CN108773906B - 一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法，包括如下步骤：步骤1)：以挺水型水生植物作为宿主，将内球囊霉接种质量比为沸石：麦饭石：酸改性后的陶土为1：3：0.1～0.3的盆钵培养基质上，以温度为25～30℃培养5～10天；步骤2)：将挺水型水生植物的种子以体积比为1：2加入水进行浸泡12～24h,然后均匀洒在培养床上在温度为28～35℃下培进行生根，培养床上蒙一层浸水丝网布，待根系生长到3～5cm时，进行移栽；步骤3)：取富营养化湖泊浅水的泥土作为土基，与盆钵培养基质按照质量比为2.5～3：1～1.2混合，并在温度为25℃下恒温发酵24～48h，发酵完毕后将步骤2中的挺水型水生植物芽体移栽其上部；步骤4)步骤3)完毕后在培养床上以温度为28～35℃进行培养10～15天，其株高超过8cm时，经测定内球囊霉在植物根系侵染率达95％以上、且Fe离子浓度为4.2～6.4mg/L时，将盆钵外移至浅水处或者人工浮岛上对浅水湖泊富营养化水体进行修复。

Description

一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法
技术领域
本发明涉及一种浅水系富营养化湖泊治理技术，具体涉及一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法。
背景技术
目前利用植物进行水体富营养化修复越来越得到广泛认可，采用该技术时水体中的N元素很容易被去除，在现有的研究中，如公开号为：“CN103172177A”专利公开了一种利用微生物提高植物水体富营养化修复能力的方法，该技术方案为：一种利用微生物提高植物水体富营养化修复能力的方法，1)以白三叶草为宿主植物，将摩西球囊霉接种在珍珠岩：蛭石的重量比为1：1～2的盆钵培养基质上，培养10—20天；2)将步骤1)中获得的白三叶草根剪碎成0.5～1cm长根段，与周围基质充分混合均匀，按2—3kg/667m2的施用量采用穴施的方式施入用于富营养化水体修复的植株根系附近；3)将用于富营养化水体修复的植物在含有摩西球囊霉菌剂的基质或土壤上种植至少60天，经测定摩西球囊霉在植物根系侵染率达90％以上时，把植物固定在人工生态浮岛上或种植于河岸带、湿地上对富营养化水体进行修复。该方法植物生长好，能较快适应富营养化水体环境；植物对富营养化水体中N、P元素的吸收均有所升高，特别是P元素的去除率大幅度升高；植物对富营养化水体中重金属元素吸收能力也有所提升；无污染，生态环保；成本低，操作简单。但经过实践测定，N、P的吸附不足40％。
还有利用生态吸附浮床技术，该技术投入的成本大，如公开号为“CN104003524A”的专利，公开了一种用于水体富营养化治理的生态吸附浮床，包括浮床基板，所述浮床基板上设置若干个圆孔，所述圆孔下方固定有网袋，还包括生物质吸附材料和水生植物，所述生物质吸附材料置于所述网袋内，所述水生植物种植于所述生物质吸附材料中。
再如公开号为：“CN101164916A”的专利，公开了一种利用水生植物治理富营养化水体的方法，包括在富营养化水体中放养浮萍及其混养的大型水生植物，通过混养体系中水生植物的吸收、吸附及生化作用净化后，水体中的氮、磷成分及其它污染物质被去除；浮萍与其混养的大型水生植物放养面积占水面的70-90％。
虽然上述的研究均可以对N、P进行吸附，可以缓解富营养化水体，但由于其吸附能力差，无法彻底的治理富营养化水体。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供了一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法。
本发明采用的技术方案为：
一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法，包括如下步骤：
步骤1)：以挺水型水生植物作为宿主，将内球囊霉接种质量比为沸石：麦饭石：酸改性后的陶土为1：3：0.1～0.3的盆钵培养基质上，以温度为25～30℃培养5～10天；
步骤2)：将挺水型水生植物的种子以体积比为1：2加入水进行浸泡12～24h,然后均匀洒在培养床上在温度为28～35℃下培进行生根，培养床上蒙一层浸水丝网布，待根系生长到3～5cm时，进行移栽；
