一种水培植物过滤法的除藻性能

中国环境科学2004，24(6)：697-701ChinaEnvironmentalScience一种水培植物过滤法的除藻性能李先宁H，吕锡武，宋海亮，西村修，稻森悠平(1．东南大学环境工程系'江苏南京210096；2．日本东北大学，日本仙台；3．日本国立环境研究所，日本筑波)摘要：运用隔离生态水区(mes0c0sm)的手法模拟再现小型封闭水体环境，对水培植物过滤法(HBFM)去除藻类的特性进行了研究．结果表明，藻类去除率平均可达61．1％，对有毒藻类Microcystissp．的去除效果尤其明显．通过建立生态数学模型并进行计算机模拟，得出在循环比(日处理水量，封闭水体容量)为0．2的条件下，应用HBFM在45d内就可以使封闭水体的Ch1．a浓度从100／L降低到10／L．关键词：水培植物过滤法；藻类：生态模型；微囊藻：叶绿素a中图分类号：X524文献标识码：A文章编号：1000-6923(2004)06-0697—05Algaeremovalpropertyofhydroponicbio-filtermethod．LIXian—ning，LUXi—W1．I，SONGHai—liang，OSAMUNishimura，YUHEIInamori(1．DepartmentofEnvironmentalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China：2．TohokuUniversity，Send~，Japan：3．NationalInstituteforEnvironmentalStudies，Tsukuba,Japan)．ChinaEnvironmentalScience，2004，24(6)：697-701Abstract：Thealgaeremovalcharactersbyhydroponicbio—filtermethod(HBFM)werestudiedapplyingecologicalwaterareaisolation(mesocosm)techniquesimulatingandreappearingsmallenclosedwaterbodysurroundings．Theaverageremovalrateofalgaereached61．t％andtheremovalefectofMicrocystissp．Wasdistinctespecially．Bymeansofconstructingamathematicalecologicalmodelforcomputersimulation，itwasobtainedthatCh1．aconcentrationinenclosedwaterbodyreducedfrom100~g／Lto10~g／Lin45daysbyHBFMwhenthecircularratio(daytreatmentwateramount／enclosedwaterbodycapacity)was0．2．Keywords：hydroponicbio—filtermethod：algae；ecologicalmodel：Microcystissp．：Ch1．a水体富营养化威胁着人类赖以生存的水源安全⋯，因此除藻技术的开发与应用对保护人类健康有着重要意义．水培植物过滤法(HBFM)t是通过植物茎秆或根系发达的水生植物将水中的悬浮物和藻类过滤去除，然后由微生物对形成的污泥堆积物中的有机物、氮和磷等营养元素及藻类进行生物降解．利用植物吸收去除水中及积泥中的部分氮和磷等营养元素，并通过定期清淤将大部分有机物及营养物移出水体，形成了一个由水生植物、水生动物及微生物构成的高效生态净化系统，具有处理能力大，效率高的特点．该系统能生产具有经济价值的水生蔬菜，并可以通过生物堆肥发酵技术将积泥转化成有机肥，最终达到资源的循环利用．作者已对HBFM去除有机物、氮和磷类营养元素进行了比较深入的研究，但对于其藻类去除能力特别是对产生藻毒素的有毒藻类的去除效果了解还不多．本研究运用隔离生态水区的方法模拟小型封闭水体环境，对HBFM的藻类净化效果以及对生态系统的影响进行综合评价．通过建立生态数学模型预测处理后水体的藻类变化规律及去除效果。并对实际应用中的有关设计参数进行研究．1材料与方法1．1试验装置水培植物过滤法试验系统由轻型发泡材料覆盖塑料薄膜加热成型．试验装置如图1所示．其尺寸为15mxlmx0．25m，坡度为1％，前部设进水管，后部设集水渠．为充分利用水生植物形成的致收稿日期：2004-04—12基金项目：国家“十五”项H(2002AA601011-03)；江苏省自然科学基金资助项目(BK2004075)责任作者，副教授．1xn@seu．edu．cn维普