生態(tài)浮床改善水源地水質的效果研究.pdf

1、近年來我國湖泊富營養(yǎng)化問題十分嚴峻,因此以湖泊為水源地的水質改善研究成為熱點。人工浮床技術作為當前備受國內外關注的水源地水質改善技術之一,具有易操作、無環(huán)境風險和無二次污染等優(yōu)點,但是目前所應用的浮床多為單一的植物浮床。因此,研究動、植物的耦合浮床技術改善富營養(yǎng)化湖泊水源地水質具有重要的理論和實踐意義。
　　 本文以模擬富營養(yǎng)化湖泊水源地水質為研究對象,通過室內模擬和室外模擬試驗相結合的方法考察了植物浮床、植物與底棲動物環(huán)棱螺組

2、合浮床及植物、環(huán)棱螺與濾食性鰱魚組合的生態(tài)浮床對富營養(yǎng)化水源地水質的凈化效果,監(jiān)測和分析生態(tài)浮床系統(tǒng)各單元的生長特征、對水體理化指標的影響及生物間的耦合效應,為動植物組合生態(tài)浮床的應用提供理論和技術參考。主要研究結論如下:
　　 在鳳眼蓮、矮稈美人蕉、花葉蘆竹3種植物浮床單獨處理富營養(yǎng)化水體的研究中發(fā)現(xiàn),總體上鳳眼蓮對氮、磷的去除效果最佳,其次是矮桿美人蕉,相對較差的是花葉蘆竹,鳳眼蓮在增加水體溶解氧(DO)方面優(yōu)于其他兩種植物

3、,研究表明鳳眼蓮是降低富營養(yǎng)化水體氮、磷的優(yōu)選植物。
　　 將上述3種浮床植物分別與銅銹環(huán)棱螺搭配形成組合浮床并將其應用于富營養(yǎng)化水體的改善,研究發(fā)現(xiàn)鳳眼蓮與環(huán)棱螺的組合浮床對TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,對系統(tǒng)中TN、NH4+-N、NO3--N的去除率分別為71.94％(平均濃度從8.34 mg/L降低至2.34 mg/L)、85.31%(平均濃度從4.56 mg/L降低至0.67 mg/L)和59.66%(

4、平均濃度從3.52 mg/L降低至1.42 mg/L);鳳眼蓮與螺的組合和美人蕉與螺的組合對TP的凈化效果相當,去除率均達85.29%(平均濃度從0.34 mg/L降低至0.05 mg/L);均優(yōu)于相應單獨種植浮床植物的凈化效果。組合浮床系統(tǒng)對TN、TP的去除率與植物鮮重增加量之間呈極顯著正相關關系,相關系數(shù)分別為r=0.895**(P＜0.01)和r=0.954**(P＜0.01),銅銹環(huán)棱螺對浮床植物的凈化效果起到促進作用,浮床系統(tǒng)

5、對TN濃度的降低與環(huán)棱螺增重之間具有顯著正相關關系(r=0.785**,P＜0.05)。組合浮床對富營養(yǎng)化水體凈化效果好于單獨種植植物的處理,由此證實螺與植物之間存在耦合效應。
　　 在應用植物、環(huán)棱螺和鰱魚組成的生態(tài)浮床改善模擬巢湖水源地水質的研究中發(fā)現(xiàn),不同處理對水體中葉綠素、TN、NH4+-N、NO3--N和TP濃度的降低均呈現(xiàn)極顯著性差異(P＜0.01)。其中鳳眼蓮+鰱魚+螺組合生態(tài)浮床對葉綠素、TN、NH4+-N、NO

6、3--N和TP的去除效果均最顯著,去除效率也最高,分別為71.04%、51.17%、65.10%、57.26%和72.80%.本試驗中系統(tǒng)氮、磷去除量與植物鮮重凈增加量之間均呈顯著正相關關系,其相關系數(shù)分別為產r=0.973*(P＜0.05)和r=0.979*(P＜0.05);氮、磷去除量與鰱魚的鮮重凈增加量之間也呈現(xiàn)顯著正相關關系,其相關系數(shù)分別為r=0.983*(P＜0.05)和r=0.963*(P＜0.05)。鰱魚、環(huán)棱螺對氮、磷

7、的去除具有一定的貢獻(環(huán)棱螺的貢獻率高于鰱魚)且可有效去除浮游植物;鳳眼蓮對氮、磷的去除貢獻最大,且明顯優(yōu)于水花生,同時,鳳眼蓮、水花生在與鰱魚,環(huán)棱螺共生的系統(tǒng)中具有更高的生物量,對營養(yǎng)物質也具有更好的去除效果.所以構建植物、鰱魚與環(huán)棱螺組合浮床能更好的去除營養(yǎng)物質,更好地發(fā)揮各自的生態(tài)功能以改善水體水質和優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。根據(jù)試驗結果初步認定三者之間存在耦合效應,利用生物生態(tài)組合處理富營養(yǎng)化水體不僅能得到更好的效果,而且是一種環(huán)境