步骤3)：取富营养化湖泊浅水的泥土作为土基，与盆钵培养基质按照质量比为2.5～3：1～1.2混合，并在温度为25℃下恒温发酵24～48h，发酵完毕后将步骤2中的挺水型水生植物芽体移栽其上部；
步骤4)步骤3)完毕后在培养床上以温度为28～35℃进行培养10～15天，其株高超过8cm时，经测定内球囊霉在植物根系侵染率达95％以上、且Fe离子浓度为4.2～6.4mg/L时，将盆钵外移至浅水处或者人工浮岛上对浅水湖泊富营养化水体进行修复。
所述酸改性后的陶土的制备如下：
A：将陶土在60～80℃下用体积分数为20～25％的硝酸进行处理，处理时间为2h,然后在60℃下在体积分数为15～20％的氨水中浸渍2h,
B：加入体积分数为30％的蒸馏水进行搅拌，然后脱水蒸发后烘干形成粉体一；
C：加入质量分数1～3％的纳米铁粉与粉体一混合，然后加入体积分数为30％的无水乙醇和体积分数为70％蒸馏水形成混合物一,将该混合物一在温度为25℃下超声波处理2h，然后在搅拌，搅拌过程中加入粘结剂，然后进行升温至150～190℃搅拌蒸发水分至粘稠状。
在步骤C中，负铁离子的含量不低于20mg/L。
本发明利用内球囊霉诱导感染，增强水生植物在富营养化水体中的生存率，然后通过酸改性后的陶土氨、氮以及利用负铁离子去除氮、磷，其吸附率超过60％，对富营养化的水体可以进行改善。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法，包括如下步骤：
步骤1)：以挺水型水生植物作为宿主，将内球囊霉接种质量比为沸石：麦饭石：酸改性后的陶土为1：3：0.1的盆钵培养基质上，以温度为25℃培养5天；
步骤2)：将挺水型水生植物的种子以体积比为1：2加入水进行浸泡12～24h,然后均匀洒在培养床上在温度为28℃下培进行生根，培养床上蒙一层浸水丝网布，待根系生长到3cm时，进行移栽；
步骤3)：取富营养化湖泊浅水的泥土作为土基，与盆钵培养基质按照质量比为2.5：1混合，并在温度为25℃下恒温发酵24h，发酵完毕后将步骤2中的挺水型水生植物芽体移栽其上部；
步骤4)步骤3)完毕后在培养床上以温度为28℃进行培养10天，其株高超过8cm时，经测定内球囊霉在植物根系侵染率达95％以上、且Fe离子浓度为4.2mg/L时，将盆钵外移至浅水处或者人工浮岛上对浅水湖泊富营养化水体进行修复。
所述酸改性后的陶土的制备如下：
A：将陶土在60℃下用体积分数为20％的硝酸进行处理，处理时间为2h,然后在60℃下在体积分数为15％的氨水中浸渍2h,
B：加入体积分数为30％的蒸馏水进行搅拌，然后脱水蒸发后烘干形成粉体一；
C：加入质量分数1％的纳米铁粉与粉体一混合，然后加入体积分数为30％的无水乙醇和体积分数为70％蒸馏水形成混合物一,将该混合物一在温度为25℃下超声波处理2h，然后在搅拌，搅拌过程中加入粘结剂，然后进行升温至150℃搅拌蒸发水分至粘稠状。
经过测定，负铁离子的含量不低于15mg/L。吸附效率为61％。
实施例2
一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法，包括如下步骤：
步骤1)：以挺水型水生植物作为宿主，将内球囊霉接种质量比为沸石：麦饭石：酸改性后的陶土为1：3：0.2的盆钵培养基质上，以温度为30℃培养10天；
步骤2)：将挺水型水生植物的种子以体积比为1：2加入水进行浸泡24h,然后均匀洒在培养床上在温度为35℃下培进行生根，培养床上蒙一层浸水丝网布，待根系生长到5cm时，进行移栽；
步骤3)：取富营养化湖泊浅水的泥土作为土基，与盆钵培养基质按照质量比为3：1.2混合，并在温度为25℃下恒温发酵48h，发酵完毕后将步骤2中的挺水型水生植物芽体移栽其上部；
步骤4)步骤3)完毕后在培养床上以温度为235℃进行培养15天，其株高超过8cm时，经测定内球囊霉在植物根系侵染率达95％以上、且Fe离子浓度为6.4mg/L时，将盆钵外移至浅水处或者人工浮岛上对浅水湖泊富营养化水体进行修复。
所述酸改性后的陶土的制备如下：
A：将陶土在80℃下用体积分数为20～25％的硝酸进行处理，处理时间为2h,然后在60℃下在体积分数为20％的氨水中浸渍2h,
