一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法
2023-10-09 12:44:14
一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法
【專利摘要】本發明提供給了一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法，包括如下步驟：（1）選取需要修復的富營養化水體，並進行測定；（2）選擇刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻作為修復水體的水生植物，將上述植物植入注有測試水體的試驗水池內，水池內放置有15-20cm的沙，重複3組，並取有沙而無植物的水池作為對照組，所述植物在植入試驗水池之前24h內浸於清水中，清除植物上殘存的藻類，並摘掉植物上枯萎的莖葉；（3）對植入試驗水池的植物進行栽培，並進行測試。本發明利用刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻共同栽培來修復富營養化水體，修復效果顯著並且具有較好的生態效益，環保無汙染，同時更增加了景觀配置的效果。
【專利說明】一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法，屬於富營養化水體修復領域。
【背景技術】
[0002]近年來，我國農業、工業和城鎮化建設加快，大量含有氮、磷元素營養物質的工業、生活和農業廢水以點源和面源形式不斷排入河流、湖泊中，使水體中藻類大量繁殖，形成惡性循環，加劇了水質下降及富營養化進程，水體中化學耗氧量(CODcr)、總氮、總磷、氨氮等主要富營養化汙染指標普遍劣於相應標準I~2類。水體富營養化後，首先危害水產養殖業，水體透明度降低，藻類大量繁殖，水中溶解氧降低，導致魚、蝦、貝類大量死亡；再者，水體生態系統嚴重退化產生的過量亞硝酸鹽和硝酸鹽、藻類致病毒素對人體健康產生很大的威脅，水體散發的腥臭味更影響到周邊水環境和人文景觀。所以解決城市水體富營養化現象，恢復河流湖泊的生態和社會功能問題，日益成為城市可持續發展的關鍵乃至限制性因素。
[0003]富營養化水體修復技術按照治理手段劃分可分為化學處理、物理處理和生物處理
方法等。
[0004]化學處理主要是添加化學藥劑和吸附劑改變水體中氧化還原電位、pH、吸附沉澱水體中懸浮物質和有機質。化學法具有操作簡單、用量少等優點，且其見效一般較快，通常可以作為一種應急方案。但是，利用化學方法治理富營養化水體需大量投加化學藥劑，因此其成本也較為昂貴，同時所加入的化學藥劑在治理的同時也容易引起二次汙染，對水體的整個生態環境也會有一定的影響。此外，化學法用於富營養化水體的治理通常不具有可持續性，並沒有解決問題的根本。因此，如果採用化學法的同時沒有其他適宜的輔助措施，水體很快便又會出現富營養化問題。
[0005]物理修復措施包括人工曝氣、截汙、調水衝汙、河道疏浚等措施。物理修複方式不能夠在修復水體的同時完善水生生態系統結構，提高水體自淨的能力。
[0006]當前，國內外的 自然水體生態修復技術包括生物膜法處理技術、微生物製劑技術、人工浮島技術、人工溼地處理等。生物修復技術在修復水質過程中能夠完善水體生態結構，提高水體自淨能力，兼具有造景和資源化等實用功能，將成為未來修復水體的主要手段。
[0007]目前，人們還研究利用天然的水聲植物對富營養化水體進行修復，但是天然植物的選擇也是一個很重要的問題，選擇一個適合的，修復效果好，不破壞生態平衡的水生植物
很重要。
【發明內容】
[0008]發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法。[0009]技術方案:為了實現以上目的，本發明採用如下技術方案:
一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法，包括如下步驟:
(1)選取需要修復的富營養化水體，並對其中的總氮含量TN、總磷含量TP、氨氮含量NH4+-N、化學需氧量C0D、溶解氧D0、透明度、pH值進行測定；
