CN114956346A - 利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，包括如下步骤：步骤1)将泥炭藓属类植物移植到盆钵培养基质上并培养；步骤2)在带有泥炭藓属类植物的盆钵培养基质上钻取若干个均匀的孔洞，孔深2‑4cm，用无菌棉签将微生物菌剂接种在孔洞中；步骤3)去除孔洞处的泥炭藓属类植物地皮，将水生植物的种子播散在孔洞中，在温度为25‑30℃下培养生根5‑12天，待根系生长到6‑8cm时，放在环境温度为20‑25℃下并保持背阴生长，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4‑8小时；步骤4)按照步骤3)的条件进行培养，待株高2‑3cm时，在覆膜生长过程中保持弱光提供光照；待株高超过10cm后，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
Description
技术领域
本发明涉及富营养化水池治理技术领域，具体为一种利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法。
背景技术
利用微生物和植物进行富营养化水域治理已经成为比较成熟的技术，其主要的作用是去除水体中的氮和磷。在现有公开的技术中,比如公开号为：“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，包括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。又如公开号为：“CN108773906A”公开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。
在上述两个公开的技术文献中，其均采用的是促进水生植物的根系生长以提供水生植物的移植存活率，但是，水生植物移植后，其在超量的氮、磷环境中会随着时间的推移生长变得缓慢、甚至导致水生植物的死亡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)将泥炭藓属类植物移植到盆钵培养基质上，以温度为28～35℃培养15～20天，在培养过程中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生8-12小时；
步骤2)在带有泥炭藓属类植物的盆钵培养基质上钻取若干个均匀的孔洞，孔深2-4cm，用无菌棉签将微生物菌剂接种在孔洞中，将孔洞用取下的泥炭藓属类植物地皮覆盖并标记，使得微生物菌剂发酵5-10天，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4-8小时；
步骤3)去除孔洞处的泥炭藓属类植物地皮，将水生植物的种子播散在孔洞中，在温度为25-30℃下培养生根5-12天，待根系生长到6-8cm时，放在环境温度为20-25℃下并保持背阴生长，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4-8小时；
步骤4)按照步骤3)的条件进行培养，待株高2-3cm时，在覆膜生长过程中保持弱光提供光照；待株高超过10cm后，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
进一步地，所述盆钵培养基质包含如下质量百分比的组分：
沸石30-50％
无害化处理的水池淤泥基质20-30％
粉煤灰15-20％
余量为有机粪肥。
进一步地，所述盆钵培养基质由如下的方法制备而成:
取设定比例的沸石、无害化处理的水池淤泥基质、粉煤灰以及有机粪肥混合后进行均匀的搅拌，混合均匀后按照每千克加入100ml的水，然后堆放在环境温度为25～30℃下发酵15-20天，使得有机粪肥完全腐熟。
进一步地，所述盆钵培养基质制备好后，填充在盆钵中；在填充时，在盆钵内壁附至少两层丝网布。
进一步地，在步骤1)中，获取泥炭藓属类植物时，应选取泥炭藓属类植物的高度不超过2cm,连同泥炭藓属类植物附着的表皮一起移植。
进一步地，在步骤2)中，所述微生物菌剂包括哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌，其中哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌质量比为1-2：1-3：3-5。
进一步地，在步骤4)中，经测定丛枝菌根真菌对水生植物的根系侵染率达到90％以上，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
进一步地，所述无害化处理的水池淤泥基质由如下的方法制备：
从富营养化水池底部将沉淀的淤泥挖出，并将淤泥中的大颗粒固体和废弃物进行初步过滤，得到初级淤泥体；所述初级淤泥体水和淤泥的质量比为5：5；
