摘 要:對(duì)組合型生態(tài)浮床中水生植物單元(空心菜)、水生動(dòng)物單元(濾食性貝類三角帆蚌)、微生物強(qiáng)化單元(人工介質(zhì))進(jìn)行組合配置,分析不同生物單元的污染物去除貢獻(xiàn)率,試驗(yàn)結(jié)果表明,組合型生態(tài)浮床中人工介質(zhì)單元對(duì)TN、TP、CODMn去除的貢獻(xiàn)率分別為48.5%、46.7%、49.9%,均高于水生植物和水生動(dòng)物單元,人工介質(zhì)富集的微生物是氮磷等污染物的凈化主體,而水生動(dòng)物單元對(duì)Chl-a的去除貢獻(xiàn)率達(dá)到了79.1%,表明水生動(dòng)物單元的污染物去除途徑主要為三角帆蚌對(duì)藻類等顆粒性有機(jī)物的濾食。通過(guò)三角帆蚌的濾食及排氨作用促進(jìn)了顆粒有機(jī)物的可溶化和無(wú)機(jī)化,為組合型生態(tài)浮床中人工介質(zhì)上微生物增殖以及植物的吸收提供了有利的基質(zhì)條件,從而促進(jìn)了浮床的污染物凈化效能。
關(guān)鍵詞:生態(tài)浮床;三角帆蚌;人工介質(zhì);貢獻(xiàn)率;凈化強(qiáng)化;機(jī)理
中圖分類號(hào):X524
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1674-4764(2012)04-0136-06
Contribution and Purification Mechanism of Bio-components to Pollutants Removal in an Integrated Ecological Floating Bed
WANG Guofanga, WANG Xiangjinga, WU Leia, LI Xianninga,b
(a. School of Energy and Environment;b. Key Laboratory of Environmental Medicine
and Engineering, Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 210096, P.R.China)
Abstract:The aquatic plant (I(xiàn)pomoea aquatica), aquatic animal (filter-feeding Hyriopsis cumingii), artificial medium for an integrated ecological floating bed (IEFB) were combined, and the contaminant removal rates contributed by different biological units were analyzed. It is shown that, the artificial medium (microorganism) unit acted as the main role of purification of IEFB with approximately 48.5%, 46.7%, and 49.9% of TN, TP and CODMn removed from the water, respectively, much higher than that of aquatic plant unit and aquatic animal unit. Furthermore, the contribution of aquatic animal unit for chlorophyll-a removal was 79.1%, which means that the particulate organic matters filter fed by the Hyriopsis cumingii is the main contaminations removal way of aquatic unit. The filter feeding and ammonia emission effect of the Hyriopsis cumingii promotes the solubilization and mineralization of particulate organic matters, which provides advantaged substance condition for the microorganism attached to the artificial medium of IEFB, and resulting in promoting the purification efficiency of the floating-bed.
