耦合微生物型生態(tài)袋護(hù)坡凈化鄉(xiāng)村水體技術(shù)研究.pdf

1、中國當(dāng)前鄉(xiāng)村水環(huán)境總體形勢不容樂觀，河道多為硬質(zhì)化護(hù)岸結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重破壞了岸水生態(tài)環(huán)境。本文從鄉(xiāng)村污染水體修復(fù)角度出發(fā)，承襲生態(tài)袋柔性護(hù)岸的技術(shù)優(yōu)勢，融合微生物水體修復(fù)技術(shù)，研發(fā)適于鄉(xiāng)村水體環(huán)境和鄉(xiāng)土風(fēng)貌的凈水護(hù)坡多功能復(fù)合型生態(tài)袋護(hù)坡。實驗室內(nèi)對生態(tài)袋中添加不同輔加基質(zhì)及基質(zhì)配比優(yōu)化量進(jìn)行研究，同步考察生態(tài)袋輔加基質(zhì)的靜態(tài)凈水效果。針對脫氮菌群，采用微生物包埋固定化技術(shù)，對比了不同馴化富集次數(shù)菌種菌群對生態(tài)袋凈水效果的影響。構(gòu)建了組合植物

2、體系、菌種載體體系、菌種載體-組合植物共生體系，對比研究了三種不同體系與生態(tài)袋相耦合的動態(tài)凈水效果。通過高通量測序技術(shù)，分析了不同體系生態(tài)袋中微生物的群落結(jié)構(gòu)分布及生物多樣性，對比微生物群落結(jié)構(gòu)的相似性與差異性，進(jìn)一步探究耦合微生物型生態(tài)袋的凈水機理。在示范點項目建設(shè)中，驗證新型生態(tài)袋護(hù)坡的技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)實際實施過程中存在的不足。
　　(1)生態(tài)袋輔加基質(zhì)靜態(tài)凈水試驗結(jié)果表明，沸石基質(zhì)與生物填料基質(zhì)均取得較好的效果，兩種基質(zhì)添加組

3、各項出水水質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于空白試驗對照組。沸石基質(zhì)組氨氮去除效果最高，氨氮去除效率高出空白組12.6％;生物填料組在總磷的去除方面表現(xiàn)出較好的性能，總磷去除率比空白組高7.3％。
　　(2)不同馴化富集次數(shù)脫氮菌群與生態(tài)袋相耦合的試驗結(jié)果表明，添加脫氮菌群的生態(tài)袋氨氮及總氮平均去除率分別較傳統(tǒng)型生態(tài)袋提高了10.5～25.5％、13.1～20.5％;脫氮菌群馴化富集次數(shù)越高，耦合微生物型生態(tài)袋對氨氮及總氮去除率越高，而且耦合微生物型生

4、態(tài)袋植物的生長對生態(tài)袋內(nèi)脫氮菌群的富集增殖具有促進(jìn)作用。
　　(3)通過不同體系的生態(tài)袋對比試驗發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)穩(wěn)定運行期，菌種載體植物組與相應(yīng)的菌種載體組相比，氨氮去除率高出菌種載體組9.6％，分析認(rèn)為，植物可以吸收水體中氨態(tài)氮及硝態(tài)氮，通過同化作用將兩種形態(tài)氮素轉(zhuǎn)化為自身組成:試驗體系總磷的總體去除效率較高，去除率均達(dá)到75.3％以上，表明生態(tài)袋對總磷有較好的削減效果。
　　(4)通過高通量測序分析生態(tài)袋樣本中微生物群落結(jié)構(gòu)，

5、四組生態(tài)袋樣本2＃（脫氮菌-沸石-植物組）、5＃（脫氮菌-稻草組）、6＃（脫氮菌-稻草-植物組）、10＃（空白組）測序結(jié)果表明:四組生態(tài)袋中綠彎菌門（Chloroflexi）的豐度值分別為6.63％、7.07％、4.96％、8.71％，Chloroflexi豐度值高低順序為10＃＞5＃＞2＃＞6＃，高錳酸鹽指數(shù)含量高低順序為10＃＞5＃＞6＃＞2＃，Chloroflexi細(xì)菌的生長豐度越高表明生態(tài)袋樣本中有機物含量越高;四組樣品在屬水平

6、細(xì)菌分類檢測到假單胞菌屬豐度高低順序為6＃＞2＃＞5＃＞10＃，總氮去除效率高低順序同樣為6＃＞2＃＞5＃＞10＃，表明假單胞菌屬相對豐度越高，耦合微生物型生態(tài)袋對水體中總氮的去除率越高。
　　(5)示范地水質(zhì)檢測結(jié)果表明，水體中化學(xué)需氧量、氨氮、總氮、總磷、懸浮物濃度平均為16mg/L、0.27mg/L、1.26mg/L、0.03mg/L、18mg/L，對比施工前各項水質(zhì)指標(biāo)為42mg/L、0.26mg/L、4.13mg/L、0