关于水葫芦生态系统处理农村污水的研究_周上博

中国环境管理2010年6月——论文专辑我国农村人口分散，人口数量多且没有任何生活污水的收集和处理设施。绝大部分农村污水直接排入道路或路边的沟渠中，污水滞流下渗,污染水源。据测算，全国农村每年产生生活污水达80多亿t，严重污染了农村地区居住环境。农村大部分地区河、湖等水体普遍受到污染，饮用水水质安全受到严重威胁，直接危害农民的身体健康，严重影响农村地区的环境卫生，极易导致一些流行性疾病的发生与传播。因此，治理农村生产生活污水已刻不容缓。1水葫芦的特性1.1植物特点水葫芦为多年生宿根浮水草本植物。因它浮于水面生长，又叫水浮莲。又因其在根与叶之间有一个像葫芦状的大气泡又称水葫芦。茎叶悬垂于水上，蘖枝匍匐于水面，叶色翠绿偏深，叶全绿，光滑有质感。花为多棱喇叭状，花色艳丽美观。株高一般可长到20～30cm。1.2据影响水葫芦生长的因素研究表明，氮、磷元素是水葫芦生长所必需的。水葫芦的生长率与培养液中氨氮浓度呈开口向下抛物线型的关系，抛物线转折点与培养液中的总磷浓度有关。一定范围内随磷浓度的增加而增加。农村污水一般污水浓度较小，变化大，在总体上农村污水水质相差小，不含有大量重金属和其他复杂有毒有害物质，除少量金属盐类物质，污水的主要污染成分是有机物（以氮、磷为主），生化性强。因此，由于农村污水浓度小的原因，一般会促进水葫芦的生长，加上水葫芦独具的植物生理优势，可以快速吸收水体中的污染物生化分解产物，这为水葫芦处理污水在理论上提供了可行性。2水葫芦生态系统设计方案2.1水葫芦污水处理系统的提出在当前我国人口、资源及环境发展处于矛盾的情况下，我国社会经济的工业化发展模式转向兼顾城乡社会、经济、资源和环境的发展，注重社会—经济—自然复合生态整体效益的发展模式。在建设生态农村的今天，我们提出了在中国一些地区建立水葫芦污水处理系统的想法，并希望为生态农村建设提供新思路、新模式。水葫芦生态系统在设计上充分利用自然资源，注重节能、节水、节地设计，以“3R原则”为准选取本土、环保建材，注意化废为宝理念。在设计上可将沼气池纳入范围之内，以加强废弃物处理。水葫芦生态系统可以按照景观生态学的原理进行景观生态设计，将生产用地、绿化用地、除污用地等有机结合。最终废弃物做到资源化利用，增强物质循环，保护农业生态环境。2.2生态池的运作机理分析作为一个完整的生态系统，生产者和分解者是必不可少的，除此之外，可以适当增加消费者。水葫芦—生产者，水葫芦充分吸收污水中的养分，在光照和CO2条件下进行光合作用合成有机物并释放氧气；微生物—分解者，微生物分解污水中的有机污染物，起到打开净化链条的关键作用，产生的代谢产物传递给水葫芦等水生植物;消费者—鱼或家畜，鱼可以放养在生态池里，而水葫芦可以作为青饲料供给家畜，鱼、家畜的排泄物回到循环系统中。生态池污泥还可以返回田地。生态池污水处理流程如图1所示。关于水葫芦生态系统处理农村污水的研究周上博，韦正钻，陈柏言（吉林大学环境与资源学院，吉林长春130012)StudyonRuralSewageTreatmentwithHyacinthEcosystemZHOUShang-bo，WEIZheng-zuan，CHENBai-yan（CollegeofEnvironmentandResources，JilinUniversity，JilinProvince，Changchun130012，China）摘要：对运用水葫芦生态系统集中处理农村生活污水的可行性进行了论述，对水葫芦生态系统进行模式化设计，并对生态池的生态效应和可行性进行了分析。关键词：水葫芦；农村污水；生态系统；生态池阳光污水入口水葫芦微生物净水排出稻田、湿地及河流等鱼、浮游植物排泄物污泥回田（地）图1生态池污水处理流程42第2辑中国环境管理——论文专辑(上接第41页)这个电渗析排毒仪可适用于任何处于健康、亚健康人群的保健，以及病后康复及患病者的辅助治疗。4.4制备各种药品甘露醇为渗透性利尿药，并可用于脑瘤、脑外伤、脑水肿所致颅压升高，静滴20%溶液可降低颅内压，也可防治急性少尿症等。从海带浸泡液中提取甘露醇通常采用电渗析除盐精制。牛磺酸是名贵中药牛黄的重要成分之一，具有广泛的医疗和营养保健作用。有研究表明利用干燥的氯化氢代替盐酸作为氯化剂生产牛磺酸，工业生产的收率可高达83%，但其生产过程中会产生无机盐杂质，如果采用电渗析法脱盐则可以有效去除，且不影响产品收率及质量。生物发酵法生产Vc过程中，发酵液中的古龙酸钠转化为古龙酸及VcNa转化为Vc是2个主要步骤。双极性膜电渗析法可以在无需外加物料的条件下，将古龙酸钠转化成古龙酸，将VcNa转化成Vc。这种方法过程简单，能耗低，设备体积小，投资少，操作方便，转化率高，其副产品NaOH稀溶液还可有效利用，无环境污染。此外，电渗析技术还可用