Key words:ecological floating bed; Hyriopsis cumingii; artificial media; contribution; purifying reinforcement; mechanisms
水生植物浮床是用于凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體如湖泊、河道的重要生態(tài)工程技術(shù)之一,具有適用條件寬、充分利用水面進(jìn)行原位處理、造價(jià)低廉且運(yùn)行管理容易等優(yōu)點(diǎn),目前已得到廣泛應(yīng)用[1-2]。但普通水生植物浮床僅種植水生植物,生物要素單一,構(gòu)成完整生態(tài)系統(tǒng)的水生動(dòng)物及微生物環(huán)節(jié)較為薄弱,限制了生態(tài)功能的發(fā)揮,有限的植物生物量也制約了其水質(zhì)凈化效能的進(jìn)一步提高[3-4]。
筆者在普通水生植物浮床的基礎(chǔ)上引入了水生動(dòng)物,并增設(shè)了人工介質(zhì),構(gòu)建了由水生植物單元(空心菜)、水生動(dòng)物單元(三角帆蚌)及微生物強(qiáng)化單元(人工介質(zhì))組成的組合型生態(tài)浮床。前期研究表明,在水體交換時(shí)間為7 d時(shí),組合型生態(tài)浮床對(duì)TN、NH4+-N、TP、CODMn、Chl-a的平均去除率分別高于普通水生植物浮床15.5%、19.5%、15.1%、20.4%、26.1%,增加水生動(dòng)物單元與微生物單元可提高浮床對(duì)污染物的去除效果,組合型生態(tài)浮床對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的水質(zhì)凈化具有較好的應(yīng)用前景。
為了進(jìn)一步優(yōu)化組合型生態(tài)浮床中各級(jí)生物配置、提高其凈化效能,筆者通過(guò)對(duì)具有不同生物單元配置的組合浮床去除效能的比較,定量分析了組合型生態(tài)浮床中各生物單元對(duì)氮、磷、有機(jī)物及藻類去除的貢獻(xiàn)率及凈化機(jī)理。
1 材料和方法
1.1 組合型生態(tài)浮床的構(gòu)造
按生物配置不同設(shè)置了A、B、C 3組組合浮床,其中組合型生態(tài)浮床C(水生植物單元+水生動(dòng)物單元+微生物單元)試驗(yàn)裝置如圖1所示,整體為0.45 m(長(zhǎng))×0.45 m(寬)×1.0 m(高)的長(zhǎng)方體構(gòu)造,分上、中、下3層結(jié)構(gòu),上層為水生植物區(qū),種植水生經(jīng)濟(jì)植物空心菜,該區(qū)域高度為20 cm;中層為水生動(dòng)物區(qū),掛養(yǎng)濾食性貝類三角帆蚌,該區(qū)域高度為30 cm;下層為微生物強(qiáng)化區(qū),懸掛兼具軟性及半軟性特征的人工介質(zhì),該區(qū)域高度為50 cm。
圖1 組合型生態(tài)浮床C結(jié)構(gòu)示意圖
其他2組組合浮床的生物配置如下:
組合浮床A:水生植物單元(空心菜)+水生動(dòng)物單元(三角帆蚌);
組合浮床B:水生動(dòng)物單元(三角帆蚌)+微生物強(qiáng)化單元(人工介質(zhì))。
各單元構(gòu)造與組合型生態(tài)浮床C相同。
1.2 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)中各生物單元所采用材料分別為:1)空心菜:各水生植物單元均采用空心菜。空心菜經(jīng)清洗根系上附著的土壤后,原水中預(yù)培養(yǎng)2周,然后選取生長(zhǎng)良好且相對(duì)均勻的植株用于試驗(yàn),晾干稱重后按相同重量(4 700 g,濕重)、相近植株數(shù)量移植于浮床。2)三角帆蚌:各水生動(dòng)物單元均采用三角帆蚌,其屬于軟體動(dòng)物門瓣鰓綱珠蚌科帆蚌屬,為濾食性貝類。試驗(yàn)用三角帆蚌購(gòu)于安徽省某養(yǎng)殖基地,試驗(yàn)前將三角帆蚌在清水中放置2 d,將臟物吐凈,選取大小相近的三角帆蚌清洗晾干,稱量約820 g(36只)掛于浮床上,分別掛養(yǎng)在18個(gè)網(wǎng)兜中,在網(wǎng)兜中部打結(jié),形成上下2層。3)人工介質(zhì):各微生物強(qiáng)化單元懸掛組合介質(zhì)81串,每串上有盤片6片,填料盤片間隔為7 cm。盤片上懸掛長(zhǎng)度為3 cm的丙綸絲束。在試驗(yàn)開(kāi)始前,單獨(dú)將人工介質(zhì)在同樣的進(jìn)水條件下運(yùn)行2個(gè)月,進(jìn)行預(yù)掛膜,掛膜完成后開(kāi)始試驗(yàn)。
