河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法
2023-12-04 16:24:26 1
河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法
【專利摘要】本發明公開了河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法，包括以下步驟：步驟1）在底泥中加水絲蚓；步驟2）2-3天後，加入河蜆；步驟3）每隔十天，檢測水中磷濃度，直至穩定不變。本發明節約資源，避免向水體引入新的化學風險，實現控制內源磷釋放的目的，而且可以避免在水體修復過程中破壞水體的景觀功能。
【專利說明】河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種環境治理技術，具體涉及的是河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法。
【背景技術】
[0002]對於已經截除外源汙染的封閉型水體而言，內源釋放是維持水體營養鹽含量的關鍵環節。正是由於內源的釋放導致水體水質在短期內並未明顯改善，儘管人們採用了截除外源的修復技術，但從長期來看，如果不能有效控制內源釋放，其會在長期內在底泥、水、生物間持續循環，從而影響修復效果。
[0003]對於富營養化水體而言，人們通常採用化學法、物理法和環保清淤法等來抑制內源磷釋放。化學法是指通過投加化學藥劑，對表層底泥進行氧化或固定，抑制內源磷釋放；物理法是指採用物理材料如未汙染的底泥、清潔砂子、礫石、鈣質膨潤土、灰渣、人工沸石、水泥等作為覆蓋材料，將底泥與水物理性隔開。環保清淤通過清除水體底泥而達到減少內源磷釋放的目的。該方法仍處於實驗階段，即使在某些水體應用，水質改善效果未完全達到預期，而且疏浚的投入也大。清除的底泥處置不當，則會引起二次汙染。也有採用種植水生植物，在根圈效應作用下，將內源磷固定或者被水生植物吸收。這種方法對底泥的組成、厚度、上覆水水質等都有較高要求，而且其效果也一般。
[0004]從上述方法中可以看出，目前，對內源磷的控制通常是物理方法，但還沒有採用底棲生物對內源磷的釋放進行控制的技術和方法。而底棲生物在捕食等活動中，會對底泥進行擾動，從而引入溶解氧，增加底泥中有氧環境的體積，進而提高氧化還原電位，抑制內源磷釋放。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法，該方法解決了現有技術中的資源投入較大、常常向水體引入二次汙染、水體修復措施停止後，水質迅速惡化等問題。
[0006]為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現:
河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法，包括以下步驟:
步驟I)在底泥中加水絲蚓；
步驟2) 2-3天後，加入河蜆；
步驟3)每隔十天，檢測水中磷濃度，直至穩定不變。
[0007]進一步的，所述水絲蚓投加量設置為10000ind/m2，所述水絲蚓長度選用2cm;河蜆投加量設置為200ind/m2,所述河蜆大小選用3g/ind。
[0008]本發明的原理:
通過河蜆和水絲蚓的捕食等活動擾動底泥，引入溶解氧，增加底泥中有氧環境的體積，提高氧化還原電位，在表層底泥中形成一層氧化層，從而達到抑制內源磷釋放的目的。水絲蚓屬於向上輸送者功能群，會在底泥中向下挖掘洞穴，並生活其中，通過身體擺動獲得溶解氧，同時溶解氧的融入也會將洞穴周邊的底泥氧化，從而在縱向上增加有氧環境的體積。而河蜆活動在底泥表層，其活動路徑沒有明顯規律，但其會擾動表層底泥，增加表層底泥與上覆水的接觸，強化氧化作用。另外，河蜆擾動對表層底泥的破壞，同時也會破壞水絲蚓的洞穴，導致水絲蚓向更深處挖掘洞穴，或者拋棄原有洞穴，重新挖掘洞穴，因此，加大了水絲蚓的活動頻率和活動範圍，從而使得底泥中有氧環境的體積相應增加。由於溶解氧的滲入，會改變底泥中微生物種群的種類和豐度，特別是好氧微生物和兼氧微生物。這有利於對底泥中的有機質的降解和淨化，防止厭氧環境的產生。也使得鐵錳等金屬離子以氧化態存在，與底泥中的磷結合，形成難以釋放的形態。通過底泥厭氧環境的改造，內源磷的形態會逐漸由易釋放態磷向難釋放態磷轉化，進而達到抑制內源磷釋放的目的。
[0009]本發明的有益效果是:
本發明避免向水體引入新的化學風險；降低資源消耗；降低了底泥清淤頻率，相應地降低了底泥後繼處理費用。通過引入河蜆和水絲蚓，促進底泥中微生物種群的恢復，加快水體自淨能力的恢復。
【具體實施方式】
[0010]下面將結合實施例，來詳細說明本發明。
[0011]河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法，包括以下步驟:
步驟I)在底泥中加水絲蚓；
步驟2) 2-3天後，加入河蜆；
步驟3)每隔十天，檢測水中磷濃度，直至穩定不變。
[0012]進一步的,所述水絲蚓投加量設置為10000ind/m2，所述水絲蚓長度選用2cm;河蜆投加量設置為200ind/m2,所述河蜆大小選用3g/ind。
[0013]實施例1實驗室底泥修復模擬實驗
採用2個2*1*1的塑料箱為實驗模擬裝置。在每個裝置底部底泥，厚度為15cm，底泥取自校園河道。然後加入河水，水深70cm。靜止培養10天，底泥與上覆水間的營養鹽交換基本完成。I號裝置作為修復用，2號裝置作為對照。
[0014]第11天，在I號裝置中，加入購買的水絲蚓20000條，個頭均等，單條長度在
2-3cm。3d後，加入河蜆400個，個頭均等，單個重量在2_4g。
[0015]從第15天開始，對2個裝置的上覆水中的磷濃度進行監測。並每隔10天，分別將2個裝置的上覆水抽出，然後加入經過晾曬(除氯)的自來水，目的是加快內源磷釋放。
[0016]從第15天至55天，2個裝置上覆水中磷濃度並沒有太大分別。但從第60天開始，加了河蜆和水絲蚓的I號實驗裝置中磷濃度明顯低於2號裝置。並且，上覆水中的氨氮、有機物含量也低於2號裝置。
[0017]模擬實驗在第100天時結束。在此過程中I號裝置上覆水中磷濃度一直低於2號實驗裝置。將上覆水採用虹吸法抽出後，發現I號裝置表層底泥呈明顯的黃褐色，平均厚度達lcm。而2號裝置表層底泥儘管也呈黃褐色，但厚度僅有0.lcm。對深層底泥採樣切片發現，由於水絲蚓的存在，深層底泥中黃褐色的部分所佔體積較大，而2號裝置則幾乎沒有，仍然呈黑色，帶有明顯的臭味。微生物檢測發現，I號裝置底泥中的微生物數量、種類遠高於2號裝置。I號裝置底泥中有機質含量為6.8%,低於2號裝置的10.6%。
[0018]分別取I號裝置和2號裝置底泥做厭氧培養實驗(6周)，結果表明，I號裝置底泥溶解性磷酸鹽釋放量僅 為2號裝置的43%。
【權利要求】
1.河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟I)在底泥中加水絲蚓； 步驟2) 2-3天後，加入河蜆； 步驟3)每隔十天，檢測水中磷濃度，直至穩定不變。
2.根據權利要求1所述的河蜆和水絲蚓聯用抑制封閉型水體內源磷釋放的新方法，其特徵在於:所述水絲蚓投加量設置為10000ind/m2，所述水絲蚓長度選用2cm;河蜆投加量設置為200ind/m2，所述河蜆大小選用3g/ind。
【文檔編號】C02F11/02GK103771587SQ201210405998
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優先權日:2012年10月23日
【發明者】李大鵬 申請人:蘇州科技學院