微生物系統(tǒng)去除水體氮磷能力實(shí)驗(yàn)

1、微生物系統(tǒng)去除水體氮磷能力實(shí)驗(yàn) 2006 2006 年年 3 月，湯浦水庫(kù)通過和浙江大學(xué)合作，在水月，湯浦水庫(kù)通過和浙江大學(xué)合作，在水庫(kù)建設(shè)庫(kù)建設(shè) 6000 余平方米的浮島結(jié)構(gòu)，本通過實(shí)驗(yàn)對(duì)浮島余平方米的浮島結(jié)構(gòu)，本通過實(shí)驗(yàn)對(duì)浮島內(nèi)外細(xì)菌總數(shù)及內(nèi)部水生植物根區(qū)周圍細(xì)菌總數(shù)的監(jiān)測(cè)，內(nèi)外細(xì)菌總數(shù)及內(nèi)部水生植物根區(qū)周圍細(xì)菌總數(shù)的監(jiān)測(cè)，然后然后分析研究出分析研究出種植水生植物，利用水生植物的生長(zhǎng)吸種植水生植物，利用水生植物的生長(zhǎng)吸收、去除水中氮素，最終將植物取出水體，從而達(dá)到削收、去除水中氮素，最終將植物取出水體，從而達(dá)到削減總氮、總磷的效果。減總氮、總磷的效果。 目前，如何將水體中營(yíng)養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)化為植物資

2、源，是一條創(chuàng)新的低廉高效的防治水體富營(yíng)養(yǎng)化途徑。工程主要研究?jī)?nèi)容該該工程研究主要目標(biāo)：工程研究主要目標(biāo)：1 1、由于水庫(kù)氮、由于水庫(kù)氮/磷比率特別高，其它元素水平也很低，適應(yīng)湯浦水庫(kù)水磷比率特別高，其它元素水平也很低，適應(yīng)湯浦水庫(kù)水環(huán)境生態(tài)條件的植物種類需要在實(shí)地進(jìn)行試驗(yàn)。環(huán)境生態(tài)條件的植物種類需要在實(shí)地進(jìn)行試驗(yàn)。2 2、開發(fā)一定風(fēng)浪條件下植物在水庫(kù)灣區(qū)內(nèi)的固定及控制培養(yǎng)技術(shù)。、開發(fā)一定風(fēng)浪條件下植物在水庫(kù)灣區(qū)內(nèi)的固定及控制培養(yǎng)技術(shù)。3 3、探明湯浦水庫(kù)生態(tài)環(huán)境條件下控制植物生長(zhǎng)工程區(qū)內(nèi)單位面積每年、探明湯浦水庫(kù)生態(tài)環(huán)境條件下控制植物生長(zhǎng)工程區(qū)內(nèi)單位面積每年植物生產(chǎn)量和氮素移走量及去除效率。植

3、物生產(chǎn)量和氮素移走量及去除效率。圖圖 湯浦水庫(kù)生態(tài)浮島湯浦水庫(kù)生態(tài)浮島Fig. Floating island of Tangpu Reservoir工程植物選擇 在在選擇好工程地點(diǎn)后，以選擇好工程地點(diǎn)后，以三角形網(wǎng)格三角形網(wǎng)格的布置結(jié)構(gòu)的布置結(jié)構(gòu)內(nèi)種植沉水植物、內(nèi)種植沉水植物、漂浮植物或生態(tài)浮島陸生植物。植物在水面漂浮植物或生態(tài)浮島陸生植物。植物在水面 1 m水層內(nèi)生長(zhǎng)，發(fā)揮凈水層內(nèi)生長(zhǎng)，發(fā)揮凈化水質(zhì)作用。選擇適應(yīng)水庫(kù)生態(tài)環(huán)境條件，而又有較大實(shí)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)化水質(zhì)作用。選擇適應(yīng)水庫(kù)生態(tài)環(huán)境條件，而又有較大實(shí)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物種類值的植物種類以下三種植物：以下三種植物：表表 湯浦水庫(kù)浮島植物名錄湯

