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水体污染己成为全球水资源短缺的一个重要因素。水体富营养化是水体污染中的最为普遍的现象,也是国内外水环境污染治理难题。水体富营养化发生机理和修复原理及技术的研究是国内外土壤植物营养、环境生态学科研究的前沿和热点。本研究利用华东师范大学丽娃河南岛中试装置,比较了不同水生植物构成的新型填料生物栅强化净化系统对丽娃河富营养化河水净化的效果;低温条件下,由水花生构成的新型填料生物栅系统对丽娃河河水的净化效果;底栖软体动物对富营养化河水的净化效果:最后比较了不同填料生物栅系统净化效果的差异性。 通过植物筛选试验发现,采用“新型纤维填料+水生植物”构建而成的生物栅系统,对于净化富营养化水体有着明显作用。三种植物在各试验阶段TN平均去除率分别为:水芹系统41.35%、凤眼莲系统39.42%、水花生系统43.49%。对应的TP平均去除率分别为:水芹系统34.44%、风眼莲系统35.39%、水花生系统47.39%。但当植物生长情况不佳时,各项污染物指标去除率均有不同程度的下降。此外,比较有无植物两种运行方式可以得出,新型纤维填料在生物栅系统中是主要的净化手段,而水生植物则是起到了辅助和强化净化的作用。最终,通过评估后提出植物选择的原则:因地制宜、根系发达、净化力强、生长期长、管理简便和价格低廉。 对低温季节试验表明,在此气候条件下,虽然出现了水生植物生长不佳,但依靠微生物的作用,出水水质仍旧处于一个比较理想水平,基本达到地表水Ⅲ类水的标准。由此建议在今后生物栅系统应用的过程中,遇到低温季节,水生植物无法生长时,可根据水质情况,尝试选择不投加水生植物,仅依靠新型填料上的微生物作为修复手段对富营养化河水进行处理。对工况条件的摸索得出HRT为10h时的处理效果要稍优于6h的处理效果,且曝气对于提高生物栅系统的净化效果并不明显。因此,建议在今后的应用过程中,对于类似的水质条件,可适时取消曝气,并且缩短水力停留时间,控制在6h以内,以降低生物栅系统的制作成本和运行成本。 底栖软体动物净化富营养化河水小试试验表明底栖软体动物对于去除富营养化水体中的CODcr、氮、磷等有一定的去除效果,且河蚌的净化效果要稍优于螺蛳。两种动物最佳投加密度分别为螺蛳35个/m2~70个/m2左右.河蚌为3个/m2~7个/m2左右,净化时间为3d左右,且曝气组处理效果较好。 此外,通过多元线性分析获得了底栖软体动物存活率和各项污染物指标浓度之间的关系,其中:L组所得方程为:Y(存活率)=194.56-46.53X1(DO)-0.41X2(CO