从目前的受污染沉积物/水体修复技术来看,存在着花费大,成本高,占地面积大,不能持续,可能造成二次污染等负面影响,并且可能受限于环境和季节因素而收效甚微。因此,从生态环保和经济节约的角度出发,开发新方法对沉积物中的污染物进行减量已经成为当务之急。本文针对受污染沉积物/水体的净化效率不高的问题,主要开展了以下研究:采用曝气的方法能够改善泥水界面的溶解氧浓度,并且维持泥水界面的溶解氧浓度在一定的范围。曝气量越大,泥水界面的溶解氧浓度越大,当曝气量由6mL/min升高到15 mL/min时,泥水界面的溶解氧浓度由4 mg/L升高到了7 mg/L,增加了近一倍。泥水界面的溶解氧浓度为7 mg/L时对沉积物/水体的净化效果最佳,是因为体系中的氧含量丰富,好氧菌活性增强,数量增多,代谢加快。水体富氧促进了沉积物氧环境的改善,所以此时沉积物中的氧化还原电位最大,为-332 mV。沉积物氧环境最优越的条件下,使得沉积物中碳氮的去除速率最快,水体因此有最大的氨氮,总氮,硝酸盐氮,总有机碳的积累速率,分别为0.07mgL/d,0.154 mgL/d,0.08 mgL/d和0.45 mgL/d。因而曝气方法是一种具有良好去除效果的沉积物/水体修复技术。采用曝气与植物修复联用的方法时,在曝气的条件下,金鱼藻能够对泥水界面的溶解氧含量进行补充,一般比相同曝气量而没有金鱼藻的情况高0.2-0.4mg/L,是因为金鱼藻光合作用产氧和根系泌氧能够对体系中的氧含量进行补充。泥水界面溶解氧浓度为7 mg/L与金鱼藻的组合对沉积物/水体的净化效果最佳,是因为金鱼藻的根系能够吸收底泥中的小分子碳和氮,发达的叶片组织也能吸收水体中的碳和氮。金鱼藻改善了水体氧环境,同时使得沉积物中的最高氧化还原电位升高了34 mV,这进一步促进了沉积物中碳氮的释放速率,因而水体中氨氮,总氮,硝酸盐氮,总有机碳的积累速率都有升高,分别为0.097 mgL/d,0.2117mgL/d,0.17 mgL/d,0.46 mgL/d,0.47 mgL/d。综上说明,金鱼藻对沉积物/水体的净化效能具有促进作用,曝气与植物修复联用技术相比较曝气技术,对沉积物/水体的净化效果要更好。环境的改善会促进金鱼藻的生长,泥水界面的溶解氧浓度越大,对金鱼藻的促进效果越明显。当泥水界面的溶解氧浓度为7 mg/L时,金鱼藻生长情况最佳。金鱼藻的株高,根长,生物量,叶绿素a含量,叶绿素b含量,总叶绿素含量,总氮含量,总碳含量分别增加了28.8%,70%,133%,41.7%,57.5%,46.9%,28.8%和24.2%,说明曝气与植物修复连用的时候,沉积物环境改善与植物的生长是相互促进的关系。最后探讨了溶解氧对微生物群落结构的影响,通过比较微生物群落的多样性及微生物在门,属水平的差异性,发现溶解氧浓度增大能促进变形菌门等好氧菌相对丰度的增加,变形菌门相对丰度的增加会使得厚壁菌门相对丰度减少。在植物与曝气相耦合的条件下,变形菌门的相对丰度最大,为57.09%,再加上水体中丰度很高的好氧菌,揭示了曝气和植物修复联用的条件下,沉积物/水体具有非常好的修复效果的机理。