1.3 試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)裝置包括4個(gè)1.2 m(直徑)×1.6 m(高)的圓形試驗(yàn)水槽,有效水深1.2 m,其中1個(gè)不放置浮床,作為空白對(duì)照,其它3個(gè)分別放置浮床A、B、C 3種不同配置的組合浮床。原水為校區(qū)XX湖水,進(jìn)水水質(zhì)如表1。湖水經(jīng)水泵提升進(jìn)入集水桶,然后采用連續(xù)進(jìn)水的方式平均輸配到4個(gè)試驗(yàn)水槽中,試驗(yàn)水槽下端進(jìn)水,上端出水,通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)出水流量,設(shè)定各試驗(yàn)水槽的水體交換時(shí)間為7 d(試驗(yàn)流程如圖2)。為減少生物生長(zhǎng)周期等影響,實(shí)驗(yàn)周期設(shè)置為1個(gè)月,試驗(yàn)時(shí)間為2009年10月18日—11月18日。
1.4 水樣采集與分析方法
浮床穩(wěn)定運(yùn)行后,各試驗(yàn)水槽每2~4 d采樣一次,在同一時(shí)間段內(nèi)取樣。
水質(zhì)項(xiàng)目包括進(jìn)出水的TN、PN、TP、CODMn、TOC、DOC、Chl-a等。測(cè)定方法均采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法[5]測(cè)定。
1.5 各生物單元去除率計(jì)算
考慮到試驗(yàn)條件下進(jìn)水水質(zhì)存在波動(dòng)且水體交換時(shí)間長(zhǎng),水體內(nèi)可能發(fā)生吸附、沉淀及降解等作用,為消除上述作用對(duì)去除效果的影響,準(zhǔn)確評(píng)價(jià)浮床的凈化效果,去除率計(jì)算扣除了空白對(duì)照水槽的去除效果,其計(jì)算方法為:
去除率=
空白對(duì)照水槽出水濃度-浮床出水濃度空白對(duì)照水槽出水濃度×100%
各不同生物單元對(duì)污染物去除率,通過(guò)不同生物配置浮床間對(duì)污染物去除率的差進(jìn)行估算,計(jì)算方法如下:
水生植物單元的污染物去除率=浮床C的污染物去除率-浮床B的污染物去除率;
人工介質(zhì)單元的污染物去除率=浮床C的污染物去除率-浮床A的污染物去除率;
水生動(dòng)物單元的污染物去除率=浮床C的污染物去除率-水生動(dòng)物單元的污染物去除率-水生植物單元的污染物去除率。
2 結(jié)果與討論
試驗(yàn)期間,空白對(duì)照水槽及浮床A、B、C的出水各指標(biāo)濃度及平均去除率如表2所示。
2.1 對(duì)氮磷的去除貢獻(xiàn)率
水體中過(guò)高的氮、磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因,因此去除水體中氮、磷污染物對(duì)于減輕水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度具有重要意義。筆者研究了組合型生態(tài)浮床中各生物單元對(duì)氮磷的去除貢獻(xiàn)率,分析了各生物單元的氮磷去除機(jī)理。
