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构建人工河道装置模拟直立式砼护岸，研究蚝壳、竹片、椰壳纤维垫三种材料及蚝壳的不同布设方式对直立式砼护岸生态化改造的效果，考察了不同材料和布设方式下水质净化效果、微生物量及生物活性的差别，以水质净化能力和生物量两个指标表征这种改造方法对护岸生态化的效果。利用蚝壳、竹片和椰壳纤维垫覆盖模拟河道护岸，三种天然材料护岸能有效去除水中有机物、氮磷等营养物质，促进水中悬浮和附着生物的生长，对护岸生态化有一定效果。在相同条件下，实验启动21天后，蚝壳、竹片和椰壳纤维垫护岸对CODcr的去除率分别是93%，74%，94%，高于对照护岸的60%，对氨氮的去除率达到95%，高于对照的59%，硝酸盐氮浓度产生积累；总磷去除率分别达到71%，37%，78%，对照为64%。竹片表面附着的微生物磷脂含量和脱氢酶活性最大，分别是蚝壳的3.4和1.6倍，是椰壳纤维垫的4.8和4.5倍，是对照的3.75倍和76倍，竹片的好氧速率（OUR）最高，与脱氢酶活性的结果基本一致。从生物相观察，三种天然材料均能为微生物附着生长和繁殖提供空间，其中竹片更易于附着生物。蚝壳、竹片、椰壳纤维垫水中悬浮微生物含量高于对照河道，从而提高了水质自净能力，脱氢酶活性呈现波动的变化趋势，其中竹片河道的悬浮微生物OUR最高。改变蚝壳在模拟河道的布设形式，蚝壳反面、正面和间隔正面摆放的形式在一定程上影响了护岸生态化的效果。实验启动21天后，三种形式对CODcr去除率分别达到75%，60%，60%，对氨氮的去除率分别达到95%，65%和95%，硝态氮的浓度都产生积累，对总磷的去除率分别为70%，50%，50%，对浊度去除率分别达到了89%，86%和86%，反面摆放的蚝壳对CODcr、氨氮、总磷、浊度的去除效果优于正面的两种形式。正面摆放的蚝壳附着微生物磷脂含量和脱氢酶活性最大，是反面的1.6倍和3.3倍，是间隔正面摆放的3.5倍和1.1倍，蚝壳表面为微生物的附着提供良好的载体。反面摆放的蚝壳悬浮微生物磷脂含量和脱氢酶活性最大，是正面的1.02倍和1.3倍，是间隔正面的1.2倍和1.6倍，使反面摆放形式有利于去除水中污染物。天然材料及材料的布设形式通过增强护岸附着和悬浮微生物含量和活性，从而提高对水中有机物和氮磷的净化能力，达到生态化的效果。