B：加入体积分数为30％的蒸馏水进行搅拌，然后脱水蒸发后烘干形成粉体一；
C：加入质量分数1～3％的纳米铁粉与粉体一混合，然后加入体积分数为30％的无水乙醇和体积分数为70％蒸馏水形成混合物一,将该混合物一在温度为25℃下超声波处理2h，然后在搅拌，搅拌过程中加入粘结剂，然后进行升温至190℃搅拌蒸发水分至粘稠状。
经过测定，负铁离子的含量不低于25mg/L。吸附效率为70.5％。
实施例3
一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法，包括如下步骤：
步骤1)：以挺水型水生植物作为宿主，将内球囊霉接种质量比为沸石：麦饭石：酸改性后的陶土为1：3：0.3的盆钵培养基质上，以温度为30℃培养10天；
步骤2)：将挺水型水生植物的种子以体积比为1：2加入水进行浸泡24h,然后均匀洒在培养床上在温度为35℃下培进行生根，培养床上蒙一层浸水丝网布，待根系生长到5cm时，进行移栽；
步骤3)：取富营养化湖泊浅水的泥土作为土基，与盆钵培养基质按照质量比为2.5～3：1～1.2混合，并在温度为25℃下恒温发酵24～48h，发酵完毕后将步骤2中的挺水型水生植物芽体移栽其上部；
步骤4)步骤3)完毕后在培养床上以温度为28～35℃进行培养10～15天，其株高超过8cm时，经测定内球囊霉在植物根系侵染率达95％以上、且Fe离子浓度为6.4mg/L时，将盆钵外移至浅水处或者人工浮岛上对浅水湖泊富营养化水体进行修复。
所述酸改性后的陶土的制备如下：
A：将陶土在60～80℃下用体积分数为25％的硝酸进行处理，处理时间为2h,然后在60℃下在体积分数为20％的氨水中浸渍2h,
B：加入体积分数为30％的蒸馏水进行搅拌，然后脱水蒸发后烘干形成粉体一；
C：加入质量分数1～3％的纳米铁粉与粉体一混合，然后加入体积分数为30％的无水乙醇和体积分数为70％蒸馏水形成混合物一,将该混合物一在温度为25℃下超声波处理2h，然后在搅拌，搅拌过程中加入粘结剂，然后进行升温至150～190℃搅拌蒸发水分至粘稠状。
经过测定，负铁离子的含量不低于23mg/L。吸附效率为66.7％。
上述经定还包括沸石的NH4+-N去除率达到最大61.1％，
负铁离子的NH4+-N去除率达到最大40％。
以上对本发明实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种利用水生植物防治浅水系富营养化湖泊的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)：以挺水型水生植物作为宿主，将内球囊霉接种质量比为沸石：麦饭石：酸改性后的陶土为1：3：0.1～0.3的盆钵培养基质上，以温度为25～30℃培养5～10天；
步骤2)：将挺水型水生植物的种子以体积比为1：2加入水进行浸泡12～24h,然后均匀洒在培养床上在温度为28～35℃下进行生根，培养床上蒙一层浸水丝网布，待根系生长到3～5cm时，进行移栽；
步骤3)：取富营养化湖泊浅水的泥土作为土基，与盆钵培养基质按照质量比为2.5～3：1～1.2混合，并在温度为25℃下恒温发酵24～48h，发酵完毕后将步骤2中的挺水型水生植物芽体移栽其上部；
步骤4)步骤3)完毕后在培养床上以温度为28～35℃进行培养10～15天，其株高超过8cm时，经测定内球囊霉在植物根系侵染率达95％以上、且Fe离子浓度为4.2～6.4mg/L时，将盆钵外移至浅水处或者人工浮岛上对浅水湖泊富营养化水体进行修复；
所述酸改性后的陶土的制备如下：
A：将陶土在60～80℃下用体积分数为20～25％的硝酸进行处理，处理时间为2h,然后在60℃下在体积分数为15～20％的氨水中浸渍2h,
B：加入体积分数为30％的蒸馏水进行搅拌，然后脱水蒸发后烘干形成粉体一；
C：加入质量分数1～3％的纳米铁粉与粉体一混合，然后加入体积分数为30％的无水乙醇和体积分数为70％蒸馏水形成混合物一,将该混合物一在温度为25℃下超声波处理2h，然后在搅拌，搅拌过程中加入粘结剂，然后进行升温至150～190℃搅拌蒸发水分至粘稠状；
在步骤C中，负铁离子的含量不低于20mg/L。
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