2.1.1 對(duì)氮的去除 圖3表示了根據(jù)1.5節(jié)的估算方法計(jì)算得到的各生物單元對(duì)TN的平均去除率,水生植物單元對(duì)TN的去除率為6.5%,水生動(dòng)物單元對(duì)TN的去除率為8.6%,人工介質(zhì)單元對(duì)TN的去除率為14.2%。生態(tài)浮床各生物單元對(duì)TN的去除率表現(xiàn)為:人工介質(zhì)單元大于水生動(dòng)物單元,水生動(dòng)物單元大于水生植物單元。計(jì)算組合型生態(tài)浮床中各生物單元對(duì)TN去除的貢獻(xiàn)率(各生物單元的TN去除率/組合型生態(tài)浮床C的TN去除率)得到,水生植物單元對(duì)TN去除的貢獻(xiàn)率為22.2%,水生動(dòng)物單元為29.3%,人工介質(zhì)單元為48.5%,人工介質(zhì)單元對(duì)TN去除的貢獻(xiàn)率最大,表明了人工介質(zhì)單元是組合型生態(tài)浮床中TN的凈化主體。對(duì)介質(zhì)富集微生物的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),以單位介質(zhì)為基準(zhǔn),浮床C中的總細(xì)菌數(shù)、硝化細(xì)菌(包括亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌)分別達(dá)到了1.56×108cells/g、4.73×107cells/g(相關(guān)試驗(yàn)研究另文發(fā)表),高密度的微生物富集特別是硝化細(xì)菌的富集提高了組合型生態(tài)浮床中人工介質(zhì)單元對(duì)氮的去除。
表3列出了試驗(yàn)期間空心菜、三角帆蚌的生物量變化情況。由空心菜的含氮量和生物量的增加量,計(jì)算得到在試驗(yàn)期間空心菜所吸收的氮量為1 135.2 mg,流入浮床槽的氮為29 692.1 mg,則空心菜通過(guò)吸收對(duì)氮的去除率為3.8%,低于水生植物單元對(duì)TN的去除率(6.5%),可推斷剩余的2.7%的TN通過(guò)植物根系的微生物吸附與降解等作用去除。可見(jiàn),吸收作用與微生物吸附與降解作用是浮床中水生植物單元對(duì)TN去除的2個(gè)主要途徑。這與人工濕地不同,在同屬于生態(tài)凈化工程的人工濕地中,濕地基質(zhì)表面富集大量的微生物,通過(guò)微生物硝化反硝化途徑將大部分氮去除,微生物作用是氮的主要去除途徑,而濕地植物組織中累積的N僅占系統(tǒng)去除N的一小部分[6]。對(duì)于傳統(tǒng)的水生植物浮床系統(tǒng),由于其缺少富集微生物的基質(zhì)條件,微生物環(huán)節(jié)較為薄弱,限制了對(duì)氮的進(jìn)一步去除,因此,為改善傳統(tǒng)浮床的凈化效果,加強(qiáng)浮床系統(tǒng)微生物環(huán)節(jié)是重要的方法之一。
同樣由表3可計(jì)算得到,試驗(yàn)期間三角帆蚌同化吸收的氮量為957.9 mg,對(duì)氮的去除率為3.2%,遠(yuǎn)低于水生動(dòng)物單元對(duì)TN的去除率(8.6%),僅占其去除率的37.2%,可見(jiàn)三角帆蚌對(duì)TN的去除途徑不僅是同化吸收。
三角帆蚌為濾食性貝類,具有較強(qiáng)的濾水能力,對(duì)顆粒性氮(PN)有較高的去除率,如圖4所示,水生動(dòng)物單元對(duì)PN的去除率為30.9%,高于水生植物單元(13.9%)和人工介質(zhì)單元(25.2%)。通過(guò)計(jì)算可得水生動(dòng)物單元對(duì)PN的去除量占其對(duì)TN去除量的82.1%,可見(jiàn),濾食性貝類三角帆蚌對(duì)氮的去除作用主要是通過(guò)濾食藻類等顆粒性有機(jī)氮產(chǎn)生的(詳見(jiàn)2.3節(jié))。同時(shí),三角帆蚌對(duì)顆粒性物質(zhì)的強(qiáng)濾食能力意味著它有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)移水體顆粒性物質(zhì)的能力,水體中的顆粒物經(jīng)貝類濾食后以糞便形式排出體外。對(duì)貝類排泄物的研究表明,貝類的排泄產(chǎn)物主要有氨、尿酸、尿素、氨基酸等,其中氨占總排泄量的70%或更高[7],因此,濾食性貝類具有較強(qiáng)的排氨作用。在水溫為9~27 ℃時(shí),1~4齡三角帆蚌的排氨率與體重成負(fù)相的冪函數(shù)關(guān)系,排氨率為2.087~5.804 mg/(kg?h)[8]。三角帆蚌通過(guò)濾食一方面同化去除部分氮,更重要的是濾食及排氨作用促進(jìn)了有機(jī)氮顆粒的可溶化和無(wú)機(jī)化,為組合型生態(tài)浮床中人工介質(zhì)上生物膜的硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌以及植物的吸收提供了有利的基質(zhì)條件,促進(jìn)了浮床對(duì)TN的去除。
圖4 各生物單元對(duì)PN的平均去除率
