CN110922246A - 一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态修复中的应用 - Google Patents

一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态修复中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态修复中的应用;诱导水生植物根系快速发育的制剂包括有益微生物、碳源、氮源、葫芦巴碱、胺鲜酯、吲哚乙酸和赤霉素,其中有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌。采用本发明中的制剂对黑臭水体进行生态修复时先将治理区域的水抽出直至露出底部的淤泥层;然后将诱导水生植物根系快速发育的制剂撒施到淤泥层表面;再种植沉水植物及挺水植物,并补齐水位。采用本发明中的诱导水生植物根系快速发育的制剂可有效解决黑臭水体底泥原位修复难度大的问题。

Description

一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态 修复中的应用
技术领域
本发明属于黑臭水体修复技术领域,具体涉及一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态修复中的应用。
背景技术
目前不少城市的黑臭水体现象比较严重,得不到有效治理,即使短时间治理达标后又会存在复发现象,这些复发现象有相当一部分原因是由这些河床的底部淤泥持续向水体层散发有毒有害物质造成的。因此想要对河水修复的彻底,必须对河床底部的底泥进行有效的治理。
底泥作为水生态系统的三大环境要素(水质、水生生物和底泥)之一,承担着接纳外源污染物和向水体中释放营养盐的双重功效,在水生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用。底泥由大量的营养物质(氮、磷、有机质等)组成,随着其不断的积累,不仅会对生存在其中的底栖生物产生重要影响,同时其所固有的营养物质也会随着水体运动进入上层水体,使水体中氮、磷等营养物质浓度增加,加剧水体的富营养化程度和藻类水华暴发的机率。目前对城市河道底泥进行修复,主要包括河道清淤、底泥覆盖等方法。但是,河道清淤会把底栖生物、微生物一起带走,打破长期形成的生态平衡,中断生态系统中的食物链,容易引发新的环境问题;底泥覆盖存在工程量大、需要大量的清洁泥沙等问题,同时覆盖会增加底泥的量,使水体库容变小。因此,寻找新的黑臭水体修复方式尤为必要。
底泥原位生物修复是指在基本不破坏水体底泥自然环境的条件下,对受污染的环境对象不作搬运或运输,在原场所进行生物修复。原位生物修复通过加入生物生长所需营养来提高生物活性或添加实验室培养的具有特殊亲合性的微生物来加快环境修复。但是原位生物修复局限在于生物生长的周期慢,导致修复见效较慢,而且环境的复杂性导致生物经常不能存活、培养失败,不能实现水体修复的目的。
发明内容
针对上述现有技术,本发明提供一种诱导水生植物根系快速发育的制剂及其在黑臭水体生态修复中的应用,以解决黑臭水体底泥原位修复难度大的问题。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:提供一种诱导水生植物根系快速发育的制剂,包括以下质量份的组分:有益微生物3~5份,碳源15~20份,氮源4~6份,葫芦巴碱1~3份,胺鲜酯3~5份,吲哚乙酸1~3份,赤霉素1~3份;
有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=1~3:1~3:3~5:2~4在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,诱导水生植物根系快速发育的制剂包括以下质量份的组分:有益微生物4份,碳源18份,氮源5份,葫芦巴碱2份,胺鲜酯4份,吲哚乙酸2份,赤霉素2份。
进一步,有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=2:1:4:3。
进一步,碳源为甘蔗渣或淀粉。
进一步,氮源为豆饼粉或蛋白胨。
