单位文秘网 2021-08-19 09:21:06 点击: 次
农业和生活废弃物排入水中,严重污染水源。长期以来,党中央国务院和流域内的地方政府都高度重视太湖流域水环境的治理。高效、安全的处理方式是治理太湖水环境的首要考虑条件。自20世纪70年代开始,水生植物的水体净化及治污能力受到了人们的极大关注。沉水植物是水生植物的重要组成部分,是水体生态系统中主要的初级生产者,其通过增加空间生态位、抑制生物性和非生物性悬浮物、改善水下光照和溶解氧条件,为形成复杂的食物链提供了食物、场所和其他必要条件,且其不仅能够对水体和底泥中的氮磷和难降解有机污染物进行吸收、转化、合成自身物质,对富营养化的水体起到净化作用,而且还能调节水生生态系统的物质循环速度,增加水体生物多样性,控制藻类生长,从而有效提高水质,改善水体环境[5-7]。因此,近年来沉水植物生态修复被广泛应用。
目前,沉水植物的生态修复工程主要是依靠政府拨款运行。为了改变现状,拟开发具有自我造血功能的生态修复工程体系,探索沉水植物堆肥资源化利用的经济补偿模式。迄今为止,鲜少有沉水植物堆肥情况的报道,报道最多的是水葫芦堆肥的情况。因此,笔者意在根据几种常见沉水植物基本理化性质的情况,探究其堆肥的可行性。
1基于基本理化性质的几种典型沉水植物堆肥可行性研究
试验材料取自无锡市太湖东部的贡湖湾,选取了贡湖湾春夏季节比较常见的6种沉水植物:马来眼子菜(Potamogeton wrightii Morong)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)、穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、菹草(Potamogeton crispus)。对各沉水植物多次取样,测定其基本理化性质,研究并分析植物体纤维质地、含水率、酸碱度、总养分及有机质的含量,为堆肥可行性判断提供理论依据。
1.1纤维质地
通过目测、触摸和研磨等方法判断以上沉水植物的质地情况。发现马来眼子菜、微齿眼子菜及菹草质地比较接近,纤维含量比较高,用研钵研磨时比较困难,而金鱼藻、穗花狐尾藻和篦齿眼子菜则相对质地柔软,纤维含量低。就堆肥而言,前3种沉水植物有利于堆体的通风供养,后3种沉水植物则更易腐熟。
1.2含水率
在堆肥工艺中,堆肥原料的含水率对发酵过程影响很大。水的作用:一是溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;二是可以调节堆肥温度,当温度过高时可通过水分的蒸发,带走一部分热量。水分太低妨碍微生物的繁殖,使分解速度缓慢,甚至导致分解反应停止。水分过高则会导致原料内部空隙被水充满,使空气量减少,造成向有机物供氧不足,形成厌氧状态。同时因过多的水分蒸发而带走大部分热量,使堆肥过程达不到要求的高温阶段,抑制了高温菌的降解活性,最终影响堆肥的效果。试验测得,6种沉水植物的含水率
分别为:马来眼子菜84.45%、篦齿眼子菜90.19%、微齿眼子菜85.92%、穗花狐尾藻88.62%、金鱼藻92.49%、菹草90.21%,
均在95%以上。
可见,由于沉水植物整株生活在水下,其含水率相当高。实践表明,一般堆肥的最适初始含水率在60%~70%。翟红等研究了不同初始含水率对沼渣和秸秆混合堆肥的影响,研究建议沼渣与稻草混合堆肥的初始含水率宜采用70%。鉴于沉水植物的高含水率,如果要将其堆肥,首先需要降低或者调节其含水率。
1.3有机质
沉水植物的有机质是指存在于植物体中所有含碳的有机物质,又称植物腐殖质。堆肥过程中,有机质给微生物提供维持生命的碳源,故一般堆肥对有机质的含量有要求,如果含量过低,则堆肥不能顺利进行。
试验测得6种沉水植物有机质含量分别为:
马来眼子菜80.08%、篦齿眼子菜82.06%、微齿眼子菜95.26%、穗花狐尾藻61.75%、金鱼藻73.15%、菹草49.46%。
可见,眼子菜类有机质含量最高,菹草含量最低。总体看来,该6种植物的有机质含量均在40%以上。研究表明,高温好氧堆肥过程中,最适宜的有机物含量变化范围为20%~80%,太大太小都不合适。
当有机质含量<20%时,不能产生足够的热量来维持堆肥过程所需要的温度,影响无害化处理。同时,有机质含量过低,还限制堆肥微生物的生长繁殖,最终导致堆肥工艺失败。
当有机质含量>80%时,因为此时对通风量的要求很高,往往达不到完全好氧而产生恶臭,也不能使好氧堆肥工艺顺利进行。以往实践证明,在堆肥过程中,需要适量的无机物等增大堆肥的孔隙率,为通风供养提供环境。
1.4酸碱度
堆肥化过程主要是在人工控制的条件下,依靠自然界中广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,人为地促进可生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化的微生物学过程。而pH是微生物生长的一个重要的环境条件,适宜的pH可以增加微生物的活性,使其有效地发挥作用。王飞等研究了初始pH对猪粪堆肥的影响,其得出结论,对于猪粪堆肥,其初始pH控制在6.33比较合适,而以往实践也证明,堆肥的最适pH为6.5~7.5。
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