2.1.2 對(duì)磷的去除 圖5表示了根據(jù)1.5節(jié)的計(jì)算方法得到的各生物單元對(duì)TP的平均去除率,水生植物單元、水生動(dòng)物單元、人工介質(zhì)單元對(duì)TP的去除率分別為11.7%、9.3%、18.4%。各生物單元對(duì)TP的去除率表現(xiàn)為:水生植物單元大于水生動(dòng)物單元,人工介質(zhì)單元大于水生植物和水生動(dòng)物單元。計(jì)算組合型生態(tài)浮床中各生物單元對(duì)TP去除的貢獻(xiàn)率(各生物單元的TP去除率/組合型生態(tài)浮床C的TP去除率)得到,水生植物單元對(duì)TP去除的貢獻(xiàn)率為29.7%,水生動(dòng)物單元為23.6%,人工介質(zhì)單元為46.7%,人工介質(zhì)單元對(duì)TP去除的貢獻(xiàn)最大。
同2.1.1節(jié)計(jì)算,試驗(yàn)期間流入浮床槽的磷為1 085.9 mg,由表3計(jì)算得到該試驗(yàn)期內(nèi)空心菜所吸收的磷的量為110.0 mg,則空心菜通過(guò)吸收對(duì)的去除率為10.1%,與水生植物單元對(duì)TP的去除率為11.7%相比,可以得出空心菜對(duì)磷的吸收是水生植物單元去除磷的主要途徑。三角帆蚌對(duì)磷的吸收量為16.3 mg,其通過(guò)吸收同化對(duì)磷的去除率為1.5%,而水生動(dòng)物單元對(duì)磷的總?cè)コ蕿?.3%,吸收同化僅占水生動(dòng)物單元對(duì)TP的去除率的16.1%,表明水生動(dòng)物自身對(duì)磷的同化也并非是其對(duì)磷的主要去除途徑。該結(jié)果與水生動(dòng)物單元對(duì)TN去除的結(jié)果一致,水生動(dòng)物單元對(duì)TP的去除主要表現(xiàn)在通過(guò)三角帆蚌的濾食作用提高了有機(jī)磷的無(wú)機(jī)化水平,從而促進(jìn)了水生植物以及人工介質(zhì)微生物膜對(duì)磷的同化作用等。
2.2 對(duì)有機(jī)物的去除貢獻(xiàn)率
圖6表示了根據(jù)1.5節(jié)的計(jì)算方法得到的各生物單元對(duì)CODMn的平均去除率,水生植物單元、水生動(dòng)物單元、人工介質(zhì)單元對(duì)CODMn的去除率分別為8.2%、8.5%、16.6%。組合型生態(tài)浮床中各生物單元對(duì)CODMn的去除率表現(xiàn)為:人工介質(zhì)單元大于水生動(dòng)物單元,水生植物單元和水生動(dòng)物單元相當(dāng)。計(jì)算各生物單元對(duì)CODMn去除的貢獻(xiàn)率得到,水生植物單元、水生動(dòng)物單元、人工介質(zhì)單元對(duì)CODMn去除的貢獻(xiàn)率為24.6%、25.5%和49.9%,人工介質(zhì)單元對(duì)CODMn去除的貢獻(xiàn)最大,人工介質(zhì)通過(guò)其較大的比表面積,為微生物的富集生長(zhǎng)創(chuàng)造良好條件,形成微生物強(qiáng)化凈化區(qū),浮床C中單位介質(zhì)的總細(xì)菌數(shù)達(dá)到了1.56×108cells/g,高密度的微生物富集使人工介質(zhì)單元能夠大幅度降解有機(jī)物,是組合型生態(tài)浮床中有機(jī)物的凈化主體。
圖6 各生物單元對(duì)CODMn的平均去除率
對(duì)于水生植物單元,有機(jī)物的去除主要依靠植物根系截留及根系表面微生物的降解作用;對(duì)于水生動(dòng)物單元,主要依靠三角帆蚌對(duì)有機(jī)物的濾食消化作用,從圖7各生物單元對(duì)顆粒性有機(jī)碳(POC)的平均去除率看出,水生動(dòng)物單元對(duì)POC的去除率為32.2%,高于水生植物單元(17.0%)和人工介質(zhì)單元(15.6%)表明濾食性貝類三角帆蚌對(duì)顆粒性有機(jī)物的去除作用較強(qiáng),三角帆蚌通過(guò)濾食作用攝取顆粒性有機(jī)物,其消化系統(tǒng)完成了對(duì)有機(jī)物的持續(xù)分解,所排泄的殘余代謝物也被微粒化和小分子化,促進(jìn)了顆粒性難降解有機(jī)物的可溶性,提高了水中有機(jī)物的可生化性[9]。一般而言,對(duì)于停留時(shí)間較長(zhǎng)的水庫(kù)、湖泊等封閉性水體,隨著易生物降解性有機(jī)物的降解,水體B/C比亦會(huì)降低,濾食性貝類的引入對(duì)加速了水體中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化與降解起到了積極的促進(jìn)作用。
