金鱼藻与瓢沙对水体中N`P吸收性能比较.doc

金鱼藻与瓢沙对水体中N、P吸收性能比较 摘要：利用漂浮植物瓢沙、沉水植物金鱼藻、及两者混养体系，对水体中TN、TP、氨氮吸收性能进行了初步研究，结果表明，在试验浓度下，瓢沙吸收效果最好，去除率依次为89.8%、73.12%、86.50%，对于净化低浓度污染起到了良好的作用。关键词：金鱼藻 瓢沙N、P吸收随着水体富营养化的日益严重，如何治理或修复氮磷污水已成为环境领域的研究热点。目前，相关技术种类繁多，从原理上来看，可以粗略分为物理方法、化学方法、生物方法和生态方法等。水生植物修复作为一种生物、生态方法相结合的通用技术，以其具有的投资少、风险小、不产生再次污染的优势，正越来越受到人们的青睐，成为污染防治的主要技术之一。本研究通过对沉水植物金鱼藻、漂浮植物瓢沙去除氮磷作用的比较分析，力求为解决水体富营养化提供相关依据。1. 材料与方法1.1供试品种在溧阳市郊采集金鱼藻、瓢沙，均为苏南常见水生植物。用江苏省淡水研究所内池塘水进行扩大培养，两周后使用。1.2实验用污水按TN含量10mg/L标准，加入（NH4)2HPO4，人工配置12组模拟氮磷污水。1.3实验方法实验设置瓢沙（A组）、金鱼藻单种植物体系（B组）和瓢沙-金鱼藻混养（C组）三种体系，并以不加入植物的各水样为对照组，每组设置3个平行试验，共12组实验。实验从2009年8月31日开始，选用健康的瓢沙、金鱼藻植株。经自来水去除杂质后，分别按瓢沙10g鲜重和金鱼藻15g鲜重投放到254570培养箱中，培养箱置于室内，设置光照时间为5：00至18：00，每周取水样一次，测定其TN、TP、亚硝态氮、氨态氮及浊度。数据结果取各平行组平均值。并根据取样量补充一定量的原供试污水，实验过程中，每天用蒸馏水补充培养箱中蒸发消耗的水分。实验结束后称量每组鲜重。1.4测量方法TN采用碱性过硫酸钾-紫外分光光度法；TP采用钼酸铵分光光度法；氨氮采用水杨酸分光光度法；亚硝态氮采用分光光度法。植物鲜重的称量办法：采用国内外相关研究采用的办法，用滤水网兜将所需测定的植物从水中捞起，滤去自由水（无水滴出现），将待测植物平铺在吸收纸垫上，吸收5min，用精度为0.01g的电子天平称重。2. 结果与分析2.1 TN的变化从表1可知，A、B、C三种体系水生植物对TN的去除率不同，漂浮植物瓢沙去除作用更为迅速、明显，去除率高达89.8%。与此同时，混养体系也表现出来较好的去TN的能力。而沉水植物金鱼藻表现不佳，与瓢沙相比，其在水面的覆盖面不高，可能是制约其吸收TN性能的瓶颈。同时应该注意到的是，空白组中即使没有水生植物的存在，也有16.8%的去除率，这是由于水体的降解作用、微生物作用也会引起TN下降。表1 水体中TN的变化实验组水样TN浓度（mg/L）一周两周三周四周总去除率(%) 0周 1周 2周 3周 4周A10.006.564.822.631.0289.8B10.007.935.994.683.4965.1C10.007.646.094.672.3077.0D10.009.569.338.788.3216.82.2 TP的变化结合表2可看出，对于TP的吸收效果各体系情况与TN类似。吸收效果依次为瓢沙、混养体系、金鱼藻。由于漂浮植物浮生水面, 在光照竞争中占绝对优势,生长力很高, 能够高效吸收水体中的营养物质，在试验设定的浓度下，表现出了良好的吸收TN、TP的能力。表2 水体中TP的变化实验组水样TP浓度（mg/L）一周两周三周四周总去除率(%) 0周 1周 2周 3周 4周A9.717.696.684.972.6173.12B10.138.937.786.235.6444.32C10.208.677.526.365.0350.68D9.989.548.998.468.0319.533.3亚硝态氮的变化从表3可知，水生植物对于亚硝态氮的去除作用显著。从去除速率上分析，混养体系明显高于其他单种体系，从高到低依次为：混养体系金鱼藻瓢沙。表3 水体中亚硝态氮的变化实验组水样亚硝态氮浓度（mg/L）一周两周三周四周总去除率(%) 0周 1周 2周 3周 A3.232.762.430.9769.97B3.102.661.390.7476.13C3.262.541.350.6978.83D3.163.033.983.921.4氨氮的变化从表4可知各体系对于氨氮的吸收能力有明显的差异，瓢沙表现出了良好的去除作用，去除率高达86.50%。其次分别为混养体系的80.26%和金鱼藻体系的58.10%。对照组氨氮含量也存在一定程度的下降。表3 水体中氨氮的变化实验组水样氨氮浓度（mg/L）一周两周三周四周总去除率(%) 0周 1周 2周 3周 4周A6.374.652.861.210.8686.50B6.665.694.213.542.7958.10C6.135.933.351.691.2180.26D6.736.405.995.685.7514.563讨论水生植物对水体的修复作用主要体现在以下几方面：吸附、吸收、转移、降解、挥发等,但对于不同类型的污染物,植物的修复过程也不尽相同。如本实验中采用的瓢沙为漂浮植物，金鱼藻为沉水植物都没有发达的根系，因此，植物的茎叶也可能是吸收氮磷的重要器官，这点也得到了刘佳等相关研究的证实。由于本次试验设置的浓度为TN10mg/L，在此浓度下，瓢沙表现出了十分理想的去污能力，各项指标都高于其他体系植物。原因可能在于瓢沙体积小，覆盖水面，获得了充足的阳光，从而更易增重，因而在低浓度污染下繁殖增重迅速，去除N、P的能力也明显优于金鱼藻及其混养体系。而沉水植物能够从底质沉积物中补充不足的营养,这种特性使其在低营养条件下也能生长，这使得沉水植物在水生植物群落中占据营养竞争优势。以上两点是必须在实际应用中加以注意的。另外在试验进行过程中，空白组中由于没有水生植物的存在，出现杂质沉积以及藻类着生。利用水生植物的抑藻作用从而降低藻类的现存量，这也为水生植物的利用开辟了新的思路。参考文献： 1 种云霄,胡洪营,钱易. pH及无机氮化合物对小浮萍生长的影响 J . 环境科学, 2003, 24 (4) : 35 - 40. 2 蒋志学, 邓士谨, 环境生物学M .北京: 中国环境科学出版社, 1989.179- 181. 3 刘建武, 林逢凯, 王郁.水生植物净化萘污水能力研究 J .上海环境科学, 2002,21( 7) : 412- 415. 4 刘建武, 林逢凯, 王郁.水生植物根系对萘的吸附过程研究 J 。环境科学与技术, 2003, 26( 2) : 32- 34。 5种云霄,胡洪营,崔理华,等. 浮萍植物在污水处理中的应用研究进展 J . 环境污染治理技术与设备, 2006, 7 (3) : 14 - 18. 6 Cheng J, Bergmann B A, Classen J J, et al. Nutrient recovery fromswine lagoon water by Spirodela punctata J . B ioresource Technology,2002, 81: 81 - 85.7 Dalu J M, Ndamba J. Duckweed based wastewater stabilization pondsforwastewater treatment( a low cost technology for small urban areas inZimbabwe) J . Physics and Chem istry