浮水植物净化含铁污染河水的机制研究

发布时间：2020-08-08 18:11

【摘要】：为解决温州龙湾污水管网系统建设不完善导致含铁酸洗进入河道污染河道水体的问题,本文研究了浮水植物对含铁污染河水的净化效果,考察了初始Fe~(2+)浓度、生物量、初始pH等对浮水植物净化效果的影响,探讨了浮水植物净化含铁污染河水的机制。主要结论如下:1、六种浮水植物对Fe~(2+)浓度为5.0 mg/L的铁污染水体中亚铁(Fe~(2+))与全铁均具有较好的去除效果。粉绿狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、圆币草(Hydrocotyle verticillata)、水禾(Hygroryza aristata)、黄花水龙(Ludwigia peploides Kaven subsp.Stipulacea Raven)、大吀(PistiastratiotesL)、圆叶节节菜(Rotala rotundifolia Koehne)6种浮水植物对Fe~(2+)的平均去除率依次为85.18%、96.71%、96.74%、87.36%、96.59%、84.42%,其中以水禾对Fe~(2+)的去除效果最佳;对全铁的平均去除率依次为82.91%、87.04%、90.66%、79.25%、88.73%、71.10%,其中以水禾对全铁的去除效果最佳。综上可得水禾对水体铁污染去除效果显著优于其他几种浮水植物。2、Fe~(2+)浓度在1.0 mg/L-10.0 mg/L时,水禾对铁污染水体的去除率随浓度的升高先增加后降低,Fe~(2+)浓度为5.0 mg/L时处理效果最好,处理后全铁浓度为0.453 mg/L;Fe~(2+)浓度为5.0 mg/L,生物量为200g-500 g时,水体中Fe~(2+)浓度和全铁浓度变化趋势大致相同,72 h后当生物量为350 g时,水体中铁离子浓度降至0.22 mg/L;水禾净化铁污染水体的最佳pH为5-8,该条件下水禾对Fe~(2+)和全铁去除率分别为95.43%-98.41%和92.29%-94.57%;间歇性重复曝气和连续性曝气两种方式均能促进水禾对铁污染水体的净化作用,但连续性曝气的处理效果更好,24 h后,水禾对水体铁污染的去除率高达94.6%。3、水禾净化铁污染水体的机理是植物累积,其次是沉淀。水禾对铁的积累量随着铁浓度的升高而增加,不同浓度下铁的积累量分别为176.739 mg·kg~(-1)、419.198 mg·kg~(-1)、1288.277 mg·kg~(-1)、1358.888mg·kg~(-1)和1446.838 mg·kg~(-1)。4、不同磷浓度下,水禾根表铁膜质量相差不大,分别为270mg·kg~(-1)和259 mg·kg~(-1),但铁膜对磷的富集量相差较大,磷浓度为1.0mg/L时,铁膜对磷富集量高达2268mg·kg~(-1),远高于磷浓度为2.5 mg/L时的789 mg·kg~(-1)。5、动态模拟铁污染河水条件下,24 h后采用水禾+曝气的处理方式可以对铁污染水体达到最优的净化效果,出水全铁浓度降至0.5mg/L。
【学位授予单位】：温州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X52;X173
【图文】：

全铁,水禾,情况,培养箱

16注：图中 a,b 分别代表空白对照组中 Fe2+浓度和全铁浓度；c,d 分别代表水禾培养箱内 Fe2+浓度和全铁浓度。图 2-4 不同 pH 条件下水体中 Fe2+浓度和全铁浓度变化情况Fig 2-4 Variation of Fe2+and total iron concentration under different pH

分布情况,植物组织,中磷,分布情况

P1-CK-无铁添加且 TP=1.0 mg/L，P1-Fe2+=5.0 mg/L 且 TP=1.0 mg/L，P2/L,P2-Fe2+=5.0 mg/L 且 TP=2.5 mg/L，图 4-1 植物组织中磷的分布情况Fig 4-1 Distribution of TP in plant tissues结果表明，添加外源铁有利于水禾对水体中磷的削减。添加铁中的溶解氧或者植物根系分泌物氧化成 Fe3+，Fe3+与水体中的应形成 FePO4络合物，生成的络合物可能沉积在水禾根际或，加入铁源后，水禾的根系本身能释放氧气和分泌一些氧化根际的氧化还原电位增加并呈氧化状态，从而使更多的 Fe2+向植物根表被氧化形成铁膜，从而改善了水禾对水体中总磷的表明，铁膜是以氢氧化铁为主要组成的氧化胶膜，铁膜具有够有效的吸收各种营养物质和重金属离子。实验中，水培条铁比分别为 1:5 和 1:2，而且水禾根表都有铁膜形成。但是傅

【参考文献】