微生物菌剂修复邯郸市赵苑公园景观水体的效果

王 磊，邢浩春

(邯郸学院 生命科学与工程学院/河北省高校冀南太行山区野生资源植物应用技术研发中心，河北 邯郸 056005)

随着社会经济的发展以及人们生活水平的提高，景观水已成为城市美化绿化不可或缺的要素之一[1]，在公园设计建造诸如人造湖泊、观赏水池、景观河道等工程中广泛应用[2]。但公园中景观水往往存在水域面积小、多为静止或流动性差、易受到污染、水体自净能力弱等问题[3]，加上为节约水资源，一般公园内的景观水都是利用污水处理厂的再生水[4]，因此对这种再生水的净化修复更显得尤为重要。自然生态系统中微生物可以分解动植物残体，吸收转化有害物质，是一种重要的水体自我净化生物。与传统的清淤换水、投药沉淀、曝气增氧等物理化学方法相比，利用微生物分解去除水体中的氮、磷等物质，既不会带来二次污染，且综合成本较低，是比较理想的景观水体修复材料[5]。

邯郸市赵苑公园景观水引自邯郸市西污水处理厂二级出水，含有大量氮、磷等可致水体富营养化的可溶性无机物，极易造成水体富营养化[6]。已有研究证实，赵苑公园的水质不满足地表水环境质量标准(GB 3838-2002)V类限值，全年呈富营养化[7]。为此，笔者以赵苑公园景观水为研究对象，研究不同配比微生物菌剂对公园不同功能水域的修复效率，以期为公园景观水的微生物生态修复提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 赵苑公园景观水水样 赵苑公园景观水体布局如图1所示，其中，A区为进水区、B区为系列跌水区，水流湍急、水质较好，不作为采样水域。C、D、E连在一起形成“凹”形的大片水域，C区一端连接B区，一端则以一个联通的管道连接F区，E区是出水口。C、D、E、F水域较阔、水流平缓，是游人观景娱乐的所在区，水质较差，因此将采样点设在上述4个区，每区设置1个采样点，采样位置及水样外观特征见表1。

表1 赵苑公园景观水水样采样位置及外观特征

1.1.2 微生物菌剂 BZT硝化菌剂和BIOFORMPR除磷菌剂，均购置于佛山市碧沃丰生物科技有限公司。

1.1.3 主要仪器与设备 多参数水质测定仪(兰州连华环保科技有限公司)、T9紫外可见光分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)、有机玻璃分层采水器(北京普力特仪器有限公司)等。

1.2 试验方法

1.2.1 水样采集 5月初，以有机玻璃分层取样器采集水样，每个采样点采用断面多层多点采样等量混合的办法，取水样约80 L，均分成4份，编号，带回实验室分装于玻璃水缸中。

1.2.2 菌剂处理 菌剂∶水=450 g∶10 L比例配制BZT硝化菌液和BIOFORMPR除磷菌液，然后按1∶1、1∶2、2∶1的体积比例混合两种菌液，分别编号为T1、T2、T3，再以混合菌液∶水=0.003 L∶1 L比例分别投加于采集的4个水样中，依次标记为T1C、T2C、T3C；T1D、T2D、T3D；T1E、T2E、T3E；T1F、T2F、T3F；不添加菌剂的1份水样标记为CKC、CKD、CKE、CKF。投加频率为每7 d处理1次，每次处理前取样测定水质指标。

1.2.3 水质指标测定 总氮(TN)按《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(HJ 636-2012)，总磷(TP)按《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》(GB 11893-89)，化学需氧量(CODcr)按《水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法》(HJ/T 399-2007)，浊度按《水质 浊度的测定》(GB 13200-91)规定的方法测定。

1.3 数据统计分析

试验数据采用SPSS 19.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 总氮

再生水虽然能够除去悬浮性的不溶物、一些胶体和可溶性有机物，但很难有效去除导致水体富营养化的含氮、含磷可溶性无机物[7]，加之公园植物需要化肥养护，含氮化合物被就近冲刷入景观水里，导致氮含量增高。由图2看出，随混合菌液处理时间延长，水体中TN含量呈先显著降低后又有所回升的趋势，总体上仍低于处理前，处理后14 d含量最低。对照水体则随时间延长TN含量呈逐渐升高趋势，至28 d时达到最高。从不同配比菌液处理看，T3组的TN含量降低最显著，对TN的去除率最大，其中，F区即娱乐水体处理后TN含量最低，仅9.208 mg/L，去除率为39%，分别是T1组和T2组最大去除率的4倍和5倍。4个功能水域水体的TN含量变化规律基本一致，均随时间延长表现为先下降后回升，说明微生物菌剂处理在各区之间差异不大。

2.2 总磷

磷是水体富营养化的主要限制因子，在水中通常以有机磷、正磷酸盐和聚合磷酸盐的形式存在，较难去除[8]。由图3看出，随混合菌液处理时间增加延长，水体中TP含量先降低再升高，多数在处理后7 d含量最低。对照水体TP含量一直升高。从不同配比菌液处理看，T3组的TP含量降低最显著，对TP的去除率最大，其中，E区即出水水域处理后TP含量最低，仅0.099 mg/L，去除率达64%。4个功能水域水体菌液处理后TP含量变化均呈先大幅降低再逐步升高的趋势，整体看菌剂处理对4个区水体TP含量的影响不大。

2.3 CODcr

CODcr是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量，能够反映出水体有机污染物的污染程度，是水体污染检测的一项重要指标[9]。从图4看出，随混合菌液处理时间增加延长，水体CODCr含量多数呈先下降后上升趋势，总体上仍低于处理前。对照水体一直处于上升状态，28 d时CODcr含量高达90 mg/L。从不同配比菌液处理看，T1与T2组处理对水体CODcr含量影响一致，均先降低再上升，T3组处理逐渐降低，可见T3处理有利于持续降

低污染水体的CODcr含量。4个功能水域水体菌液处理对CODcr含量影响大体相同，处理后7～14 d均呈显著降低态势，此后21 d和28 d有波动。

2.4 浊度

浊度是一种光学效应，是由于水中含有悬浮及胶体状态微粒产生的，其与悬浮物的含量、水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关[10]。从图5看出，随混合菌液处理时间增加延长，水体中浊度明显减小，多数处理21 d时浊度达到最低。对照由于自然沉降，最初有所下降，但随着水藻等腐烂，浊度又升高。不同配比菌液处理组中T3组的效果最好，其中，C区水体处理后浊度降低最为显著，去除率达93%。4个功能水域水体菌液处理后浊度变化基本相同，均逐渐下降，处理间水体浊度差异小。

3 结论与讨论

BZT硝化菌剂是从自然界中筛选得到的高效硝化作用细菌，对于处理水体具有稳定的长期硝化作用。BIOFORMPR除磷菌剂中复配有生物酶、营养剂和催化剂，不仅能同化正磷酸盐，还能有效降解水中大分子有机物成小分子物质，混配后发挥多种菌的协同效应，有利于提高微生物的生长代谢，达到去氮消磷的作用，从而净化水体。研究结果表明，BZT硝化菌液和BIOFORMPR除磷菌液混合处理可显著降低景观水体TN、TP、CODcr的含量和浊度，多数在处理后14 d达到最佳效果。硝化菌与除磷菌的体积比为2∶1时处理水体的TN含量最低，除磷效果也最佳，这可能与硝化菌占比较多，分解氮素的同时也促进磷元素的降解和转化有关，具体机理有待进一步研究。微生物菌剂对4个不同功能水域水体的影响类似，随处理时间延长，水体中TN、TP、CODcr和浊度整体上呈先降低后升高趋势。