生物控制技術治理富營養(yǎng)化水體的實驗研究.pdf

1、　　富營養(yǎng)化水體中過剩的營養(yǎng)鹽可引起藻類過度繁殖,使得水體濁度升高,透明度降低,溶解氧降低,水質惡化,水體生態(tài)平衡遭到破壞,是人類面臨的重大水環(huán)境污染之一。生物控制技術作為一種治理富營養(yǎng)化水體的方法,因其具有操作簡單、投資低、生物兼容性強、無二次污染等優(yōu)點而受到廣泛運用。本文定期監(jiān)測了三峽大學求索溪并評價其營養(yǎng)狀況,以求索溪水體作為供試水體,利用美人蕉、香蔥和芹菜浮床植物作為受試植物,采用背角無齒蚌作為受試動物,通過測定水體中總磷(TP

2、)、總氮(TN)、葉綠素 a(Chla)等參數(shù)的變化,來研究比較各種浮床植物和濾食性動物在單一、復合狀態(tài)下對水質的凈化效果,主要研究內容如下：
　　(1)為了掌握三峽大學求索溪水質狀況,2012年2月~12月,每月15日早上8~11點,使用溶氧儀和薩氏盤現(xiàn)場測定三峽大學求索溪水體溶解氧(DO)、溫度(T)和透明度(SD),并用采樣器采集水樣放置于采樣瓶中帶回實驗室,在24 h內測定TP、TN、Chla和pH值,使用修正的營養(yǎng)狀

3、態(tài)指數(shù)(TSI)對水體富營養(yǎng)化狀況進行評價。結果表明,求索溪水質長期處于富營養(yǎng)化狀態(tài)(TSI>54),其中濕地以上水域TP、TN濃度和SD普遍高于濕地之后水域,Chla、DO濃度則普遍低于濕地之后水域；
　　(2)耗氧率(RO)與動物生命活動密切相關,水中 DO 濃度的高低可影響水生動物的生命活動,進而影響其攝食過程。富營養(yǎng)化水體常常處于缺氧狀態(tài),水中 DO 濃度通常較低,一般水生生物難以適應生存。本章通過自制耗氧率測定裝置測

4、定了不同溶氧水平條件下無齒蚌的耗氧率,研究兩種無齒蚌不同體重(W)對DO的調節(jié)能力,篩選出耐低氧能力較強的無齒蚌規(guī)格,為富營養(yǎng)化水體的治理提供參考。結果表明,橢圓背角無齒蚌和圓背角無齒蚌耗氧率均隨體重的增加而降低,呈負相關關系,非線性擬合方程： 0.48RO橢圓=0.58W- (R2=0.963,P<0.05)； 1.01RO圓=26.65W- (R2=0.916, P<0.05)；兩種蚌RO均隨水中DO降低而降低,用雙曲線模型 ( O

5、)OR =DO K1+K2′R評估其在低溶氧條件的適應能力,結果顯示兩種蚌的耐低氧能力隨體重的增加而增強,且橢圓背角無齒蚌對低氧環(huán)境的調節(jié)能力比圓背角無齒蚌強；
　　(3)向盛有混合藻液的水箱中投入不同生物量(5,15,25,45 g/L)和體重(106.67, 98.53,73.80,49.60 g)的背角無齒蚌,并定期測定水中Chla的濃度,以研究不同生物量和體重背角無齒蚌對藻類的清除效果。結果表明,在5~15 g/L的生

6、物量范圍內,背角無齒蚌對Chla的去除率隨著生物量的增加而增加,在15~45 g/L的生物量范圍內無齒蚌對Chla的去除率則隨著生物量的增加而降低；背角無齒蚌對Chla的去除率隨著體重的增加而增加,單位體重去除率隨體重的增加而降低；
　　(4)在10 L污水水樣中分別移栽美人蕉、香蔥和芹菜進行浮島實驗,并定期測定水中TP、TN和Chla等指標,用以比較研究不同浮床植物對水質凈化效果。結果表明,對水體TP的去除和對藻類的抑制效果

7、最佳為美人蕉,對TN的去除效果最佳則為芹菜,香蔥對TP、TN和Chla去除效果相對較差；
　　(5)在盛有35 L污水的水箱中移栽生物量分別為0、2.25、3.61、4.68 g/L的美人蕉進行浮島實驗,以水體TP、TN和Chla為環(huán)境指標,比較三種生物量條件下的美人蕉對水質的凈化效果,研究美人蕉移栽密度對富營養(yǎng)化水體的凈化作用。結果顯示,在試驗條件下,美人蕉對 TP 和 TN 的去除率隨生物量的增加而降低,對水體Chla的去

8、除率則隨著生物量的增加而增加；
　　(6)在盛有55 L污水水箱中分別栽培或(及)培養(yǎng)2.73 g/L美人蕉浮島、8.77 g/L背角無齒蚌及2.66 g/L美人蕉浮島+8.89 g/L背角無齒蚌,并設置一個空白對照組,以水中TP、TN和Chla為環(huán)境指標,研究各實驗組對水體水質的凈化效果。結果顯示,在試驗條件下,同時栽培和培養(yǎng)美人蕉浮島+背角無齒蚌的實驗組對TP、TN和Chla的去除效果最好,但對TP和TN的去除率與單一移栽