von KeAi Communications Co.
Wenn die Menge an Nährstoffen aus externen Quellen reduziert wird, wird die Freisetzung bereits im Wasser vorhandener Nährstoffe zur Hauptursache für Wasserverschmutzung durch übermäßiges Pflanzen- und Algenwachstum. Um ein gesundes Gleichgewicht in den von dieser Verschmutzung betroffenen Seen wiederherzustellen und aufrechtzuerhalten, konzentrieren sich Wissenschaftler auf den Einsatz spezieller mineralischer Materialien und Techniken, bei denen Unterwasservegetation gepflanzt wird. Diese Methoden erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da sie zur langfristigen Erholung dieser Ökosysteme beitragen.
Vermiculit ist ein natürliches Mineral mit einer einzigartigen Struktur, das Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor sowie schädliche Schadstoffe wie Schwermetalle absorbieren kann. Es kann auch dazu beitragen, die physikalische Zusammensetzung des Sediments zu verbessern. Es ist jedoch wenig darüber bekannt, wie sich die Verwendung von Vermiculit neben Unterwasserpflanzen auf Sedimente auswirkt.
Um diese Wissenslücke zu schließen, führte eine Gruppe von Forschern aus China eine Studie durch, um die Auswirkungen der Kombination von Vermiculit mit zwei Arten von Unterwasserpflanzen, Vallisneria spiralis und Hydrilla verticillate, auf die Eigenschaften von Seesedimenten und die Struktur der mikrobiellen Gemeinschaft zu untersuchen. Die Ergebnisse des Teams wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Wasserbiologie und Sicherheit.
„Wir fanden heraus, dass die Konzentration des gesamten Phosphors (TP) im Wasser über dem Sediment bei Verwendung von Vermiculit deutlich um 63,29 %–91,17 % abnahm“, sagte Rou Wang, Erstautor der Studie. „Vermiculit kann dabei helfen, die Freisetzung von instabilem Phosphor zu kontrollieren und die Aufnahme von Nährstoffen durch Pflanzenwurzeln zu verbessern.“
Darüber hinaus wies das mit Vermiculit behandelte Sediment im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich geringere Mengen an instabilem Schwefel auf, was darauf hindeutet, dass Vermiculit die Schwefeltoxizität für Unterwasserpflanzen verringern kann.
„Während des gesamten Experiments blieb der pH-Wert des Sediments in allen Behandlungsgruppen neutral. Allerdings war das Sauerstoffreduktionspotential (ORP) in der mit Vermiculit behandelten Gruppe deutlich höher, insbesondere in der Sedimentschicht zwischen 3 und 6 Zentimetern“, fügte Wang hinzu . „Darüber hinaus korrelierte die Menge an zugesetztem Vermiculit positiv mit dem pH-Wert des Sediments, dem ORP und dem gelösten Sauerstoff (DO) im Wasser. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die poröse Beschaffenheit von Vermiculit die Durchlässigkeit des Sediments erhöht und die Sauerstoffzirkulation verbessert.“
Darüber hinaus ergab die Analyse der Sedimentmikroben, dass die Häufigkeit von Mikroorganismen in der Gruppe mit 10 % Vermiculit + Vallisneria spiralis und der Gruppe mit 50 % Vermiculit + Hydrilla verticillat im Vergleich zur Kontrollgruppe 1,67-mal bzw. 3,50-mal höher war. Auch die relative Häufigkeit nützlicher Bakterien wie Acidobakterien und Proteobakterien stieg deutlich an und zeigte eine positive Korrelation mit dem Anteil des verwendeten Vermiculits, was darauf hindeutet, dass Vermiculit das Wachstum nützlicher Mikroorganismen fördert.
Die kombinierte Sanierungstechnologie aus Vermiculit und Unterwasserpflanzen verbesserte effektiv die Wasserqualität und die Sedimenteigenschaften und lieferte so eine theoretische Referenz für ihre Anwendung in der ökologischen Sanierungstechnik von Seen.
„Die Kombination von Vermiculit und Unterwasserpflanzen hat sich als wirksame Sanierungstechnologie erwiesen, die die Wasserqualität und die Sedimenteigenschaften verbessert. Unsere Studie dient als wertvolle theoretische Referenz für die Anwendung dieses Ansatzes bei ökologischen Seesanierungsprojekten“, schloss der Mitautor Yi Zhang.
Mehr Informationen:
Rou Wang et al., Synergistische Wirkung von Vermiculit und Unterwasserpflanzen auf Seesedimente, Wasserbiologie und Sicherheit (2023). DOI: 10.1016/j.watbs.2023.100181
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