潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體的修復效果

史巖鵬

陜西省土地工程建設集團有限責任公司漢中分公司 陜西漢中 723200

黑臭水體治理問題近年來已經全社會的高度關注，但是傳統(tǒng)的浮床式生態(tài)箱技術在治理下層缺氧水體時存在較大的局限性，因此在其基礎上又發(fā)展出了潛水式生態(tài)箱。其主要以天然機制以及環(huán)境吸附材料為基礎，為根際微生物以及沉水植物等的生長提供碳源或者載體，這種新型的黑臭水體修復裝置還可以利用連接繩以及浮球等對吃水深度進行調節(jié)，以適應不同深度水體治理的需要。本文將以傳統(tǒng)生態(tài)浮床作為參照，對各項參數(shù)進行對比分析，以進一步驗證其修復黑臭水體的效果。

1 潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體的修復凈化效果分析

1.1 采用不同修復技術治理后的水體PH變化分析

在采用潛水式生態(tài)介質箱技術對黑臭水體進行修復后，其水體的PH值與采用浮床技術統(tǒng)一呈現(xiàn)出初始階段先升后降，之后逐步達到穩(wěn)定狀態(tài)的變化規(guī)律。經檢測，在經過約63d的試驗后，黑臭水體的PH值基本在7左右，同時潛水組的PH值略高于浮床對照組。造成這一現(xiàn)象的主要原因是在修復初期，在吸附材料影響下，水體PH呈迅速上升趨勢，而隨著植物光合和呼吸作用以及微生物呼吸作用的增強，黑臭水體的PH逐漸下降，并逐漸達到穩(wěn)定。

1.2 采用不同修復技術治理后的TN變化分析

在采用潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體進行修復時，水體中的TN濃度經檢測表現(xiàn)為下降趨勢，同時TN的去除率則相應的提高。在經過63d的試驗后，潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體的修復實現(xiàn)了對約78.8%TN的有效去除，其去除率明顯高于浮床對照組[1]。同時在修復反應的7d-21d以及7d-35d這兩個階段，黑臭水體中的TN濃度均出現(xiàn)了顯著的下降，這一趨勢特點與浮床組變化規(guī)律基本一致，此時，潛水式生態(tài)介質箱內的生物膜逐步達到穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3 采用不同修復技術治理后的NH4+-N變化分析

在采用潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體進行修復時，黑臭水體中的NH4+-N濃度出現(xiàn)了明顯的下降，雖然與浮床對照組相比，后期潛水式生態(tài)介質箱組的NH4+-N略有上升，但是在經過63d的試驗后，其對黑臭水體中所含的NH4+-N去除率仍達到了93.8%，明顯要高于浮床對照組的63.5%[2]。在試驗過程中，開始階段的28d內，兩組黑臭水體在經過修復后均呈現(xiàn)NH4+-N濃度明顯降低的特點，在28d后的下降趨勢逐漸趨緩，這主要是由于在修復初期投加了沸石以及硝化細菌，其具有較好的去除氨氮效果。后期由于水體中的NH4+-N濃度不斷降低，去除率相應的呈現(xiàn)出趨緩的特點。

1.4 采用不同修復技術治理后的TP變化分析

在采用潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體進行修復時，黑臭水體中的TP濃度呈總體下降特點，但是在試驗進入第14d后，浮床組的濃度值出現(xiàn)了一定的反彈。在經過63的試驗后，潛水組對黑臭水體中所含TP的去除率為67.3%，而浮床對照組則為44.7%，說明潛水組的修復效果更加突出。

1.5 采用不同修復技術治理后的CODMn變化分析

在采用潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體進行修復時，在經過63d的試驗后，其對CODMn的去除率達到了89.3%，與浮床對照組相比略低，浮床組對CODMn的去除率能夠達到約93%，說明在去除CODMn能力方面，潛水式生態(tài)介質箱略有不足。

2 潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體的修復植物生長促進效果分析

在應用潛水式生態(tài)介質箱技術對黑臭水體進行修復時，其修復效果與沉水植物的生長發(fā)育狀況密切相關，且修復后水質也會受到植物生長的影響。因此為了對潛水式生態(tài)介質箱對黑臭水體的修復效果進行全面的評價，還需要對其所使用植物的生長狀態(tài)進行分析，以提高水生植物選擇的合理性以及修復的有效性。在試驗中選擇了菖蒲以及苦草作為生態(tài)浮床修復介質植物，并分別對其生長狀況以及各項指標參數(shù)進行檢測分析。

2.1 不同植物的生長狀況變化分析

在經過63d的試驗后，發(fā)生雖然苦草和菖蒲在含水率、總鮮重以及干重等方面存在一定的差異，不過造成其差異的主要原因是植物不同的根系形態(tài)以及生長環(huán)境特點等因素，這兩種植物均能夠正常存活且生長狀況均比較良好。

2.2 不同植物所含葉綠素變化分析

在完成63d的試驗后，分別對菖蒲以及苦草的葉綠素含量進行檢測，發(fā)現(xiàn)其中菖蒲中葉綠素喊我為1902mg/g，而苦草葉綠素的含量僅為0.727mg/g，二者之間存在明顯的差異。造成這種差異的原因主要是受植物自身特點的影響。

2.3 不同植物質膜透性變化分析

在經過63d的試驗后，苦草質膜雖然在初期受到了一定的損傷，不過其在適應環(huán)境后則出現(xiàn)了電導率下降的變化特點，其透性經檢測為4.9%，明顯低于菖蒲質膜透性，說明其更加適應黑臭水體環(huán)境[3]。

2.4 不同植物對N、P吸收率變化分析

在完成試驗后經檢測發(fā)現(xiàn)，使用苦草的潛水式生態(tài)介質箱吸收TN約2609mg，對黑臭水體中的TP去除率為21.8%；而對TP的吸收量約為690mg，去除率則為18.%，均比浮床組所使用的菖蒲要高，這說明苦草具有更好的黑臭水體修復能力，因此在應用潛水式生態(tài)介質箱修復黑臭水體時可以采用苦草作為沉水植物。

3 結語

新型的潛水式生態(tài)介質箱與傳統(tǒng)生態(tài)浮床技術相比，其能夠為沉水植物提供更加適宜的生長發(fā)育環(huán)境，同時能夠提高植物在黑臭水體中的存活率，從而為沉水植物充分發(fā)揮其治理黑臭水體的作用創(chuàng)造了有利條件，因此其可能有效提高對黑臭水體的修復治理效果。通過分析證明這是一項具有較高應用價值的修復技術。