将初级淤泥体进行酸碱平衡调节使得初级淤泥PH值为6.0-6.5；
酸碱调节后滤水压成泥饼，将所述泥饼经过烘干后粉碎，然后送入高温隧道炉进行高温杀菌处理，处理时温度为150-180摄氏度；高温处理5-10分钟，即可得到无害化处理的水池淤泥基质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请提供了一种阶梯式的去除氮、磷的方法，在初始阶段，盆钵培养基质中的沸石能够有效的去除的NH4+-N；由于本发明还采用泥炭藓属类植物和水生植物共生的方法，利用泥炭藓属类植物来提供有效的碳源，可以使得在微生物的作用下氮的转化(产生消化反应)，同时，泥炭藓属类植物也可以吸收一定量的氮、磷元素用于自身的生长。在消化反应的同时本申请还通过微生物除氮、磷，对富营养化的水体可以进行改善。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细的描述。
实施例1：
利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，包括如下步骤：
步骤1)将泥炭藓属类植物移植到盆钵培养基质上，以温度为28℃培养15天，在培养过程中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生8小时；所述盆钵培养基质包含如下质量百分比的组分：沸石30％，无害化处理的水池淤泥基质20％，粉煤灰15％，余量为有机粪肥。所述盆钵培养基质由如下的方法制备而成:取设定比例的沸石、无害化处理的水池淤泥基质、粉煤灰以及有机粪肥混合后进行均匀的搅拌，混合均匀后按照每千克加入100ml的水，然后堆放在环境温度为25℃下发酵15天，使得有机粪肥完全腐熟。
所述无害化处理的水池淤泥基质由如下的方法制备：
从富营养化水池底部将沉淀的淤泥挖出，并将淤泥中的大颗粒固体和废弃物进行初步过滤，得到初级淤泥体；所述初级淤泥体水和淤泥的质量比为5：5；
将初级淤泥体进行酸碱平衡调节使得初级淤泥PH值为6.0-6.5；
酸碱调节后滤水压成泥饼，将所述泥饼经过烘干后粉碎，然后送入高温隧道炉进行高温杀菌处理，处理时温度为150摄氏度；高温处理5分钟，即可得到无害化处理的水池淤泥基质。
所述盆钵培养基质制备好后，填充在盆钵中；在填充时，在盆钵内壁附至少两层丝网布。
步骤2)在带有泥炭藓属类植物的盆钵培养基质上钻取若干个均匀的孔洞，孔深2-4cm，用无菌棉签将微生物菌剂接种在孔洞中，将孔洞用取下的泥炭藓属类植物地皮覆盖并标记，使得微生物菌剂发酵5天，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4小时；所述微生物菌剂包括哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌，其中哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌质量比为1：1：3。
步骤3)去除孔洞处的泥炭藓属类植物地皮，将水生植物的种子播散在孔洞中，在温度为25℃下培养生根5天，待根系生长到6cm时，放在环境温度为20℃下并保持背阴生长，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4小时；
步骤4)按照步骤3)的条件进行培养，待株高2cm时，在覆膜生长过程中保持弱光提供光照；待株高超过10cm后，经测定丛枝菌根真菌对水生植物的根系侵染率达到90％以上，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
在步骤1)中，获取泥炭藓属类植物时，应选取泥炭藓属类植物的高度不超过2cm,连同泥炭藓属类植物附着的表皮一起移植。
实施例2：
利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，包括如下步骤：
步骤1)将泥炭藓属类植物移植到盆钵培养基质上，以温度为30℃培养18天，在培养过程中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生10小时；所述盆钵培养基质包含如下质量百分比的组分：沸石40％，无害化处理的水池淤泥基质25％，粉煤灰18％，余量为有机粪肥。所述盆钵培养基质由如下的方法制备而成:取设定比例的沸石、无害化处理的水池淤泥基质、粉煤灰以及有机粪肥混合后进行均匀的搅拌，混合均匀后按照每千克加入100ml的水，然后堆放在环境温度为28℃下发酵18天，使得有机粪肥完全腐熟。
所述无害化处理的水池淤泥基质由如下的方法制备：
从富营养化水池底部将沉淀的淤泥挖出，并将淤泥中的大颗粒固体和废弃物进行初步过滤，得到初级淤泥体；所述初级淤泥体水和淤泥的质量比为5：5；
将初级淤泥体进行酸碱平衡调节使得初级淤泥PH值为6.0-6.5；
