CN113697960A - 一种利用水生植物配合光合细菌作为去除水体中氮、磷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用水生植物配合光合细菌作为去除水体中氮、磷的方法，属于富营养化水体的修复治理技术领域。在水体中混养沉水植物与浮水植物，在围绕岸边的水域种植凤眼莲；种植水生植物后定期投加光合细菌。富营养化水体中，用光合细菌和水生植物配合去除N、P的去除方法。将水生植物种植于水体中，使其吸附水体内的磷，降低水体中总磷含量；而光合细菌可以增进水体溶氧、促进水生植物生长，降低水体内氨氮的含量；以达到去除水体氮磷的目的，可以广泛应用于河流湖泊氮磷营养盐较多的天然水体控磷、人工湿地水质净化、污水处理厂尾水深度净化、水厂提标改造。
Description
技术领域
本发明属于富营养化水体的修复治理技术领域，具体涉及一种利用水生植物配合光合细菌作为去除水体中氮、磷的方法。
背景技术
我国是个多湖泊国家，全国共有1km2以上的湖泊2759个，其中约三分之一为浅水湖泊，由于近20年来经济的高速发展和不适当的湖泊资源开发利用，这些湖泊多数已经富营养化或正在富营养化中。城市景观水体的富营养化同样不容忽视。由于淡水资源的紧缺加剧，再生水已成为城市景观水体的重要补水水源之一，但是根据《城市污水再生利用景观环境用水水质(GB/T18921-2002)》，发现将城市污水处理厂再生水用于景观水体，再生水的污染物本底值相对较高，尤其是总磷总氮含量高，水体的稀释自净能力较天然水体差，加剧了城市景观水体富营养化的发生。而缓流河道、小型水库、湿地、池塘同样经受着工农业点、面源污染，富营养化程度不容乐观。
对于水体富营养化，各个国家和地区采用不同的方法对其进行控制和修复。目前水体的富营养化的常规修复治理方式主要有三种方式：物理方式底泥疏浚、化学方式投加药剂和生物方式种植水生植物等。物理方式：底泥疏浚是一项常用的治理方法。但是由于营养盐在一定深层的磷和氨氮可能比表层更高，疏挖后反而会造成水体富营养化程度更加严重的现象，达不到预期的水环境生态修复目的。疏挖深度也是需要考虑的问题。因此疏挖前需调查沉积物的分布和特征，合理设计工程量致使疏挖和处理成本较高。化学方式：通过投加混凝剂和除藻剂等药剂来控制调节水体。虽然在一定程度上可以使水体透明，水质得到改善，但是长期使用可能会加速湖泊的老化，引发新的生态问题。因此一般只用于应急措施。生物方式：通过种植水生植物达到改善水环境的目的。水生植物作为水生态***的重要组成部分和主要的初级生产者之一，对水生态***物质循环和能量传递起调控作用。水生植物具有净化富营养水体的作用，包括植物本身(叶片和茎干等)对水体中颗粒物质的捕获使之吸附在叶片上围附着生物所吸收和同化；或者是使悬浮物沉积至湖底(消除颗粒态营养盐)并不再悬浮；或者是植物根系的吸附作用。
但是，应当注意到，富营养化水体中，适宜条件下水生植物容易大量生长，蔓延整个水面，使水中透射光减少，溶氧降低。而且水生植物种间、种内竞争，造成植物体死亡、腐烂，使水质恶化。此外，生长期结束后，水生植物也会大量死亡，将生长期吸收同化的营养盐重新释放回水体中，造成再次污染，加剧了水体富营养化程度。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，在水体中混养沉水植物与浮水植物，在围绕岸边的水域种植凤眼莲；种植水生植物后定期投加光合细菌。将凤眼莲与水生植物组合种植，利用水生植物净化受污染水体，再配合光合细菌来去除水体里的氨氮，操作简单，成本低廉，具有很好的应用价值。构建了健康水生态环境，改善了水体景观，提高了水质，并且维护简便，效果持久，具有很大的应用潜力。
所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，每隔10～15天投放一次光合细菌。
所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，所述沉水植物为苦草、金鱼藻或马来眼子菜中的任一种，所述浮水植物为紫萍、莼菜中的任一种。
所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，水生植物种植密度：凤眼莲的密度为10-20芽/丛，15-20丛/平方米；沉水植物的密度为15-20芽/丛，20-30丛/平方米；浮水植物的密度为27-33芽/丛，30-35丛/平方米。
所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，沉水植物除冬季以外每间隔 15-20天收获一次，收割量占总沉水植物量的15-25％；浮水植物除冬季以外每5-8天收获一次，收割量占总浮水植物量的25-35％。