圖7 各生物單元對(duì)POC的平均去除率
2.3 對(duì)Chl-a的去除貢獻(xiàn)率
據(jù)1.5節(jié)的計(jì)算方法,得到各生物單元對(duì)Chl-a的平均去除率,如圖8所示,水生植物單元、水生動(dòng)物單元、人工介質(zhì)單元對(duì)Chl-a的去除率分別為3.1%、57.5%、12.1%。其對(duì)Chl-a的去除貢獻(xiàn)率分別為4.3%、79.1%、16.6%。人工介質(zhì)單元對(duì)Chl-a的去除率大于水生植物單元,水生動(dòng)物單元Chl-a的去除率則遠(yuǎn)超過(guò)人工介質(zhì)和水生植物單元,其對(duì)Chl-a去除的貢獻(xiàn)率接近80%,與TN、TP去除相比,Chl-a的去除作用以水生動(dòng)物單元為主,而非人工介質(zhì)單元。
圖8 各生物單元對(duì)Chl-a的平均去除率
水生動(dòng)物單元對(duì)藻類的去除主要來(lái)源于濾食性貝類三角帆蚌對(duì)藻類的直接濾食,相關(guān)研究[10]表明,1齡蚌在水溫17~29 ℃的階段中,對(duì)葉綠素消除量為122.4~361.8 μg/kg?h,葉綠素消除率在29℃達(dá)77.5%。有研究表明[11],貝類的代謝活動(dòng)排泄的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)間接促進(jìn)水體中浮游植物的生長(zhǎng),但亦有研究表明[12],雖然貝類的代謝活動(dòng)會(huì)促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng),但仍以抑制為主。試驗(yàn)中,由于人工介質(zhì)的引入強(qiáng)化了微生物的降解作用,可將貝類代謝物及時(shí)生物降解,不造成營(yíng)養(yǎng)鹽的積累以促進(jìn)藻類等浮游植物的增長(zhǎng)。因此,在組合生態(tài)浮床中由于生物配置之間的協(xié)同作用,使三角帆蚌顯示出對(duì)Chl-a極強(qiáng)的去除能力。
水生植物對(duì)藻類的去除作用較小,其可能的途徑包括水生植物的遮光效應(yīng)[13-14],與藻類對(duì)營(yíng)養(yǎng)鹽的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用及植物根系的物理截留等。人工介質(zhì)對(duì)藻類的去除作用高于水生植物,其對(duì)藻類的去除途徑主要是通過(guò)細(xì)菌的降解。前期研究結(jié)果表明:在人工介質(zhì)上分離出具有較強(qiáng)的溶解銅綠微囊藻細(xì)胞作用的芽孢桿菌,48 h內(nèi)溶藻率可達(dá)到96%[15]。人工介質(zhì)巨大的表面積在吸附藻類的同時(shí)富集大量特異性的溶藻細(xì)菌,使藻細(xì)胞死亡溶解。
3 結(jié)論
1)組合型生態(tài)浮床中人工介質(zhì)單元對(duì)TN、TP、CODMn的去除率分別為14.2%、18.4%、16.6%,對(duì)浮床去除作用的貢獻(xiàn)率分別為48.5%、46.7%、49.9%,均高于水生植物和水生動(dòng)物單元,表明組合型生態(tài)浮床中人工介質(zhì)富集的微生物是氮磷等污染物的凈化主體。
2)水生動(dòng)物三角帆蚌同化吸收作用去除的氮量?jī)H占水生動(dòng)物單元對(duì)TN去除量的37.2%,表明同化吸收作用并非是水生動(dòng)物對(duì)TN的主要去除途徑。而水生動(dòng)物單元對(duì)PN的去除量占其對(duì)TN去除量的82.1%,可見(jiàn),濾食性貝類三角帆蚌對(duì)氮的去除作用主要通過(guò)濾食藻類等顆粒性有機(jī)氮產(chǎn)生的。
3)水生動(dòng)物單元對(duì)Chl-a的去除貢獻(xiàn)率為79.1%,顯著高于水生植物和人工介質(zhì)單元,水生動(dòng)物三角帆蚌對(duì)藻類的去除作用顯著。
參考文獻(xiàn):
[1]
Wu Q T, Gao T, Zeng S C, et al. Plant-biofilm oxidation ditch for in situ treatment of polluted waters[J]. Ecological Engineering,2006,28(2):124-130.
