模拟人工湿地盆栽实验对城市污水除磷研究_高红武

模拟人工湿地盆栽实验对城市污水除磷研究高红武(昆明冶金高等专科学校,昆明650033)摘要阐述了人工湿地净化污水的机理,模拟人工湿地盆栽实验中的不同水生植物对城市污水中磷的去除效果研究.关键词盆栽实验;总磷;去除率中图分类号X520概述湿地,就是经常或持续地被地表或地下水淹没饱和,并适合于特有生物普遍生长的区域,所生长的植物为挺水植物.人工湿地,是指在人工模拟天然湿地条件下,建造一个还透水层,使挺水植物生长在一个处于饱和状态基质上的湿地系统.人工湿地可以处理污水是由于:人工湿地的基质与挺水植物为微生物的生长提供了大面积的栖息地;湿地的挺水植物能将空气传输到根部周围,使湿地植物能在厌氧条件下生长,同时在这些挺水植物的根部形成一层薄薄的好氧层,可进行好氧反应;这就使植物根系的基质中同时有好氧和厌氧区,为硝化和脱氮作用,以及许多污染物的转化创造了条件.污水是经布水管进入人工湿地(苇床),污水水平地通过介质流动,在与介质表面和植物根区表面进行接触时得到净化.除此以外土壤-植物是一个强有力的:活过滤器”,由于植物、土壤-无机胶体复合体,以及土壤微生物区系及酶的多样性,土壤-植物系统通过一系列物理、化学及生物学的过程,对环境中污染物进行吸收、吸附、离子交换、拮抗、氧化还原、沉淀、络合(螯合)、降解和转化等作用,使污水得到更深的净化.在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在.它们分为磷酸盐,缩合磷酸盐,(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机磷酸盐.腐殖质粒子或水生生物中、天然水中磷酸盐含量较微、化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有大量磷.磷是生物生长的必需元素之一,但水体中磷含量过高(如超过0.2mg/L)可造成藻类的过渡繁殖,直至数量上达到有害的程度(称为富营养化).造成湖泊、河流、透明度降低,水质变坏,导致水生生物主要是各种藻类大量繁殖.藻类过度旺盛的生长繁殖将造成水中的溶解氧急剧变化,使水体处于严重缺氧,而造成鱼类的大量死亡[1].利用模拟人工湿地处理技术的盆栽实验对城市污水进行处理,对其出水进行分析监测,第23卷第6期昆明理工大学学报Vol.23No.61998年12月JOURNALOFKUNMINGUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYDec.1998云南省应用基础研究基金课题子题组.收稿日期:1998-05-20DOI:10.16112/j.cnki.53-1223/n.1998.06.017试验研究其除磷效果.1实验盆栽实验是模拟人工湿地,即盆底为不透水材料以防渗漏,盆内充填介质支持挺水植物生长.所用介质,包括岩石或碎石、砾石、及各种土壤.往盆中加入适当的污水样,经预定时间处理后,用真空泵从盆中抽出水样,将抽出的水样和原污水样分别测出规定项目的数值,对比原污水与经植物吸收后抽出的水样之间的数据值,从而得出处理情况的好坏.同时对盆栽植物的植株也分别进行含磷量大小的测定,以便比较处理吸收效果.盆栽为芦苇、美人蕉、水葱、黄菖莆四种植物,试验时间为5～6月,为植物生长期,污水取自昆明市兰花沟的城市污水,人工灌溉,植物生长长势良好.1.1采样对盆栽植物芦苇(7,8,11,12)、美人蕉(3,4)、水葱(6)、黄菖莆(1～2,5)、水葵(9)5种植物及空白样(10,19)共13个及1～2个污水样进行采样监测7次(每次间隔时间7～10d),水样在盆中停留时间为24h,12h,8h,4h不等,水样采集后立即进行预处理,即加硫酸调至pH<1保存,于24h内分析完毕.1.2分析采用钼兰分光光度法,即在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵反应,生成磷钼钼杂多酸,被还原剂氯化亚锡还原,则变成蓝色络合物(磷钼蓝).标准曲线取磷酸盐标准溶液(2μg/mL)00.51.003.005.0010.015.0加水至50ml,显色后以蒸馏水为参比,测量吸光度.其标准曲线回归方程为Y=42.5586X-0.08755本曲线相关系数r=0.999681.3质量控制表1样质控评价表标准质控样测定保证值不确定值多次测试平均值绝对误差回收率TP0.2500.3600.552±0.012±0.020±0.0250.2510.3550.532+0.001-0.005-0.020100.498.496.4表2平行双样和加标回收测定评价TP平行双样测定RD测定数RD合格数试样总测定数合格率加标回收率868426297.7%98.9%～99.6%·72·昆明理工大学学报1998年1.4样品分析数据表3实验样品分析数据样号第一次第二次第三次第四次第五次第六次10.23390.15570.26090.09360.26130.003620.29100.20590.25830.04720.36430.005130.32840.19400.222