姜登嶺　劉暢

【摘 要】本試驗(yàn)利用人工浮島為載體研究水盾草生態(tài)修復(fù)水體的效果。試驗(yàn)結(jié)果表明水盾草人工浮島對(duì)水體總氮去除率達(dá)到72.64%，對(duì)水體總磷去除率達(dá)到65%，對(duì)水體COD去除率達(dá)到59.14%。

【關(guān)鍵詞】水盾草；生態(tài)修復(fù)；人工浮島

Study on the effect of washington grass ecological restoration

JIANG Deng-ling LIU Chang

（Huabei University of Science and Technology College of Architectural Engineering，Heibei Tangshan，063000，China）

【Abstract】The purpose of this experiment is using artificial floating island as the carrier to study water shield effect of ecological restoration of washington grass..The experimental result shows that its TN removal rate reached 72.64%， the TP removal rate reached 65%， the COD removal rate reached 59.14%.

【Key words】Water shield grass； Ecological restoration； Artificial floating island

我國是一個(gè)資源性缺水和水質(zhì)性缺水并存的國家[1]，2015年環(huán)境狀況公報(bào)[2]數(shù)據(jù)表明，我國目前水體富營養(yǎng)化情況嚴(yán)重。近年來，水生植物凈水技術(shù)被廣泛應(yīng)用在凈化富營養(yǎng)化水體領(lǐng)域。水生植物修復(fù)技術(shù)是用于清除環(huán)境中有毒有害污染物的綠色修復(fù)技術(shù)，通過種植水生植物來吸收和去除水中的營養(yǎng)鹽，構(gòu)建并回復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)是一種成本低、效果顯著的植物修復(fù)方法[3-5]，同時(shí)，該技術(shù)還可以打造城市水體生態(tài)景觀與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，是一種具有廣闊發(fā)展前景的環(huán)境治理技術(shù)[6]。人工浮島具有效率高、投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、可實(shí)現(xiàn)原位修復(fù)和控制污染物等特點(diǎn)，近年來得到廣泛關(guān)注[7]。水盾草原產(chǎn)于南美，多生長于渠道、河溝、湖泊，近年來多作為水生觀賞植物養(yǎng)殖，具有很好的觀賞價(jià)值。本試驗(yàn)利用人工浮島作為載體種植水盾草，研究水盾草吸收并去除水體中TN、TP、COD的效果。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

浮島組建材料：有效容積為20L的25cm×25cm×28cm的方形塑料水桶、厚為2cm的聚苯乙烯泡沫板。

試驗(yàn)用水：將一定量的4H2O·Ca（NO3）2、KH2PO4、C6H12O6溶解在蒸餾水中，配成TN濃度為4.5mg/L，TP濃度為0.5mg/L，COD濃度為80mg/L的試驗(yàn)原水。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將泡沫板打孔三個(gè)，每個(gè)水桶中種植三株水盾草，設(shè)置平行試驗(yàn)組和沒有水盾草只有泡沫板的空白對(duì)照組。本試驗(yàn)選擇在適宜植物生長的五月，試驗(yàn)地點(diǎn)為室內(nèi)花棚。歷時(shí)27天，分別在第2天、第5天、第8天、第11天、第16天、第21天、第27天對(duì)水質(zhì)取樣檢測(cè)。

1.3 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)使用哈希DRB200消解器和哈希DR2800水質(zhì)分析儀，對(duì)水樣中的TN、TP、COD

濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過三種指標(biāo)的去除率來反映水盾草人工浮島凈化水體的效果。本試驗(yàn)選擇在適宜植物生長的五月，試驗(yàn)地點(diǎn)為室內(nèi)花棚。歷時(shí)27天，分別在第2天、第5天、第8天、第11天、第16天、第21天、第27天對(duì)水質(zhì)取樣檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

經(jīng)過一個(gè)周期的水質(zhì)凈化試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)水體的檢測(cè)數(shù)據(jù)的匯總分析，平行試驗(yàn)組的數(shù)據(jù)接近，沒有太大的誤差，因此對(duì)數(shù)據(jù)取平均值進(jìn)行匯總，水盾草人工浮島和空白對(duì)照組對(duì)TN、TP、COD的去除效果見表1。

