生态浮床与化学-生物法联合用于景观水体-底泥修复

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景观水体的富营养化近年来已成为国内外普遍存在的水环境问题。景观水体如果出现富营养化现象,其水体自净能力将会严重下降,污染物含量明显增多,给自然环境和周围的居民环境造成巨大影响。河道底泥污染是造成景观水体富营养化的主要原因之一,底泥中储存着大量的氮、磷等污染物,在切断水体的外部污染源后,底泥作为内污染源将继续向水体中释放污染物。因此有必要通过实验研究景观水体富营养化和河道底泥污染的修复方法。实验中搭建了由强化生态浮床-底泥构成的小试装置,底泥中分别添加好氧反硝化菌剂、生物促生剂和硝酸钙,以探究菌剂组合和强化生态浮床对富营养化水体及底泥的修复效果。论文主要结论如下:(1)实验中有5个装置装有底泥,2个装置未设置底泥。实验结果表明,设置生态浮床-菌剂组合底泥装置对表层水体、底层水体和底泥的污染物去除率都是最高,对CODCr的去除率在80%以上,对氨氮的去除率可达到90%,强化组合生态浮床和菌剂组合可产生协同降解作用;在不含底泥的装置中,设置了生态浮床的装置可有效去除污染物,生态浮床对富营养化水体的修复效果显著。在装置的三个运行时段,56月各装置的污染物去除率最高,79月降雨频繁且降雨量大,雨水中污染物含量影响了去除率,1011月天气寒冷,微生物代谢活动减慢,污染物去除率下降。(2)对7个装置的表层水体、底层水体和底泥进行微生物多样性分析,发现底泥的微生物多样性高于水体。添加了强化生态浮床的装置,其水体和底泥的多样性都得到提高。实验中期(9月份)水体和底泥样品中微生物多样性普遍高于实验初期(6月份),结果表明随着装置的运行微生物多样性逐渐提高。实验末期(11月份)测序时水体和底泥的微生物多样性低于初期,因为装置运行末期已进入冬季,室外低温使得植物及微生物的代谢活性降低,进而导致装置中微生物多样性有所降低。(3)对三个设置有生态浮床-底泥装置的CODCr和TN指标的去除情况进行Monod动力学模型分析,曲线拟合的相关系数均在0.8以上,拟合效果良好,说明Monod动力学方程可用于描述生态浮床CODCr和TN的降解过程。
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