水生植物—微生物系统净化水质效应研究

作     者：李先会 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张光生

授予年度：2008年

学科分类：08[工学] 0815[工学-水利工程] 

主      题：水生植物-微生物系统 富营养化 营养盐 浮叶植物 挺水植物 微生物 

摘      要：目前,我国湖泊水体的环境现状令人堪忧。许多大型湖泊,如太湖杭州西湖等,都已经处于富营养或重富营养状态。因此如何治理富营养化的水体,减少其中的营养物质的含量,恢复水体的综合功能,己成为当前全球性的环境问题的研究热点。 目前已有许多研究表明有些水生植物和微生物去除水体的氮磷能力是很强的,因此本实验研究了不同水生植物-微生物系统对水质的净化效应。实验分为三个主体部分,即室内实验、渤公岛及绍兴汤浦水库生物浮岛监测,研究内容如下: (1)室内实验以浮叶植物荇菜为试材,设计总磷(TP)和总氮(TN)两个浓度梯度,每个梯度各设5个浓度,研究水体氮磷营养物质浓度和细菌数量的变化。浮游细菌和根际细菌总数的变化以及它们与TN、TP去除率之间的相关性分析表明,无论在总磷或总氮浓度梯度中,浮游细菌、根际细菌总数的增量基本都与TN去除率呈正相关性,而与TP去除率的相关性不大明显,浮游细菌的总数是在第7天达到最大值。在荇菜-微生物系统去除氮、磷过程中,对氮的去除以细菌为主,包括浮游细菌和根际细菌;对磷的去除则以植物吸收为主,根际磷细菌也起了一定的作用。因此,在一些富营养化水体,尤其是氮浓度较高的富营养化水体,荇菜是一种较好的水体净化植物。 (2)生态浮岛所种植三种水生植物美人蕉、菖蒲、再力花对微生物的生长都具有一定的促进作用;而且浮岛内部水质好于外部,说明挺水植物-微生物系统对水质去除有一定的效果。水生植物菖蒲、美人蕉、再力花的根区微生物数量浮动变化较大,但是,在三种挺水植物之中,菖蒲的根区微生物数量较为稳定,而且数量基本上是三者之中较多的,所以本文作者认为菖蒲是水质净化效果较好的高等水生植物。浮岛内外浮游微生物数量和营养盐指标明显受温度的影响,呈正相关关系,说明温度是浮岛水质各指标的控制因子。 (3)渤公岛监测实验分析得出:总磷(TP)是细菌生长的控制因子。水生植物荇菜有较好的去除氮、磷营养盐能力,能促进细菌的生长。而且荇菜适应能力极强,也极易管理,所以荇菜在一些富营养化较高的河段和浅水湖泊里可以适当种植。菹草为多年生沉水植物,在大面积生长时对水域中氮、磷营养盐的吸收效果比较好,是冬季至初夏期间净化水质的主要水生植物。着生藻在生长时同样可以大量吸收氮、磷等营养盐。