植物对养殖 废水 中总磷的去除效果研究

第３卷第１期湖南生态科学学报Ｖｏｌ.３Ｎｏ.１２０１６年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｎａｎＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅＭａｒ.２０１６通过分析ꎬ研究养殖废水的污染浓度范围见表１.表１养殖废水污染物浓度表Ｔａｂ.１ＰｏｌｌｕｔａｎｔｓＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＡｑｕａｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ污染物名称浓度范围ＣＯＤｃｒ５００~１８００ｍｇ/ＬＮＨ３—Ｎ８０~２００ｍｇ/ＬＴＮ１００~２５０ｍｇ/ＬＴＰ２５~８０ｍｇ/ＬｐＨ６.５—７.５注:清粪方式为水冲粪.结合养殖废水成分分析结果ꎬ人工配置试验用水.配制方案为:从某学院养殖场采集养殖废水原液ꎬ先沉淀处理ꎬ再使其充分厌氧发酵ꎬ然后用蒸馏水按照表２设计化学需氧量(ＣＯＤｃｒ)浓度配制五组不同的实验废水ꎬ在此基础上ꎬ用氯化铵调节氨氮浓度ꎬ用磷酸二氢钾调节总磷浓度.试验废水的浓度以氨氮(ＮＨ３—Ｎ)、总磷(ＴＰ)和化学需氧量(ＣＯＤｃｒ)为主要参考指标ꎬ本实验拟从高到低设五组.表２模拟实验废水浓度表Ｔａｂ.２ＰｏｌｌｕｔａｎｔｓＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＭｏｄｅｌＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ组别ＮＨ３—Ｎ(ｍｇ/Ｌ)ＴＰ(ｍｇ/Ｌ)ＣＯＤｃｒ(ｍｇ/Ｌ)第一组２５０１００２０００第二组２００８０１５００第三组１５０６０１０００第四组１００４０８００第五组５０２０５００１.２试验设计选取已经驯养后的植物２０株(植物组合时各１０株)ꎬ移入长×宽×高为５０ｃｍ×５０ｃｍ×５０ｃｍ的砖混水池(其内装有供试用农田退水)ꎬ使用泡沫作为载体固定.水池水量维持在其体积的８０％ꎬ试验期间用蒸馏水来补充蒸发和取样所耗的水分ꎬ以保持容器中的水位ꎬ实验重复三次.将候选植物(芦苇、凤眼莲、蕹菜、“芦苇－凤眼莲”植物组合、“芦苇－蕹菜”植物组合)分别放置在水池中培养.在培养０ｄ(２ｈ)、２、５、１０、１５ｄ后ꎬ采用注射器抽取水样ꎬ分别测定水样中总磷(ＴＰꎬ过硫酸钾消解－钼锑抗分光光度法)的浓度.以培养时间(ｄ)为横坐标ꎬ水样中总磷(ＴＰ)的浓度(ｍｇ/Ｌ)为纵坐标作曲线图.试验过程中按照模拟养殖废水浓度分别设置对照组ꎬ对照组试验条件与实验组相同ꎬ区别在于不种植植物ꎬ观察其在试验条件下总磷(ＴＰ)的自我净化规律.２结果与分析２.１芦苇对养殖废水中总磷的处理效果芦苇对养殖废水中总磷的去除试验结果见图１.结果表明:试验１５ｄ后ꎬ芦苇对五组养殖废水中的总磷均有一定的净化效果ꎬ一到五组模拟养殖废水的总磷含量分别下降至４２ｍｇ/Ｌ、２５ｍｇ/Ｌ、１４ｍｇ/Ｌ、１３ｍｇ/Ｌ和８ｍｇ/Ｌꎬ净化效率分别为５８％、６８２.２蕹菜对养殖废水中总磷的处理效果蕹菜对养殖废水中总磷的去除试验结果见图２.结果表明:试验１５ｄ后ꎬ蕹菜对五组养殖废水中的总磷均有一定的净化效果ꎬ一到五组模拟养殖废水的总磷含量分别下降至３３ｍｇ/Ｌ、１６ｍｇ/Ｌ、９ｍｇ/Ｌ、８ｍｇ/Ｌ和６ｍｇ/Ｌꎬ净化效率分别为６７％、８４％、８５％、８０％和７０％.与«畜禽养殖业污染物排放标准»(ＧＢ１８５９６—２００１)对照ꎬ效果较芦苇明显ꎬ五组废水中ꎬ第四组、第五组能达到最高允许日均排放浓度不超过８ｍｇ/Ｌ的要求.净化速率方面ꎬ蕹菜比芦苇要好.蕹菜对养殖废水总磷的净化作用较芦苇明显的原因可能是蕹菜根系以及生长趋势较芦苇发达ꎬ有利于吸收养殖废水中总磷.图２蕹菜对养殖废水中总磷去除效果结果Ｆｉｇ.２ＲｅｓｕｌｔｓｏｆＡｐｐｌｙｉｎｇＷａｔｅｒＳｐｉｎａｃｈｔｏｒｅｍｏｖｉｎｇｔｈｅｔｏｔａｌｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎＡｑｕａｃｕｌｔｕｒｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒ２.３凤眼莲对养殖废水中总磷的处理效果凤眼莲对养殖废水中总磷的去除试验结果见图３.结果表明:试验１５ｄ后ꎬ凤眼莲对五组养殖废水中的总磷均有一定的净化效果ꎬ一到五组模拟养殖废水的总磷含量分别下降至２１ｍｇ/Ｌ、１１ｍｇ/Ｌ、７ｍｇ/Ｌ、６ｍｇ/Ｌ和５ｍｇ/Ｌꎬ净化效率分别为７９％、８６.２５％、８８２.４“芦苇－蕹菜”植物组合对养殖废水中总磷的处理效果“芦苇－蕹菜”植物组合对养殖废水中总磷的去除试验结果见图４.结果表明:试验１５ｄ后ꎬ“芦苇－蕹菜”植物组合对五组养殖废水中的总磷均有一定的净化效果ꎬ一到五组模拟养殖废水的总磷含量分别下降至１５ｍｇ/Ｌ、９ｍｇ/Ｌ、７ｍｇ/Ｌ、５ｍｇ/Ｌ和５ｍｇ/Ｌꎬ净化效率分别为８５％、８８.７５％、８８.３３％、８７３结论与讨论３.１结论研究通过三种供试植物(芦苇、蕹菜和凤眼莲)对养殖废水中总磷的去除效果的实验研究ꎬ得出如下结论:(１)通过１５ｄ的水培试验ꎬ三种植物及植物组合对养殖废水中总磷的去除效率在５８％~９１.２５％之间ꎬ而对照组为３７％~６２.５％ꎬ植物能加速总磷的净化.(２)从单一植物的处理能力分析ꎬ呈现凤眼莲>蕹菜>芦苇的趋势ꎻ植物组合方面ꎬ“芦苇－凤眼莲”组合>“芦苇