4、浦水庫(kù)浮島植物名錄Tab. Plants list in floating island of Tangpu Reservoir花卉帶：主要是美人蕉，再力花與菖蒲套作；花卉帶：主要是美人蕉，再力花與菖蒲套作；牧草帶：主要是春夏季米仁牧草帶：主要是春夏季米仁-冬春季黑麥草，四季常綠草蘆，空心菜冬春季黑麥草，四季常綠草蘆，空心菜-黑麥作；黑麥作；中間主要是：空心蓮子草或水浮蓮部分。在其外圍由香根草與水芹套作中間主要是：空心蓮子草或水浮蓮部分。在其外圍由香根草與水芹套作-主要是防護(hù)水浮蓮跑出來。主要是防護(hù)水浮蓮跑出來。 由由上文上文可見，水生植物對(duì)微生物的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作可見，水生植物對(duì)微生物的生

5、長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，而且浮島內(nèi)部的無植物區(qū)的浮游微生物數(shù)量受植物區(qū)用，而且浮島內(nèi)部的無植物區(qū)的浮游微生物數(shù)量受植物區(qū)根區(qū)微生物數(shù)量影響。三種水生植物當(dāng)中，相比較之下菖根區(qū)微生物數(shù)量影響。三種水生植物當(dāng)中，相比較之下菖蒲根區(qū)周圍的細(xì)菌總數(shù)比較穩(wěn)定，而且數(shù)量較多，而再力蒲根區(qū)周圍的細(xì)菌總數(shù)比較穩(wěn)定，而且數(shù)量較多，而再力花和美人蕉的根區(qū)周圍細(xì)菌總數(shù)浮動(dòng)變化較大，說明菖蒲花和美人蕉的根區(qū)周圍細(xì)菌總數(shù)浮動(dòng)變化較大，說明菖蒲是一種水質(zhì)凈化較好的水生植物。是一種水質(zhì)凈化較好的水生植物。浮島內(nèi)外微生物變化規(guī)律研究圖圖 （a）區(qū)域）區(qū)域 1 微生物變化趨勢(shì)圖微生物變化趨勢(shì)圖 （b）區(qū)域）區(qū)域 2 微生物變化趨勢(shì)

6、圖微生物變化趨勢(shì)圖Fig.(a) Change of microorganism in area Fig.(a) Change of microorganism in area (b) Change of microorganism in area從圖中可以看出浮島外部的浮游細(xì)菌總數(shù)是最少的，其次是隔水布內(nèi)部無植物區(qū)，從圖中可以看出浮島外部的浮游細(xì)菌總數(shù)是最少的，其次是隔水布內(nèi)部無植物區(qū)，而植物根區(qū)周圍的細(xì)菌總數(shù)則是最多的。而植物根區(qū)周圍的細(xì)菌總數(shù)則是最多的。浮島水質(zhì)變化規(guī)律研究圖圖 浮島內(nèi)外浮島內(nèi)外 TN 變化趨勢(shì)圖變化趨勢(shì)圖 圖圖 浮島內(nèi)外氨氮變化趨勢(shì)圖浮島內(nèi)外氨氮變化趨勢(shì)圖Fig. Ch

7、ange of TN between inside and outside of floating island.Fig. Change of NH浮島外部的浮島外部的 TN 基本都比其區(qū)域內(nèi)部的基本都比其區(qū)域內(nèi)部的 TN 高，而且明顯看出高，而且明顯看出TN TN 的變化趨勢(shì)隨著時(shí)間的變化趨勢(shì)隨著時(shí)間的變化而呈明顯下降趨勢(shì)；從圖的變化而呈明顯下降趨勢(shì)；從圖 3-6 可以看出可以看出 N1 和和 W1、N2和和 W2 內(nèi)外對(duì)應(yīng)點(diǎn)氨氮含內(nèi)外對(duì)應(yīng)點(diǎn)氨氮含量較為相似，有時(shí)隔水布內(nèi)的氨氮值略低于隔水布外；量較為相似，有時(shí)隔水布內(nèi)的氨氮值略低于隔水布外； 通過比較得出：浮島內(nèi)外浮游微生物的數(shù)量浮動(dòng)變化較

