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利用微電極方法對環(huán)境微生物原位修復河湖污染底泥的研究

更新時間:2024-03-31   點擊次數(shù):257次

Easysensor®微電極分析系統(tǒng)通過結合微電極、升降臺和自動分析系統(tǒng),來獲取水體、沉積物、土壤以及植物根際中DO、pH、Eh以及H2S等物理化學參數(shù)的垂直分布及動態(tài)的高分辨率變化,適用于實驗室模擬研究。在測定時,需要將電極置于水體/沉積物/土壤/植物根際附近,利用自動升降系統(tǒng)將電極帶動測定設置的梯度,電極再將化學信號轉換為電信號,傳輸?shù)诫娔X終端,通過軟件式使被測物在縱向移動時所測指標的動態(tài)變化進行可視化呈現(xiàn)。

1微電極測試系統(tǒng)結構.jpg


①   主機

②   工作電極

③   升降臺

④   參比電極

⑤   推進器

⑥   微電極自動測試系統(tǒng)

本次實驗使用Easysensor微電極對A+B處理組中的沉積物(表面附著藻墊)進行測試。電機設置參數(shù):500 μm 步進間隔、1s步進時間、1s測定時間、55000μm測試距離、5000μm零點上偏移。以獲取沉積物剖面中Eh、pH及DO等數(shù)據(jù)的垂向變化規(guī)律。

實驗目的:

為改善水體水質、削減底泥污染物,以生物手段修復底泥,重塑良好底泥狀態(tài),恢復底泥中豐富的生物相。

設置對照組目的:

  • 模擬原位底泥情況

  • 對比加菌劑前后污染物的削減量

  • 設置不同投放方式,考察生物菌劑對污染物的影響

測DO、Eh、pH的目的:

DO(溶解氧)、Eh(氧化還原電位)和pH(氫離子濃度指數(shù))是用來描述介質環(huán)境條件的綜合性指標,也是在水體水質治理改善中是重要的一個指標。

DO:是水質重要指標之一,也是水體凈化的重要因素之一,溶解氧高有利于對水體中各類污染物的降解,以及幫助水生植物的光合作用,有利于較快凈化水體環(huán)境。

Eh:用來反映黑臭水體中所有物質表現(xiàn)出來的氧化-還原性。氧化還原電位為正,說明水質具有氧化性,電位越高說明氧化性越強;電位為負,水質具有還原性,電位越低,還原性越強。

pH:對水體水質、水生植物、水生生物和魚類有重要影響。pH值過低,即在酸性的水環(huán)境中,細菌、大多數(shù)藻類和浮游動物的發(fā)育受到影響,消化過程被抑制,光合作用減弱,水體物質循環(huán)效率下降。


進行相同投加方式實驗

實驗目的:

A+B微生物菌劑以1%的量投入,菌劑主要以厭氧菌為主。


注:所測樣品的底泥都需要避光處理

數(shù)據(jù)結果:

實驗結論:

微生物生長代謝活動導致氧化還原電位相較于空白實驗有所降低,由于微生物為厭氧菌,不消耗環(huán)境中的氧氣,并且有少量藻類的生長使溶解氧有明顯提升。



進行不同投加方式實驗

本次實驗使用Easysensor微電極對A組、B組、A+B處理組中的沉積物進行測試。電機設置參數(shù):500 μm 步進間隔、1s步進時間、1s測定時間、55000μm測試距離、5000μm零點上偏移。以獲取沉積物剖面Eh和DO等數(shù)據(jù)的垂向變化規(guī)律。


實驗處理:

處理1:菌劑點狀注射

處理2:單獨A攪拌1次

處理3:單獨A攪拌2次

處理4:單獨B處理

處理5:A+B處理

注:所測樣品的底泥都需要避光處理

數(shù)據(jù)結果:

DO數(shù)據(jù)結果匯總

Eh數(shù)據(jù)結果匯總

實驗結論:


處理1和5,點狀注射投入菌劑量少,處理效果較A+B處理差,溶解氧和氧化還原電位均低于A+B處理組;

處理2和3,攪拌2次處理會促進底泥釋放污染物同時增強微生物活性,因此溶解氧和氧化還原電位均低于攪拌1次處理;

處理2和4,單獨A處理比單獨B處理溶解氧降低速度更慢,在底泥層中氧化還原電位更高,雖然單獨A比單獨B的處理效果更好,但當A和B一起施用時,會產(chǎn)生協(xié)同作用,使溶解氧和氧化還原電位數(shù)值大幅上升。



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