[2]Gao Y J, Sun C J. Purification of stream flowing into Dian Lake by ecological floating-bed system[C]//The 2nd International Conference of Bioinformatics and Biomedical Engineering, May 16-18, 2008.
[3]Li W, Friedrich R. In situ removal of dissolved phosphorus in irrigation drainage water by planted floats: preliminary results from growth chamber experiment[J]. Agriculture, Ecosystems Environment, 2002, 90(1): 9-15.
[4]Kivaisi A K. The potential for constructed wetlands for wastewater treatment and reuse in developing countries: a review[J]. Ecological Engineering,2001,16(4):545-560.
[5]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局. 水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2002.
[6]曹蓉,王寶貞,彭劍鋒.東營(yíng)生態(tài)塘氮磷去除機(jī)理[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2005,25(1):88-91.
CAO Rong, WANG Baozhen, PENG Jianfeng. The mechanism of nitrogen and phosphorus removal in Dongying eco-ponds[J]. China Environmental Science,2005,25(1):88-91.
[7]王俊,姜祖輝,唐啟升.櫛孔扇貝耗氧率和排氨率的研究[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2002,13(9):1157-1160.
WANG Jun, JIANG Zuhui,TANG Qisheng. Oxygen consumption and ammonia-N excretion rates of Chlamys farreri[J]. Chinese Journal of Applied Ecology,2002,13(9):1157-1160.
[8]高建華,歐陽(yáng)珊,吳小平. 三角帆蚌的耗氧率和排氨率[J].南昌大學(xué)學(xué)報(bào):理科版,2005,29(6):551-553.
GAO Jianhua,OUYANG Shan,WU Xiaoping. Oxygen consumption and ammonia-N excretion rates of Hyriopsis cumingii Lea[J]. Journal of Nanchang University:Natural Science,2005,29(6):551-553.
[9]Inoue T, Yamamuro M. Respiration and ingestion rates of the filter-feeding bivalve Musculista senhousia: implications for water-quality control[J]. Journal of Marine Systems, 2000, 26(2):183-192.
[10]費(fèi)志良,潘建林,徐在寬,等. 三角帆蚌對(duì)水體懸浮物和葉綠素a消除量的研究[J].海洋湖沼通報(bào),2005,2:40-45.
FEI Zhiliang, PAN Jianlin, XU Zaikuan, et al. Study of the elimination of suspented substances and chlorophyll in water by Hytiopsis cumingii(Lea)[J]. Transactions of Oceanology and Limnology,2005,2:40-45.
[11]Nakamura Y, Kerciku F. Effects of filter-feeding bivalves on the distribution of water quality and nutrient cycling in a eutrophic coastal lagoon[J]. Journal of Marine Systems,2000,26(2):209-221
[12]費(fèi)志良,嚴(yán)維輝,趙沐子,等. 三角帆蚌清除富營(yíng)養(yǎng)化水體中葉綠素a的研究[J].南京師大學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,29(3):99-102.
FEI Zhiliang,YAN Weihui, ZHAO Muzi, et al. Studies on purification of chlorophyll-a in eutrophic water by Hyriopsis cumingii Lea[J]. Journal of Nanjing Normal University:Natural Science,2006,29(3):99-102.
[13]任久長(zhǎng),周紅,孫亦彤. 滇池光照強(qiáng)度的垂直分布與沉水植物的光補(bǔ)償深度[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1997,33 (2):211-214.
REN Jiuchang, ZHOU Hong, SUN Yitong. Vertical distribution of light intensity and light compensation depth of submerged macrophyte in Lake Dianchi[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, 1997,33(2):211-214.
[14]Mulderij G, van Nesc E H, van Donk E. Macrophyte-phytoplankton interactions: The relative importance of allelopathy versus other factors[J]. Ecological Modeling,2007,204(1/2):85-92.
[15]郭吉,浦躍樸,尹立紅,等. 太湖溶藻細(xì)菌的分離及評(píng)價(jià)[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,36(2):293-297.
GUO Ji, PU Yuepu, YIN Lihong, et al. Isolation and evaluation of algicidalbacteria from Taihu Lake[J]. Journal of Southeast University:Natural Science Edition,2006,36(2):293-297.
(編輯 胡英奎)