植物浮床_微生物对污染水体的修复作用_魏瑞霞

生态环境学报2009,18(1):68-74http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com基金项目：国家“863”项目（2005AA644030）作者简介：魏瑞霞(1974年生)，女，博士，副教授，研究方向为废水处理与资源化。E-mail:weiruixia_888273@sohu.com收稿日期：2008-12-01植物浮床-微生物对污染水体的修复作用魏瑞霞*，武会强，张锦瑞，李富平河北理工大学资源与环境学院，河北唐山063009摘要：在唐山市南湖公园进行了植物浮床－微生物修复富营养化水体的研究。研究结果表明：凤眼莲Eichhomiacrassipes、美人蕉CannaindicaLinn、鸢尾IristectorumMaxim是较好的修复污染水体的植物，因为它们既有良好的修复效果又有良好的观赏价值。将人工填料悬挂于植物浮床下，形成植物和微生物相结合的修复系统，其修复效果明显好于单独植物修复技术，因此温度较高时用植物和微生物共同结合的生物修复技术修复水体污染；秋末冬初温度较低时，植物开始死亡，必须将植物收割，以免植物残体造成二次污染，此时用固定化氮循环细菌(INCB)和水体中原有微生物相结合的技术来修复水体的污染。应用这些技术经过为期3a的修复试验，南湖公园的水体由地表水劣Ⅴ类恢复到了Ⅲ类标准，基本解决了南湖公园水体的污染问题。关键词：污染水体；植物浮床-微生物；固定化氮循环细菌中图分类号：X524文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）01-0068-07随着科学技术的进步，人们对生活环境对生活的影响已经有了比较深的认识，尤其是工业文明造成的人类赖以生存的水体的污染，受到大家的更大关注，对水体功能退化的原因等都有了初步认识，针对水体修复的技术国内外研究和应用的有很多种[1]，其中最科学有效和经济的水体修复技术就是生物修复技术（包括植物和微生物修复）[2-4]。近年来，水系的近自然型治理在工业化国家正逐渐成为改善水体环境的新理念，利用水生植物具有净化水体的能力，并兼有美化景观的作用，建成具有生命活力的水生生态系统也成为一种新潮流。而作为生物修复中的一项重要手段，微生物既可单独使用，也可作为植物修复的配套技术，还可以与其他技术相结合，成为综合技术或工程的一部分，在污水净化中发挥重要作用[5-7]。该研究在河北省唐山市南湖公园内进行，因为生物修复技术受水体水质、气候等多方面条件的影响，所以根据实际情况和技术特点我们选择在不同时期分别用植物浮床试验、植物浮床-微生物试验、INCB-微生物试验来研究生物修复技术对唐山南湖公园水体的修复作用。1试验部分1.1试验材料及内容1.1.1试验区概况以河北省唐山市南湖公园水体为研究对象，南湖是由采煤塌陷造成的大坑形成的，具体试验地点位于南湖公园的东北角，南湖水体的主要特征如下。（1）生活污水及工业污水由水渠引入（2005年5月以后停止排放），经过自然沉淀，污染物质量浓度有所降低。（2）湖面水深较大，在正常水位情况下一般在2m以上，最深处可达10m。（3）流速小，一般流速在0.01m/s以下，局部滞流。（4）多年沉积，水污染负荷重。1.1.2浮床的制作浮床单元结构如图1。将多个浮床单元通过连接件（卡子或者铁丝）连接到一起，形成圆形、方形、多边形，如图2。1.1.3植物的选择根据生态学原理及低成本的要求，水生植物选种的原则是尽可能优先选用当地品种，适当考虑引进外来优良品种。该研究结合唐山的气候条件以及南湖公园景观效果的要求，选取了5种水生（湿生）植物作为试验的研究对象，详见表1。每年5月101:定植筐筒体;2:筐体顶面;3:定植杯;4:浮体;5:填充物;6:连接件;7:植物图1浮床单元结构图Fig.1Thestructureoffloating-bed’sunitsDOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2009.01.035魏瑞霞等：植物浮床-微生物对污染水体的修复作用69日前后一两天开始移植水生植物，水生植物的面积约为376m2，每种植物占64m2。1.1.4植物浮床试验植物浮床试验的时间为2005年5月中旬至7月中旬。具体步骤如下：（1）花房培育美人蕉CannaindicaLinn、旱伞草Cyperusalternifolius、千屈菜LythrumsalicariaLinn、凤眼莲Eichhomiacrassipes和鸢尾Iristec-torumMaxim幼苗；（2）将培育出的植物幼苗种植在定植杯中，用填充物（海绵带或者泥土）固定，保持植物根系水分吸收；（3）将装有植物幼苗的定植杯放入定植筐筒体移入水面，形成植物浮床;（4）植物浮床试验期间，5个浮床