酸碱调节后滤水压成泥饼，将所述泥饼经过烘干后粉碎，然后送入高温隧道炉进行高温杀菌处理，处理时温度为165摄氏度；高温处理8分钟，即可得到无害化处理的水池淤泥基质。
所述盆钵培养基质制备好后，填充在盆钵中；在填充时，在盆钵内壁附至少两层丝网布。
步骤2)在带有泥炭藓属类植物的盆钵培养基质上钻取若干个均匀的孔洞，孔深2-4cm，用无菌棉签将微生物菌剂接种在孔洞中，将孔洞用取下的泥炭藓属类植物地皮覆盖并标记，使得微生物菌剂发酵8天，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生6小时；所述微生物菌剂包括哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌，其中哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌质量比为2：3：4。
步骤3)去除孔洞处的泥炭藓属类植物地皮，将水生植物的种子播散在孔洞中，在温度为28℃下培养生根8天，待根系生长到7cm时，放在环境温度为23℃下并保持背阴生长，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生6小时；
步骤4)按照步骤3)的条件进行培养，待株高2.5cm时，在覆膜生长过程中保持弱光提供光照；待株高超过10cm后，经测定丛枝菌根真菌对水生植物的根系侵染率达到90％以上，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
在步骤1)中，获取泥炭藓属类植物时，应选取泥炭藓属类植物的高度不超过2cm,连同泥炭藓属类植物附着的表皮一起移植。
实施例3：
利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，包括如下步骤：
步骤1)将泥炭藓属类植物移植到盆钵培养基质上，以温度为35℃培养20天，在培养过程中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生12小时；所述盆钵培养基质包含如下质量百分比的组分：沸石50％，无害化处理的水池淤泥基质30％，粉煤灰20％，余量为有机粪肥。所述盆钵培养基质由如下的方法制备而成:取设定比例的沸石、无害化处理的水池淤泥基质、粉煤灰以及有机粪肥混合后进行均匀的搅拌，混合均匀后按照每千克加入100ml的水，然后堆放在环境温度为30℃下发酵20天，使得有机粪肥完全腐熟。
所述无害化处理的水池淤泥基质由如下的方法制备：
从富营养化水池底部将沉淀的淤泥挖出，并将淤泥中的大颗粒固体和废弃物进行初步过滤，得到初级淤泥体；所述初级淤泥体水和淤泥的质量比为5：5；
将初级淤泥体进行酸碱平衡调节使得初级淤泥PH值为6.0-6.5；
酸碱调节后滤水压成泥饼，将所述泥饼经过烘干后粉碎，然后送入高温隧道炉进行高温杀菌处理，处理时温度为180摄氏度；高温处理10分钟，即可得到无害化处理的水池淤泥基质。
所述盆钵培养基质制备好后，填充在盆钵中；在填充时，在盆钵内壁附至少两层丝网布。
步骤2)在带有泥炭藓属类植物的盆钵培养基质上钻取若干个均匀的孔洞，孔深2-4cm，用无菌棉签将微生物菌剂接种在孔洞中，将孔洞用取下的泥炭藓属类植物地皮覆盖并标记，使得微生物菌剂发酵10天，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生8小时；所述微生物菌剂包括哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌，其中哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌质量比为2：3：5。
步骤3)去除孔洞处的泥炭藓属类植物地皮，将水生植物的种子播散在孔洞中，在温度为30℃下培养生根12天，待根系生长到8cm时，放在环境温度为25℃下并保持背阴生长，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生8小时；
步骤4)按照步骤3)的条件进行培养，待株高3cm时，在覆膜生长过程中保持弱光提供光照；待株高超过10cm后，经测定丛枝菌根真菌对水生植物的根系侵染率达到90％以上，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
在步骤1)中，获取泥炭藓属类植物时，应选取泥炭藓属类植物的高度不超过2cm,连同泥炭藓属类植物附着的表皮一起移植。
在上述的实施例1至3中，均提供了一种阶梯式的去除氮、磷的方法，在初始阶段，盆钵培养基质中的沸石能够有效的去除的NH4+-N；在第二阶段，由于本发明还采用泥炭藓属类植物和水生植物共生的方法，利用泥炭藓属类植物吸收水中和培养基中的碳源来提供有效的碳源，可以使得在微生物的作用下进行氮的转化(产生消化反应)，同时，泥炭藓属类植物也可以吸收一定量的氮、磷元素用于自身的生长。在消化反应的同时本申请还通过微生物除氮、磷，对富营养化的水体可以进行改善。
