人工湿地生态系统的除藻研究_况琪军

研究简报人工湿地生态系统的除藻研究况琪军吴振斌夏宜(中国科学院水生生物研究所;淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉430072)STUDIESONTHEREMOVALEFFICIENCYOFALGAEBYCONSTRUCTEDWETLANDKUANGQi-jun,WUZhen-binandXIAYi-cheng(StateKeyLaboratoryofFreshwaterEcologyandBiotechnology;InstituteofHydrobiology,TheChineseAcademyofSciences,Wuhan430072)关键词:人工湿地;藻类;去除率KeyWords:Constructedwetland;Algae;Removalefficiency中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1000-3207(2000)06-0655-04由于水体污染的日益加剧,水生态环境破坏严重,可利用的水资源不断减少,导致水资源供需矛盾日显突出。国内外学者在寻求多元化污水处理新技术方面进行了许多有意义的探索,人工湿地系统即是本世纪七十年代发展起来的污水处理新技术之一,由于具有高效的去除水体中的氮磷营养及有机物的能力,出水水质可达到或超过常规二级处理水平,且基建投资及日常运行费用却比常规二级处理厂低得多,因而被广泛应用于城镇污水、畜牧业、食品业和矿山等工农业废水的处理[1—3]。因藻类过量繁殖引起的富营养化问题在我国日趋突出,众多水厂也因水源中藻类过多而引起管道堵塞及饮水质量下降。为此,作者开展了人工湿地系统的除藻研究,为解决富营养化水体中的过量藻类或藻类水华难以去除的问题探索一种生态除藻的新途径。1人工湿地系统的设置及方法人工湿地处理系统共设置两套规格,分别称为小试系统和中试系统,小试系统(SmallScalePlot,SSP)由1个蓄水池和12个1m×1m×1m的处理池组成,各处理池的最底层15cm深处填以40—80mm的石头,石头上面铺以粒径0—4mm的细砂,砂深50cm左右。每两小池彼此串联作为一组,共6组,其中5个组分别种植10种不同的水生植物,另一组未种任何植物作为对照,各组编号及植物组合见表1。每组处理的进水段设有1个0.6m×0.4m×0.9m的控压槽,用水泵将被处理水从附近的鱼塘抽至蓄水池,存放1d后作为进水注入处理系统,进水方式为间歇式。分别取进水和出水作藻细胞计数,根据两项收稿日期:1999-12-07;修订日期:2000-02-16基金项目:国家杰出青年科学基金(39925007);欧盟国际合作项目(ERBIC18CT960059)作者简介:况琪军(1952—),湖南省攸县人,高级工程师,主要从事环境生物学研究。研究中得到刘保元,谭渝云,贺锋,成水平,詹发萃,邓家齐,邱东茹等同志的帮助,在此一并致谢第24卷第6期2000年11月水生生物学报ACTAHYDROBIOLOGICASINICAVol.24,No.6Nov.,2000差值求出除藻率。试验连续运转两年,第一年每月采样一次,第二年每季采样一次。试验期间正常进水量为0.8m3/d,冲击试验将其加大至1.6m3/d,停留时间分别为18和9h,按公式T(h)=[Vs×K×24]/Vw(h)计算[4]式中:Vs:系统内基质体积(m3);K:砂石间隙系数(约为0.25);Vw:每天放水量(m3)表1小试系统各处理组的植物组合Tab.1Thecomponentofmacrophyteinthesmallscaleplots组别Groups植物名称Macrophytes第一池Thefirstplot第二池Thesecondplot1芦苇Phragmitescommunis水葱Scirpussp.2菰Zizaniacaduciflora石菖蒲Acorustartarinowii3香蒲Typhaorientalis菖蒲Acoruscalamus4水烛Typhaangustifolia灯心草Juncuseffusus5薏苡Coixlacryma-jobi喜旱莲子草Alterntheraphiloxeroides对照Control,unplantedControl,unplanted中试系统(MediumScalePlot,MSP)是在小试取得阶段性结果的基础上,将规模扩大,系统同样由一个蓄水池(6m×4.5m×1.2m)和两个处理池(9m×9m×1m)串联而成,处理池底层铺设20cm石头,石头上面铺以细砂,两池的砂深第一池为65cm,第二池为55cm,基部依水流方向倾斜0.5%,被处理水的流向及进水方式同小试系统,池中种植植物为菰和石菖蒲,与小试系统的二号处理池相同,植株高度1.0—1.5m之间。进水取自东湖排污口,经蓄水池先期沉淀后再进入湿地处理系统。