湖北農村地區(qū)富營養(yǎng)化水體的人工生態(tài)浮島技術修復研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化是外界污染物的大量輸入與底泥營養(yǎng)物的內源釋放所共同引起的生態(tài)退化過程，是目前世界范圍內面臨的主要水環(huán)境問題。在湖北農村地區(qū)，嚴重富營養(yǎng)化水體已經成為當地的主要環(huán)境問題，時刻威脅著居民的生產生活用水安全。農村地區(qū)排放的污染物不僅污染了當地環(huán)境，還成為整個湖北省及周邊地區(qū)水體的主要污染源，其排放的污染物的總量已經超過了全省工業(yè)污染排放量。因此，農村地區(qū)黑臭富營養(yǎng)化水體治理已成當前的研究熱點，深入開展這方面的研究具有重要的理論與實

2、際意義。
　　 農村地區(qū)污染水體位置分散、水質復雜、源頭多樣。由于這些特點，不能采用收集集中處理的方法，同時農村地區(qū)的經濟條件決定了不可能采用投入巨大的常規(guī)水體處理方法。人工生物浮島具有投入少、運行費用低、應用規(guī)模可靈活變動、無二次污染等優(yōu)點，非常適合作為農村地區(qū)富營養(yǎng)化水體的處理技術。
　　 本文采用室內分析及現場實驗相結合的方法，對人工生物浮島技術在湖北農村地區(qū)的應用進行了研究，并采取固廢生物反應器處理產生的秸稈垃圾

3、，免除二次固廢污染。實驗分為室內實驗和室外現場實驗兩個部分。
　　 在開展室內實驗時，首先對18 種可能適應浮島水面生長環(huán)境的植物進行篩選實驗，發(fā)現美人蕉、空心菜、春羽、香蒲、牛皮菜、油菜、水稻及蘆葦等植物能在水面浮島上正常生長，并適應湖北地區(qū)的氣候條件，這8 種植物作為浮島植物在湖北地區(qū)推廣應用是可行的；然后，從這8 種植物中選取在文獻中從未報導過的牛皮菜、春羽及油菜，設計定量測試實驗檢測每種植物的處理能力。定量測試實驗時，對

4、每種植物用自然水體配置了輕度、中重、重度三種不同營養(yǎng)鹽濃度的實驗水體，并定時取樣測定水體中氮磷濃度的變化，結果發(fā)現這3 種植物都有很好的處理能力，并且水體富營養(yǎng)化越嚴重，植物生長越好，處理能力越強；
　　 最后，針對實驗中發(fā)現的輕度富營養(yǎng)化水體中氮磷等營養(yǎng)物質不能滿足植物生長所需的問題，試驗了膨脹人工蛭石和陶粒兩種吸附材料來輔助植物生長，也取得了較好的效果。
　　 在開展室外現場實驗時，選擇湖北農村地區(qū)的一個嚴重富營養(yǎng)化

5、的池塘，面積大約1000m2，在水面上種植了油菜、牛皮菜、旱傘草、美人蕉、空心菜、蘆葦、春羽等7 種植物，浮島總面積約占池塘總面積的20％。經過治理，水體質量得到極大改善，同時空心菜等農作物還獲得了一定的產出。對這幾種植物中生長量較大的油菜、空心菜、旱傘草、蘆葦及美人蕉，檢測植株體內的氮磷含量及植株重量，從而得到植株從水體中吸收的氮磷量，然后反推植物在整個生長過程中所能改善的水體體積。經過測算，每平方米浮島面積上種植的油菜、空心菜、旱傘