8、大，但兩組數(shù)據(jù)顯示內(nèi)通過比較得出：浮島內(nèi)外浮游微生物的數(shù)量浮動(dòng)變化較大，但兩組數(shù)據(jù)顯示內(nèi)外變化趨勢(shì)比較一致，而且內(nèi)部采外變化趨勢(shì)比較一致，而且內(nèi)部采樣點(diǎn)的浮游細(xì)菌數(shù)量明顯多于外部。樣點(diǎn)的浮游細(xì)菌數(shù)量明顯多于外部。圖圖 浮島內(nèi)外浮島內(nèi)外 TP 變化趨勢(shì)圖變化趨勢(shì)圖 圖圖 浮島內(nèi)外微生物變化趨勢(shì)圖浮島內(nèi)外微生物變化趨勢(shì)圖Fig.Change of TP between inside and outside of floating island.Fig.Change of microorganism between inside and outside of floating island.圖圖 浮

9、島內(nèi)外浮島內(nèi)外 T、DO、pH 變化趨勢(shì)圖變化趨勢(shì)圖Fig.Change of temperature, DO and pH between inside and outside of floating island. 由此由此可以明顯看出浮島范圍內(nèi)隔水布內(nèi)外各采樣點(diǎn)水溫和可以明顯看出浮島范圍內(nèi)隔水布內(nèi)外各采樣點(diǎn)水溫和 DO 都相差無幾，具有較強(qiáng)的一致性；而都相差無幾，具有較強(qiáng)的一致性；而 pH 值并未呈現(xiàn)明顯的值并未呈現(xiàn)明顯的規(guī)律，總體呈現(xiàn)微堿性，都在規(guī)律，總體呈現(xiàn)微堿性，都在 69 之間分布。之間分布。通過水質(zhì)指標(biāo)聚類分析得出得出; ;水質(zhì)各指標(biāo)分為三層：水質(zhì)各指標(biāo)分為三層：1) TN、水

10、溫、水溫(T)、浮游微生物和氨、浮游微生物和氨氮；氮；2) DO 和和pHpH；3) TP。由此可以得出，由此可以得出，TN、水溫、浮游微生物和氨氮這四個(gè)指標(biāo)、水溫、浮游微生物和氨氮這四個(gè)指標(biāo)最先聚類在一起，說明最先聚類在一起，說明 TN 濃度、氨氮、浮游微生物數(shù)量濃度、氨氮、浮游微生物數(shù)量受水溫影響較大，浮游微生物與氮濃度的正相關(guān)性受水溫影響較大，浮游微生物與氮濃度的正相關(guān)性明顯明顯，TP 與其它指標(biāo)未呈現(xiàn)明顯相關(guān)關(guān)系。與其它指標(biāo)未呈現(xiàn)明顯相關(guān)關(guān)系。結(jié)論由此得出：(1)(1)水生植物美人蕉、菖蒲、再力花根區(qū)微生物總數(shù)浮島隔水布水生植物美人蕉、菖蒲、再力花根區(qū)微生物總數(shù)浮島隔水布內(nèi)部浮游微生物

11、總數(shù)浮島隔水布外部浮游微生物總數(shù)，說明這三內(nèi)部浮游微生物總數(shù)浮島隔水布外部浮游微生物總數(shù)，說明這三種水生植物對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)都具有一定的促進(jìn)作用。種水生植物對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)都具有一定的促進(jìn)作用。 (2) (2) 浮島內(nèi)部水質(zhì)基本好于外部水質(zhì)，說明浮島內(nèi)部水生植物對(duì)水浮島內(nèi)部水質(zhì)基本好于外部水質(zhì)，說明浮島內(nèi)部水生植物對(duì)水質(zhì)去除效果。質(zhì)去除效果。 (3) (3) 由相關(guān)性分析及聚類分析可以得出：無論在浮島內(nèi)外，由相關(guān)性分析及聚類分析可以得出：無論在浮島內(nèi)外， TN 總總量變化趨勢(shì)隨水溫的升高而增加，隨水溫的降低而減少，說明水溫量變化趨勢(shì)隨水溫的升高而增加，隨水溫的降低而減少，說明水溫在較大程度上決定著生態(tài)浮島水質(zhì)各指標(biāo)的變化。在較大程度上決定著生態(tài)浮島水質(zhì)各指標(biāo)的變化。 (4)(4)由水生植物