本发明中的诱导水生植物根系快速发育的制剂的配方中包括碳源和氮源,碳源和氮源选择易被微生物分解的有机碳源和氮源,经过微生物的消化分解后可以为水生植物提供充足的营养物质,促进水生植物的成活和生长,有利于良好生态环境的构建,可在短时间内实现黑臭水体的生态修复。
诱导水生植物根系快速发育的制剂的配方中还包括葫芦巴碱和胺鲜酯;其中葫芦巴碱是一种天然的植物激素,具有调节细胞生长周期的作用,可促进水生植物根部的快速生长;同时葫芦巴碱还可以调节植物在恶劣生长环境下体内离子的分布,可以使植物快速适应恶劣的生长环境;另外,葫芦巴碱还可以作为碳源,增强植物对营养物质的吸收。胺鲜酯能提高植物过氧化物酶和硝酸还原酶的活性,提高叶绿素的含量加快光合速度,促进植物细胞的分裂和伸长,促进根系的发育,并调节体内养分的平衡。
配方中还包括有益微生物,有益微生物包括具有生物脱氮除磷功能的水生从毛单胞菌,具有较强蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性的枯草芽孢杆菌,能够高效降解氨氮浓度的硝化细菌,可高效降解有机质、氨氮、总磷酵母菌;这些微生物协同作用,不仅可有效改善水体的生态环境,而且可分解配方中的碳源和氮源,为水生植物的生长提供营养物质。水生从毛单胞菌分解黑臭水体中的氮磷等物质;酵母菌可以利用硫化氢、氨等作为供氢体合成自身的组成物质,降解黑臭水体中的有毒物质;枯草芽孢杆菌为从黑臭水体中筛选的一株专用高效降解黑臭水体有机物菌株;硝化细菌在黑臭水体解除有毒物质、有机物抑制后,专一降解氨氮;各菌剂作用互补,与其与组分一起促进植物根系的形成,实现良好生态环境快速构建的目的。
本发明中的诱导水生植物根系快速发育的制剂主要用于黑臭水体的生态修复,并且黑臭水体的生态修复包括以下步骤:
S1:对待修复区域进行截污处理,将受污染的区域隔开;截污完成后将治理区域的水抽出直至露出底部的淤泥层;
S2:将诱导水生植物根系快速发育的制剂撒施到淤泥层表面,撒施量为30~50克/m2
S3:24h后开始种植沉水植物及挺水植物,再将水位补齐,拆除围挡,完成黑臭水体的生态修复。
S3中所种植的沉水植物为苦草、黑藻、眼子菜等中进行选择,并且按苦草40~50株/m2,黑藻25~36丛/m2,眼子菜20~30丛/m2的规格进行栽植;所种植的挺水植物从黄菖蒲、芦苇、再力花等中进行选择,并且按黄菖蒲36~40袋/m2,芦苇25~30袋/m2,再力花25~30丛/m2的规格进行种植。
本发明的有益效果是:
1.本发明诱导水生植物根系快速发育的制剂组分配比合理,可以促进水生植物根系的形成,有利于生态系统的构建,并且所构建的生态系统自净能力强,黑臭水体修复效果显著。
2.本发明通过在黑臭水体底泥上种植水生植物,可以降解吸收淤泥中的有机质等污染物,黑臭水体的生态环境得以改善。
3.本发明中的黑臭水体修复制剂以及修复方法可操作性强,治理周期也相对较短、效果较为明显。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例一:
一种诱导水生植物根系快速发育的制剂,包括以下质量份的组分:有益微生物4份,甘蔗渣18份,豆饼粉5份,葫芦巴碱2份,胺鲜酯4份,吲哚乙酸2份,赤霉素2份。其中,有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=2:1:4:3。
本实施例中制剂的制备是按配方称取各组分,然后在室温下将各组分进行物理混合,搅拌均匀后即得诱导水生植物根系快速发育的制剂。
采用本实施例中的制剂对黑臭水体进行原位修复时,修复方法包括以下步骤:
S1:对待修复区域进行截污处理,将受污染的区域隔开;截污完成后将治理区域的水抽出直至露出底部的淤泥层;
S2:将诱导水生植物根系快速发育的制剂撒施到淤泥层表面,撒施量为40克/m2
S3:24h后按50株/m2的规格种植苦草,并按40袋/m2的规格种植黄菖蒲,再将水位补齐,拆除围挡,完成黑臭水体的生态修复。
实施例二:
一种诱导水生植物根系快速发育的制剂,包括以下质量份的组分:有益微生物5份,淀粉15份,蛋白胨6份,葫芦巴碱1份,胺鲜酯5份,吲哚乙酸1份,赤霉素3份。其中,有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=3:1:3:4。
本实施例中制剂的制备是按配方称取各组分,然后在室温下将各组分进行物理混合,搅拌均匀后即得诱导水生植物根系快速发育的制剂。
采用本实施例中的制剂对黑臭水体进行原位修复时,修复方法包括以下步骤:
S1:对待修复区域进行截污处理,将受污染的区域隔开;截污完成后将治理区域的水抽出直至露出底部的淤泥层;
S2:将诱导水生植物根系快速发育的制剂撒施到淤泥层表面,撒施量为50克/m2
S3:24h后按30株/m2的规格种植黑藻,并按30袋/m2的规格种植芦苇,再将水位补齐,拆除围挡,完成黑臭水体的生态修复。
实施例三:
一种诱导水生植物根系快速发育的制剂,包括以下质量份的组分:有益微生物3份,甘蔗渣20份,蛋白胨4份,葫芦巴碱3份,胺鲜酯3份,吲哚乙酸3份,赤霉素1份。其中,有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=1:3:5:2。
本实施例中制剂的制备是按配方称取各组分,然后在室温下将各组分进行物理混合,搅拌均匀后即得诱导水生植物根系快速发育的制剂。
采用本实施例中的制剂对黑臭水体进行原位修复时,修复方法包括以下步骤:
S1:对待修复区域进行截污处理,将受污染的区域隔开;截污完成后将治理区域的水抽出直至露出底部的淤泥层;
S2:将诱导水生植物根系快速发育的制剂撒施到淤泥层表面,撒施量为30克/m2
S3:24h后按25株/m2的规格种植眼子菜,并按30袋/m2的规格种植再力花,再将水位补齐,拆除围挡,完成黑臭水体的生态修复。
结果分析
取黑臭水体河道底泥,将其分成四份,一份做对照,另外三分分别撒施的实施例1~3中的诱导水生植物根系快速发育的制剂,然后将生长状况相近的黑藻种植于四份泥土上,一段时间后考察植物根系生长情况,结果列于表1。
表1植物根系特征
Figure BDA0002294297180000071
从表1中可以看出,采用本发明中的制剂可以显著促进水生植物的根系生长,有利于水生植物在恶劣环境下的成活与生长,对黑臭水体的原位修复具有积极作用。
另外考察了本发明中河道修复的效果。取待修复河道未修复前的水体以及经过实施例1~3修复后的河道水体,分别测量DO、COD、氨氮含量以及总磷含量,结果列于表2。
表2水体修复前后对比
Figure BDA0002294297180000072
从表中可以看出,采用本发明中的方法对黑臭水体进行修复后,水质各项指标均有棉线改善,并达到IV类水体标准,表明本发明中的方法对黑臭水体的修复具有良好效果。
虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种诱导水生植物根系快速发育的制剂,其特征在于,包括以下质量份的组分:有益微生物3~5份,碳源15~20份,氮源4~6份,葫芦巴碱1~3份,胺鲜酯3~5份,吲哚乙酸1~3份,赤霉素1~3份;
所述有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=1~3:1~3:3~5:2~4。
2.根据权利要求1所述的诱导水生植物根系快速发育的制剂,其特征在于,包括以下质量份的组分:有益微生物4份,碳源18份,氮源5份,葫芦巴碱2份,胺鲜酯4份,吲哚乙酸2份,赤霉素2份。
3.根据权利要求1或2所述的诱导水生植物根系快速发育的制剂,其特征在于:所述有益微生物包括酵母菌、硝化细菌、水生从毛单胞菌和枯草芽孢杆菌,按重量比计,酵母菌:硝化细菌:水生从毛单胞菌:枯草芽孢杆菌=2:1:4:3。
4.根据权利要求1或2所述的诱导水生植物根系快速发育的制剂,其特征在于:所述碳源为甘蔗渣或淀粉。
5.根据权利要求1或2所述的诱导水生植物根系快速发育的制剂,其特征在于:所述氮源为豆饼粉或蛋白胨。
6.如权利要求1~5任一项所述的诱导水生植物根系快速发育的制剂在黑臭水体生态修复中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述黑臭水体生态修复包括以下步骤:
S1:对待修复区域进行截污处理,将受污染的区域隔开;截污完成后将治理区域的水抽出直至露出底部的淤泥层;
S2:将诱导水生植物根系快速发育的制剂撒施到淤泥层表面,撒施量为30~50克/m2
S3:24h后开始种植沉水植物及挺水植物,再将水位补齐,拆除围挡,完成黑臭水体的生态修复。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:所述沉水植物为苦草或黒藻;所述挺水植物为芦苇或再力花。
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