(2)選擇刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻作為修復水體的水生植物，將上述植物植入注有測試水體的試驗水池內，水池內放置有15-20cm的沙，重複3組，並取有沙而無植物的水池作為對照組，所述植物在植入試驗水池之前24 h內浸於清水中，清除植物上殘存的藻類，並摘掉植物上枯萎的莖葉；
(3)對植入試驗水池的植物進行栽培，並進行測試，具體栽培如下:
按照刺苦草:黑藻:旱傘草:粉綠狐尾藻=4:2:2.5:1的比例栽培與測試水池內，植株的行間距為10 cmX5 cm，栽培的水溫為24_26°C，pH值為7.10-7.14，試驗周期為56天，每7天測定一次，，所測結果均以3組重複的平均值計，水質測定項目有TN、TP、NH4+-N、C0D、D0、pH和透明度。刺苦草是水鱉科苦草屬典型的沉水草本植物，通常生長於2 m以內的水域，以地下的根狀莖越冬。無直立莖，匍匐莖常具小刺，末端膨大成根狀莖(球莖、冬莖)。其根狀莖俗稱「土蝦子」、「水洋參」。營養豐富，素有南方「冬蟲夏草」之稱。以炒食為主，肉質脆嫩，味甘爽。是一種天然 的綠色保健食品。現已作為特種水生蔬菜開發，更是草食性魚類和涉禽鳥類的優良餌料和飼料。試驗通過室內靜態試驗，研究刺苦草的淨化能力，為水生生物修復富營養化水體提供理論依據。黑藻(Hydrilla verticillata)是長江中下遊湖泊中重要的沉水植物之一、且對富營養化水體修復去除氮、磷有明顯效果，可用於控制水體富營養化。旱傘草(Cyperus alternifolius)是較為常見的水生觀賞植物,近年來在園林水景工程中應用廣泛，適應性強，性喜溫暖，在南方無霜期地區可栽植。粉綠狐尾藻(Myr1phyllumaquaticum )是多年生沉水草本植物，適應生境能力強，其生長發育過程可去除多種汙染物且觀賞效果較好，是水體富營養化植物修復或水華生物控制工程中的有效物種，近年來被廣泛應用於汙染水體的生態修復。旱傘草、粉綠狐尾藻這兩種植物已被單獨應用於富營養化水體的修復，尤其是粉綠狐尾藻被證實具有強烈的化感抑藻(銅綠微囊藻)效果，但關於這兩種植物共同栽植對富營養化水體的作用效應還未見報導。總之，這四種水生植物都具有很好地富營養化水體修復作用，但是目前，對其四種共同栽培進行富營養化水體修復還沒有使用。
[0010]優選的，所述TN採用過硫酸鉀氧化一紫外分光光度法、TP採用鑰銻抗分光光度法、NH4+-N採用納氏試劑比色法、COD採用酸性高錳酸鉀法、DO採用碘量法、pH採用pH計、透明度採用塞氏圓盤法進行測定。
[0011]優選的，所述刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻植株需要在溫室培養20天，然後選取生長健壯、大小一致的植株作為實驗材料。
[0012]有益效果:本發明提供的使用刺苦草修復富營養化水體的方法與現有技術相比，具有以下優點:
1、本發明利用刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻共同栽培來修復富營養化水體，修復效果顯著並且具有較好的生態效益，環保無汙染，同時更增加了景觀配置的效果；
2、本發明將刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻這四種水生植物結核起來，並且按照特定的比例進行栽培，達到了修復水體的最大化效果；3、本發明能有效去除汙水中的總氮、總磷、氨氮及化學需氧量，同時顯著提升溶解氧的含量和水體的透明度，對PH也有一定程度的影響；其中對氨氮、總磷的去除去除率達到了90%以上；對溶解氧的回升效果也很明顯；同時透明度顯著提高。
【具體實施方式】
[0013]以下結合具體的實施例對本發明進行詳細說明，但同時說明本發明的保護範圍並不局限於本實施例的具體範圍，基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0014]實施例1