2.1 水盾草人工浮島對(duì)TN的去除效果

經(jīng)過一個(gè)周期的試驗(yàn)，水盾草人工浮島和空白對(duì)照組對(duì)水體中的TN凈化效果顯著，TN濃度明顯下降，水盾草人工浮島中的原水TN濃度降至1.231mg/L去除率達(dá)到72.64%，空白對(duì)照組原水TN濃度降至3.050mg/L去除率達(dá)到32.22%。

植物人工浮島除氮主要是植物的吸收無機(jī)氮轉(zhuǎn)化合成為自身生長的營養(yǎng)物質(zhì)和水中微生物的反硝化作用。其中，植物起到了非常重要的作用?？瞻讓?duì)照組只有泡沫板和原水，TN濃度也有一定程度下降的原因主要為泡沫板的吸附和水中微生物的反硝化作用。水盾草根系發(fā)達(dá)，根系周圍有足夠的溶解氧，加大了好氧微生物分解有機(jī)氮的效率。水盾草人工浮島和空白對(duì)照組的去除率之差為植物作用對(duì)水體中TN濃度的去除率，為40.42%。

2.2 水盾草人工浮島對(duì)TP的去除效果

經(jīng)過一個(gè)周期的試驗(yàn)，水盾草人工浮島和空白對(duì)照組對(duì)水體中的TP凈化效果顯著，TP濃度明顯下降，水盾草人工浮島中的原水TP濃度降至0.175mg/L去除率達(dá)到65%，空白對(duì)照組原水TP 濃度降至0.334mg/L去除率達(dá)到31.2%。

植物人工浮島除磷主要是植物吸收磷合成自身生長所需的ATP、DNA等有機(jī)物和聚磷菌的吸收。水盾草根系發(fā)達(dá)，根系周圍溶解氧含量高，加快了聚磷菌吸收磷的效率。同樣，空白對(duì)照組原水TP濃度的下降主要是水中微生物的吸收和泡沫板的吸附作用。水盾草人工浮島和空白對(duì)照組的去除率之差為植物作用對(duì)水體TP的去除率，為33.8%。

2.3 水盾草人工浮島對(duì)COD的去除效果

經(jīng)過一個(gè)周期的試驗(yàn)，水盾草人工浮島和空白對(duì)照組對(duì)水體中COD凈化效果顯著，COD濃度明顯下降，水盾草人工浮島中的原水COD濃度降至32.688mg/L去除率達(dá)到59.14%，空白對(duì)照組原水COD濃度降至57.638mg/L去除率達(dá)到27.93%。endprint

植物人工浮島去除COD主要是植物的吸收、吸附和微生物的吸收分解。同樣，空白對(duì)照組原水COD濃度下降主要是因?yàn)榕菽宓奈胶臀⑸锏姆纸?。水盾草人工浮島和空白對(duì)照組的去除率之差為植物作用對(duì)水體COD的去除率，為29.08%。

可以看出，三種監(jiān)測(cè)指標(biāo)中，COD的相對(duì)去除率最低，主要是因?yàn)殡S著試驗(yàn)周期的延長，植物自身生長產(chǎn)生的衰敗殘留物增加，導(dǎo)致水中COD 去除效果相對(duì)偏低。

3 結(jié)論

水盾草根系發(fā)達(dá)，其人工浮島對(duì)水體污染物去除效果顯著。水盾草人工浮島對(duì)水體TN去除率達(dá)到72.64%，對(duì)水體TP去除率達(dá)到65%，對(duì)水體中COD去除率達(dá)到59.14%。由于水盾草自身生長過程中的衰敗殘留物增加，使其對(duì)水體中COD去除效果相對(duì)偏低。（下轉(zhuǎn)第134頁）（上接第124頁）由此可見，水盾草人工浮島在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)水體污染物能起到很好的凈化作用。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint