...有真相 水环境生态修复技术方案
姜登岭 刘畅
【摘 要】本试验利用人工浮岛为载体研究水盾草生态修复水体的效果。试验结果表明水盾草人工浮岛对水体总氮去除率达到72.64%，对水体总磷去除率达到65%，对水体COD去除率达到59.14%。
【关键词】水盾草；生态修复；人工浮岛
Study on the effect of washington grass ecological restoration
JIANG Deng-ling LIU Chang
（Huabei University of Science and Technology College of Architectural Engineering，Heibei Tangshan，063000，China）
【Abstract】The purpose of this experiment is using artificial floating island as the carrier to study water shield effect of ecological restoration of washington grass..The experimental result shows that its TN removal rate reached 72.64%， the TP removal rate reached 65%， the COD removal rate reached 59.14%.
【Key words】Water shield grass； Ecological restoration； Artificial floating island
我國是一个资源性缺水和水质性缺水并存的国家[1]，2015年环境状况公报[2]数据表明，我国目前水体富营养化情况严重。近年来，水生植物净水技术被广泛应用在净化富营养化水体领域。水生植物修复技术是用于清除环境中有毒有害污染物的绿色修复技术，通过种植水生植物来吸收和去除水中的营养盐，构建并回复水生态系统是一种成本低、效果显著的植物修复方法[3-5]，同时，该技术还可以打造城市水体生态景观与生态环境相协调，是一种具有广阔发展前景的环境治理技术[6]。人工浮岛具有效率高、投资少、运转费用低、可实现原位修复和控制污染物等特点，近年来得到广泛关注[7]。水盾草原产于南美，多生长于渠道、河沟、湖泊，近年来多作为水生观赏植物养殖，具有很好的观赏价值。本试验利用人工浮岛作为载体种植水盾草，研究水盾草吸收并去除水体中TN、TP、COD的效果。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
浮岛组建材料：有效容积为20L的25cm×25cm×28cm的方形塑料水桶、厚为2cm的聚苯乙烯泡沫板。
试验用水：将一定量的4H2O·Ca（NO3）2、KH2PO4、C6H12O6溶解在蒸馏水中，配成TN浓度为4.5mg/L，TP浓度为0.5mg/L，COD浓度为80mg/L的试验原水。
1.2 试验设计
将泡沫板打孔三个，每个水桶中种植三株水盾草，设置平行试验组和没有水盾草只有泡沫板的空白对照组。本试验选择在适宜植物生长的五月，试验地点为室内花棚。历时27天，分别在第2天、第5天、第8天、第11天、第16天、第21天、第27天对水质取样检测。
1.3 试验方法
本试验使用哈希DRB200消解器和哈希DR2800水质分析仪，对水样中的TN、TP、COD
浓度进行监测。通过三种指标的去除率来反映水盾草人工浮岛净化水体的效果。本试验选择在适宜植物生长的五月，试验地点为室内花棚。历时27天，分别在第2天、第5天、第8天、第11天、第16天、第21天、第27天对水质取样检测。
2 结果与分析
经过一个周期的水质净化试验，对试验水体的检测数据的汇总分析，平行试验组的数据接近，没有太大的误差，因此对数据取平均值进行汇总，水盾草人工浮岛和空白对照组对TN、TP、COD的去除效果见表1。
2.1 水盾草人工浮岛对TN的去除效果
经过一个周期的试验，水盾草人工浮岛和空白对照组对水体中的TN净化效果显著，TN浓度明显下降，水盾草人工浮岛中的原水TN浓度降至1.231mg/L去除率达到72.64%，空白对照组原水TN浓度降至3.050mg/L去除率达到32.22%。
植物人工浮岛除氮主要是植物的吸收无机氮转化合成为自身生长的营养物质和水中微生物的反硝化作用。其中，植物起到了非常重要的作用。空白对照组只有泡沫板和原水，TN浓度也有一定程度下降的原因主要为泡沫板的吸附和水中微生物的反硝化作用。水盾草根系发达，根系周围有足够的溶解氧，加大了好氧微生物分解有机氮的效率。水盾草人工浮岛和空白对照组的去除率之差为植物作用对水体中TN浓度的去除率，为40.42%。
2.2 水盾草人工浮岛对TP的去除效果
经过一个周期的试验，水盾草人工浮岛和空白对照组对水体中的TP净化效果显著，TP浓度明显下降，水盾草人工浮岛中的原水TP浓度降至0.175mg/L去除率达到65%，空白对照组原水TP 浓度降至0.334mg/L去除率达到31.2%。
植物人工浮岛除磷主要是植物吸收磷合成自身生长所需的ATP、DNA等有机物和聚磷菌的吸收。水盾草根系发达，根系周围溶解氧含量高，加快了聚磷菌吸收磷的效率。同样，空白对照组原水TP浓度的下降主要是水中微生物的吸收和泡沫板的吸附作用。水盾草人工浮岛和空白对照组的去除率之差为植物作用对水体TP的去除率，为33.8%。
2.3 水盾草人工浮岛对COD的去除效果
经过一个周期的试验，水盾草人工浮岛和空白对照组对水体中COD净化效果显著，COD浓度明显下降，水盾草人工浮岛中的原水COD浓度降至32.688mg/L去除率达到59.14%，空白对照组原水COD浓度降至57.638mg/L去除率达到27.93%。endprint
植物人工浮岛去除COD主要是植物的吸收、吸附和微生物的吸收分解。同样，空白对照组原水COD浓度下降主要是因为泡沫板的吸附和微生物的分解。水盾草人工浮岛和空白对照组的去除率之差为植物作用对水体COD的去除率，为29.08%。
可以看出，三种监测指标中，COD的相对去除率最低，主要是因为随着试验周期的延长，植物自身生长产生的衰败残留物增加，导致水中COD 去除效果相对偏低。
3 结论
水盾草根系发达，其人工浮岛对水体污染物去除效果显著。水盾草人工浮岛对水体TN去除率达到72.64%，对水体TP去除率达到65%，对水体中COD去除率达到59.14%。由于水盾草自身生长过程中的衰败残留物增加，使其对水体中COD去除效果相对偏低。（下转第134页）（上接第124页）由此可见，水盾草人工浮岛在现实生活中对水体污染物能起到很好的净化作用。
【参考文献】
[1]江曙光.中国水污染现状及防治对策[J].水产科技情报，2010.37（4）：177-181.
[2]中华人民共和国环境保护部.2015年中国环境状况公报.2015.
[3]ABE K，Y OZAKI.Comparison of useful terrestrial and aquatic plant species for removal of nitrogen and phosphorus from domestic wastewater[J].Soil Science and Plant Nutrition，1998（44）：599-607.
[4]RECTENWALD L L，R W DERENNER.Nutrient removal from wastewater effluent using an ecological water treatment system[J].Environmental Science&Technology，2000（34）：522-526.
[5]JAYAWEERA M W，J C KASTURIARACHCHI.Removal of nitrogen and phosphorus from industrial wastewaters by phytoremediation using water hyacinth（Eichhornia crassipes （Mart.） Solms）[J].Water Science and Technology：a journal of the International Association on Water Pollution Research，2004，50：217.
[6]任秀娟，吴大付，张莉，等.植物修复技术在污水生态系统中的应用研究进展[J].河南科技学院学报，2013，41（3）：66-70.
[7]李英杰，金相燦，年跃刚，等.人工浮岛技术及其应用[J].水处理技术，2007，33（10）：49-51.
[责任编辑：朱丽娜]endprint
