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利用微電極方法對環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:360次

Easysensor®微電極分析系統通過結合微電極、升降臺和自動分析系統,來獲取水體、沉積物、土壤以及植物根際中DO、pH、Eh以及H2S等物理化學參數的垂直分布及動態的高分辨率變化,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,傳輸到電腦終端,通過軟件式使被測物在縱向移動時所測指標的動態變化進行可視化呈現。

1微電極測試系統結構.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

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: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等數據的垂向變化規律。

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,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)是用來描述介質環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境。

Eh:用來反映黑臭水體中所有物質表現出來的氧化-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,即在酸性的水環境中,細菌、大多數藻類和浮游動物的發育受到影響,消化過程被抑制,光合作用減弱,水體物質循環效率下降。


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

數據結果:

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: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等數據的垂向變化規律。


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

數據結果:

DO數據結果匯總

Eh數據結果匯總

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,會產生協同作用,使溶解氧和氧化還原電位數值大幅上升。