一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法，包括如下步驟:
(1)選取需要修復的富營養化水體，並對其中的總氮含量TN、總磷含量TP、氨氮含量NH4+-N、化學需氧量C0D、溶解氧D0、透明度、pH值進行測定，本實施例中水體測定的數值如下:
水中總氮含量(TN)為6.249 mg/L,總磷含量(TP)為0.414 mg/L，氨氮含量(NH4+-N)為33.223 mg/L,化學需氧量含量(COD)為17.115 mg/L,溶解氧含量(DO)為6.954 mg/L, pH為7.70，透明度為23 cm ；
(2)選擇刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻作為修復水體的水生植物，將上述植物植入注有測試水體的試驗水池內，水池內放置有15cm的沙，重複3組，並取有沙而無植物的水池作為對照組，所述植物在植入試驗水池之前24 h內浸於清水中，清除植物上殘存的藻類，並摘掉植物上枯萎的莖葉；
(3)對植入試驗水池的植物進行栽培，並進行測試，具體栽培如下:
按照刺苦草:黑藻:旱傘草:粉綠狐尾藻=4:2:2.5:1的比例栽培與測試水池內，植株的行間距為10 cmX5 cm，栽培的水溫為24°C，pH值為7.10，試驗周期為56天，每7天測定一次，，所測結果均以3組重複的平均值計，水質測定項目有TN、TP、NH4+-N、COD、DO、pH和透明度，其中TN採用過硫酸鉀氧化一紫外分光光度法、TP採用鑰銻抗分光光度法、NH4+-N採用納氏試劑比色法、COD採用酸性高錳酸鉀法、DO採用碘量法、pH採用pH計、透明度採用塞氏圓盤法進行測定。
[0015]所述刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻植株需要在溫室培養20天，然後選取生長健壯、大小一致的植株作為實驗材料。
[0016]試驗結果顯示，刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻配合使用，對水體的修復效果顯著，具體數據如下表:
【權利要求】
1.一種使用刺苦草修復富營養化水體的方法，其特徵在於:包括如下步驟: (1)選取需要修復的富營養化水體，並對其中的總氮含量TN、總磷含量TP、氨氮含量NH4+-N、化學需氧量COD、溶解氧DO、透明度、pH值進行測定； (2)選擇刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻作為修復水體的水生植物，將上述植物植入注有測試水體的試驗水池內，水池內放置有15-20cm的沙，重複3組，並取有沙而無植物的水池作為對照組，所述植物在植入試驗水池之前24 h內浸於清水中，清除植物上殘存的藻類，並摘掉植物上枯萎的莖葉； (3)對植入試驗水池的植物進行栽培，並進行測試，具體栽培如下: 按照刺苦草:黑藻:旱傘草:粉綠狐尾藻=4:2:2.5:1的比例栽培與測試水池內，植株的行間距為10 cmX5 cm，栽培的水溫為24_26°C，pH值為7.10-7.14，試驗周期為56天，每7天測定一次，，所測結果均以3組重複的平均值計，水質測定項目有TN、TP、NH4+-N、C0D、D0、pH和透明度。
2.根據權利要求1所述的使用刺苦草修復富營養化水體的方法，其特徵在於:所述TN採用過硫酸鉀氧化一紫外分光光度法、TP採用鑰銻抗分光光度法、NH4+-N採用納氏試劑比色法、COD採用酸性高錳酸鉀法、DO採用碘量法、pH採用pH計、透明度採用塞氏圓盤法進行測定。
3.根據權利要求1所述的使用刺苦草修復富營養化水體的方法，其特徵在於:所述刺苦草、黑藻、旱傘草、粉綠狐尾藻植株需要在溫室培養20天，然後選取生長健壯、大小一致的植株作為實驗材料。
【文檔編號】C02F3/32GK104030453SQ201410288748
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月25日 優先權日:2014年6月25日
【發明者】朱正中, 劉沛飛 申請人:江蘇東珠景觀股份有限公司