所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，光合细菌在晴天投入，不能与消毒剂、杀虫剂同时使用；泼洒时直接化水泼洒，使用之前开箱需要放在避光、阴凉处。
所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，光合细菌与芽孢杆菌配合使用，其中每升光和细菌中加入100g芽孢杆菌。
有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：
(1)本发明在靠近岸边的水域种植凤眼莲，具有很好的除磷作用，能够净化水体；利用沉水植物、浮水植物配合光合细菌一起净化水体，具有更好的去除水体氮、磷的效果。
(2)本发明操作简单，成本低廉，具有很好的应用价值，光合细菌菌体属毒无害，且吸收并转化氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质，增加水体溶氧，且光合细菌能促进硅藻、绿藻、金藻等有益单细胞藻类生长，抑制蓝藻等有害藻类的生长繁殖，有效避免“水华”产生。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
在TP浓度0.3mg/L，TN浓度6mg/L的水体中混养苦草与莼菜，在围绕岸边的水域种植凤眼莲。凤眼莲的密度为12芽/丛，15丛/平方米，苦草的密度为15芽/丛，23丛/平方米，莼菜的密度为28芽/丛，33丛/平方米。
苦草除冬季以外每间隔15天收获一次，收割量占总沉水植物量的20％，本实施例在夏季实施所以每间隔15天收获一次。莼菜除冬季以外每5天收获一次，收割量占总浮水植物量的 30％。
光合细菌的投入：按照每亩(水深1米)2L光和细菌1:1的兑水均匀泼洒在水生植物种植区块内。若几日后观察如果TP、TN在3天数之内下降值小于10％。可追加泼洒一次。
实施例2
在TP浓度0.4mg/L，TN浓度7mg/L的水体中混养眼子菜与紫萍，在围绕岸边的水域种植凤眼莲。凤眼莲的密度为20芽/丛，20丛/平方米，马来眼子菜的密度为20芽/丛，30丛/平方米，浮萍的密度为33芽/丛，35丛/平方米。
实施例1和实施例2中水体的水温控制在15-20℃，水体中pH对于光合细菌发挥作用时去除COD的指标有影响，PH＞8会使效果下降，所以将PH控制在8以内。培养30天，每 10天测定水TP和TN值，每10天投加一次光合细菌。结果见表1。实施例1和2水体中的 TP、TN均有不同程度的下降，10天水体中TP浓度明显的下降，TN浓度明显下降。培养20 天时，实施例1和2水体中的TP几乎达到了去除效果。培养30天时，实施例2水体中TP、 TN浓度又有所上升结合对植物的形态观察，部分植物凋零增加了水体中TP、TN的浓度。
表1实施例1和实施例2水体中TP、TN的浓度
Claims (7)
1.一种利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，在水体中混养沉水植物与浮水植物，在围绕岸边的水域种植凤眼莲；种植水生植物后定期投加光合细菌。
2.根据权利要求1所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，每隔10～15天投放一次光合细菌。
3.根据权利要求1所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，所述沉水植物为苦草、金鱼藻或马来眼子菜中的任一种，所述浮水植物为紫萍、莼菜中的任一种。
4.根据权利要求1所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，水生植物种植密度：凤眼莲的密度为10-20芽/丛，15-20丛/平方米；沉水植物的密度为15-20芽/丛，20-30丛/平方米；浮水植物的密度为27-33芽/丛，30-35丛/平方米。
5.根据权利要求1所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，沉水植物除冬季以外每间隔15-20天收获一次，收割量占总沉水植物量的15-25％；浮水植物除冬季以外每5-8天收获一次，收割量占总浮水植物量的25-35％。
6.根据权利要求1所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，光合细菌在晴天投入，不能与消毒剂、杀虫剂同时使用；泼洒时直接化水泼洒，使用之前开箱需要放在避光、阴凉处。
7.根据权利要求1所述利用水生植物配合光合菌去除水体中氮、磷的方法，其特征在于，光合细菌与芽孢杆菌配合使用，其中每升光和细菌中加入100g芽孢杆菌。
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