在实施例1-3中，一般水生植物比较茂密，茂密的水生植物给泥炭藓属类植物提供了良好的生存条件，同时，由于用于改善水域，水分充足，泥炭藓属类植物易于生长，在生长的后期，泥炭藓属类植物还可以吸收水中的碳源为水生植物提供生长所需的碳源，同时泥炭藓属类植物可以固定大量的碳源，有利于长期在微生物的促进下完成氮的转化。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1)将泥炭藓属类植物移植到盆钵培养基质上，以温度为28～35℃培养15～20天，在培养过程中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生8-12小时；
步骤2)在带有泥炭藓属类植物的盆钵培养基质上钻取若干个均匀的孔洞，孔深2-4cm，用无菌棉签将微生物菌剂接种在孔洞中，将孔洞用取下的泥炭藓属类植物地皮覆盖并标记，使得微生物菌剂发酵5-10天，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4-8小时；
步骤3)去除孔洞处的泥炭藓属类植物地皮，将水生植物的种子播散在孔洞中，在温度为25-30℃下培养生根5-12天，待根系生长到6-8cm时，放在环境温度为20-25℃下并保持背阴生长，在此步骤中，保持盆钵培养基质的水分不低于盆钵培养基质质量的20％；并每天覆膜阴生4-8小时；
步骤4)按照步骤3)的条件进行培养，待株高2-3cm时，在覆膜生长过程中保持弱光提供光照；待株高超过10cm后，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
2.根据权利要求1所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，所述盆钵培养基质包含如下质量百分比的组分：
沸石30-50％
无害化处理的水池淤泥基质20-30％
粉煤灰15-20％
余量为有机粪肥。
3.根据权利要求2所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，所述盆钵培养基质由如下的方法制备而成:
取设定比例的沸石、无害化处理的水池淤泥基质、粉煤灰以及有机粪肥混合后进行均匀的搅拌，混合均匀后按照每千克加入100ml的水，然后堆放在环境温度为25～30℃下发酵15-20天，使得有机粪肥完全腐熟。
4.根据权利要求1所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，所述盆钵培养基质制备好后，填充在盆钵中；在填充时，在盆钵内壁附至少两层丝网布。
5.根据权利要求1所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，在步骤1)中，获取泥炭藓属类植物时，应选取泥炭藓属类植物的高度不超过2cm,连同泥炭藓属类植物附着的表皮一起移植。
6.根据权利要求1所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，在步骤2)中，所述微生物菌剂包括哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌，其中哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌质量比为1-2：1-3：3-5。
7.根据权利要求1所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，在步骤4)中，经测定丛枝菌根真菌对水生植物的根系侵染率达到90％以上，将盆钵外移至浅水水池对富营养化水体进行修复。
8.根据权利要求2或3所述的利用水生植物防治浅水系富营养化水池的方法，其特征在于，所述无害化处理的水池淤泥基质由如下的方法制备：
从富营养化水池底部将沉淀的淤泥挖出，并将淤泥中的大颗粒固体和废弃物进行初步过滤，得到初级淤泥体；所述初级淤泥体水和淤泥的质量比为5：5；
将初级淤泥体进行酸碱平衡调节使得初级淤泥PH值为6.0-6.5；
酸碱调节后滤水压成泥饼，将所述泥饼经过烘干后粉碎，然后送入高温隧道炉进行高温杀菌处理，处理时温度为150-180摄氏度；高温处理5-10分钟，即可得到无害化处理的水池淤泥基质。
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| JP2005304472A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-11-04 | Mitsuharu Shimura | ミズゴケ栽培基及びこれを用いた植物の養生方法 |
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