本文選題：富營養(yǎng)化 + 底泥��； 參考：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：底泥是湖泊污染物的主要聚集地,也是導(dǎo)致湖泊二次污染的潛在污染源,底泥中沉積的氮磷等營養(yǎng)鹽,在湖泊條件發(fā)生變化時(shí),會由底泥釋放到上覆水中引起水體氮、磷濃度的急劇升高,從而導(dǎo)致水質(zhì)下降、藻類水華、魚類死亡、生態(tài)系統(tǒng)紊亂等一系列重大問題。因此研究富營養(yǎng)化湖泊底泥氮磷的釋放具有重要的理論意義與應(yīng)用價(jià)值。本課題在實(shí)驗(yàn)室模擬條件下探索了建立富營養(yǎng)化湖泊無菌模型的方法,在此基礎(chǔ)上研究了微生物對富營養(yǎng)化湖泊底泥磷的釋放的影響,并研究了底泥對磷的吸附、解吸動力學(xué)過程。最后,結(jié)合本課題組前期研究基礎(chǔ),利用微宇宙模型實(shí)驗(yàn)探索了“以氮控磷”的富營養(yǎng)化湖泊治理新思路,主要研究結(jié)果如下:(1)探索了多種建立富營養(yǎng)化湖泊無菌模型的方法,結(jié)果表明:40%(v/v)甲醛溶液可以有效地殺滅微生物,濕熱滅菌后的底泥再按25 ml/kg來添加40%甲醛溶液,可以將底泥中的細(xì)菌總數(shù)從105 CFU/g降至102CFU/g;上覆水按10 ml/L添加甲醛溶液,水中細(xì)菌總數(shù)在4天內(nèi)維持在100 CFU/m L以內(nèi),4天后水體已無可培養(yǎng)的細(xì)菌,并能在較長時(shí)間內(nèi)仍維持上覆水無菌狀態(tài)。而1 mol/L Cu SO4、0.1mol/L Cd SO4和1.0 mol/L K2Cr O7的混合金屬溶液無法抑制水體細(xì)菌的增殖。最終確定無菌模型為底泥先濕熱滅菌后甲醛滅菌,上覆水甲醛滅菌的方法。(2)微生物對湖泊底泥磷釋放的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:水體細(xì)菌總數(shù)在106CFU/m L,微生物的活動會促進(jìn)底泥磷的釋放,導(dǎo)致上覆水TP濃度升高了62.1%,底泥TP含量減少了19.74%。而底泥上覆水均滅菌后,水體中無可培養(yǎng)的細(xì)菌,上覆水TP濃度降低了12.3%,底泥TP含量增加了18.23%。(3)底泥濕熱滅菌及有機(jī)質(zhì)含量對底泥吸附磷的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:121℃,60 min濕熱滅菌后底泥含水率會增加,p H值降低,有機(jī)質(zhì)和總磷含量基本不變,濕熱滅菌后的底泥對上覆水磷的吸附量會增加,且有機(jī)質(zhì)含量低的貧營養(yǎng)化底泥對上覆水磷的吸附能力高于有機(jī)質(zhì)含量高的富營養(yǎng)化底泥。(4)底泥磷的等溫吸附-解吸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)所取的青年湖底泥對磷的吸持率在75%左右,也就是說被底泥吸附持有的磷中25%左右易被釋放出來,說明青年湖底泥對磷的吸附保持能力不強(qiáng),底泥磷的釋放風(fēng)險(xiǎn)較大。底泥對磷的吸附動力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,青年湖底泥對磷的吸附過程大致分為3個(gè)階段,在起始的120 min內(nèi),底泥吸附磷的速率快,吸附量快速增加,81%的磷在這個(gè)階段被吸附;2 h到8 h為中速吸附階段,此時(shí)96%的磷已被底泥吸附;8 h到24 h為慢速吸附階段,底泥吸附基本已飽和。(5)“以氮控磷”微宇宙模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:投加了兩輪氮循環(huán)微生物后,35天內(nèi),實(shí)驗(yàn)組上覆水TN從11.68 mg/L降至3.05 mg/L,NH4+-N從9.17 mg/L降至1.35 mg/L,TP由0.33 mg/L降至0.06 mg/L,可溶性COD由40.54 mg/L降至15.56mg/L,水體TN脫除率為73.89%,底泥有機(jī)質(zhì)含量下降了50.9%,是對照組的3.3倍,TN含量降低了44.4%,是對照組的3倍;底泥表面TP含量升高了62.5%,是對照組的2.2倍。初步證實(shí)“以氮控磷”的富營養(yǎng)化湖泊治理新思路,即可以通過先消除富營養(yǎng)化湖泊的氮污染,降低底泥微生物活性,進(jìn)而使磷向底泥吸附,降低水體磷濃度,最終實(shí)現(xiàn)富營養(yǎng)化湖泊的氮磷雙控,該思路不同于目前流行的“單獨(dú)控磷”或“單獨(dú)控氮”的富營養(yǎng)化湖泊治理思路。綜上所述,通過本課題研究,將加深我們對微生物影響底泥磷釋放過程的認(rèn)識,并在此基礎(chǔ)上初步證實(shí)了“以氮控磷”的富營養(yǎng)化湖泊治理新思路的可行性,為后期富營養(yǎng)化湖泊治理提供了一個(gè)新的視角。
[Abstract]:The paper studied the effect of microbe on the release of nitrogen and phosphorus from 105 CFU / g to 102CFU / g . ( 4 ) The adsorption capacity of bottom mud to phosphorus is about 75 % . The adsorption capacity of bottom mud to phosphorus is higher than that of organic matter . The adsorption capacity of bottom mud to phosphorus is higher than that of organic matter . The results showed that TN removal from 11.68 mg / L decreased from 11.68 mg / L to 3.05 mg / L , NH4 + - N decreased from 9.17 mg / L to 1.35mg / L , soluble COD decreased by 40.54 mg / L to 15.56mg / L .

【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X524

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1732723