不同濃度養(yǎng)殖廢水中水芹菜凈化效果研究

楊翔 高繡紡

【摘要】通過研究水芹菜在不同濃度養(yǎng)殖廢水中的生長態(tài)勢和凈污效果，探索水芹菜在不同的污染濃度范圍內(nèi)生長狀態(tài)及其吸收效果。本文根據(jù)在不同養(yǎng)殖水體及實驗室水芹菜種植試驗中發(fā)現(xiàn)，根莖生長試驗結(jié)果有較大的差異。水芹在高濃度的污水中仍然保持著較強(qiáng)的去除效果，由于水芹菜具有凈化污水的作用并且附帶一定的經(jīng)濟(jì)價值，從而能達(dá)到資源再利用化的作用。

【關(guān)鍵詞】水芹；養(yǎng)殖廢水；去除率；資源再利用

近年來，為提高工作效率，降低勞動成本和勞動強(qiáng)度。在化肥產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展形式下，農(nóng)民逐漸用化肥取代了禽畜糞肥。從而只能將禽畜養(yǎng)殖所產(chǎn)生的糞肥以廢液的形式排放到河湖當(dāng)中[1]。這些富含大量有機(jī)物和N、P元素的污水會循著水流匯入到區(qū)域流域當(dāng)中，直接導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化加劇，已經(jīng)成為現(xiàn)今治理水體污染的主要方式之一[2]。由于水芹有較強(qiáng)的耐寒能力，在冬季也能持續(xù)的凈化水體，且具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。遂本文的研究對象為水芹。

1、材料與方法

1.1 實驗材料

實驗植物水芹采自安徽省安慶市。皆是生長健壯，長度大小基本一致的幼苗。將水芹在魚塘水中養(yǎng)殖3天，進(jìn)行適應(yīng)性培養(yǎng)。供試水體采自于長江大學(xué)武漢校區(qū)5公里處一座小型養(yǎng)豬場養(yǎng)殖階段中排出的廢液。實驗時間為2016年9月30日至2016年10月20日，實驗時間白天氣溫為（16-25）℃。

1.2 實驗方法

設(shè)置8個呈階梯狀遞增的污水實驗。COD濃度依次設(shè)定為100、200、300、400、500、600、700、1000mg/L，不通濃度的污水皆為養(yǎng)豬場排除的廢液稀釋而成。測定不同濃度污水中的COD、TP、TN三種常見的污染物。每7天對污水中的COD、TN、TP的濃度測定一次，觀察水芹菜在不同污水濃度的情況對養(yǎng)殖廢水中污染物的去除率，由于實際廢液稀釋存在一定的誤差，遂根據(jù)初始實驗所得到的初始測值為實際廢液濃度標(biāo)準(zhǔn)。

實驗在長江大學(xué)武漢校區(qū)附近某養(yǎng)豬場開展，將水芹分別無土栽培在8個形狀、體積相同的容量為130L塑料箱中。每個箱內(nèi)污水的體積相同（90L），箱中有人工自制的小型浮床以保證水芹浮在水面上，每組試驗桶中的水芹植株量控制在10-15株之間。為避免總水量的不同對實驗結(jié)果造成影響，陰雨天氣會將塑料箱蓋蓋上。測定取樣時充分?jǐn)噭雍笕印?/p>

同時在豬場旁邊的魚塘和長江大學(xué)后觀湖進(jìn)行小規(guī)模的應(yīng)用性實驗。

1.3 實驗測定方法

COD測定用重鉻酸鉀氧化法，測定步驟參考GB11914-89；TN測定用過硫酸鉀消解紫外分光光度法，測定步驟參考GB11894-89；TP測定用鉬酸銨分光光度法，測定步驟參考GB11893-89。

2、 結(jié)果與討論

2.1 植物的生長態(tài)勢

試驗初期水芹株高3-4cm，初期溫度較高，生長相對緩慢，隨著時間的推移和氣溫的降低，當(dāng)溫度來到19-21℃的時候，植株生長加快。試驗觀察中發(fā)現(xiàn)，不同濃度中生長的水芹的根部，莖部長度不同。其中5、6、7、8號試驗組由于供試水體污染度較高，水芹長勢較好，莖部較長，6號尤為突出，最高莖長長達(dá)44cm。主要是因為5、6、7、8號試驗組中供試水體的營養(yǎng)元素較為豐富，使得水芹菜能有更好的長勢。其中1、2、3、4號試驗組由于供試水體污染度較低，水芹的莖部較短，但根部較長。

2.2 對COD的凈化效果

進(jìn)水COD濃度較低的情況下，COD的濃度變化較小。進(jìn)水濃度較高的情況下，COD的濃度變化較大。對COD的去除率隨進(jìn)水濃度的增加而變高，在26%-68%之間變化，這是由于溫度和植物的生長狀況引起的。同時，進(jìn)水的COD濃度也有較大影響，因為供試水體源于養(yǎng)豬場直接排出未經(jīng)處理的廢液，其中含有糞便含量較高，有機(jī)物濃度偏高。促使水芹的生長也較為茂盛，水芹發(fā)達(dá)的根系為微生物進(jìn)行新陳代謝和生長繁殖提供了載體，提高了試驗組內(nèi)的微生物濃度，加強(qiáng)了實驗組內(nèi)的對有機(jī)物的降解作用。同時，COD的濃度也出現(xiàn)了先降后升的現(xiàn)象。其中具體原因仍需進(jìn)一步的研究。因此，在高濃度的污染水體中，水芹仍然對有機(jī)物保持著教好的凈化效果。

2.3 對TP的去除效果

水芹對養(yǎng)殖廢水中的TP的去除率趨于穩(wěn)定，在一期測試中，TP的去除率范圍在13%-24%之間波動，總體趨勢是隨著試驗組污水濃度的變高而變高。在二期測試中，可以看出二期測試中，TP的去除率明顯高于一期測試，范圍在18%-34%之間波動。原由于二期階段溫度降低，水芹進(jìn)入快速生長的時期，因而對水中P的吸收也隨之而增加。同時，從二期測試的數(shù)據(jù)可以看出，5、6、7、8組中TP的值在下降到一定的值后，在0.9mg·L-1便沒有下降。造成其現(xiàn)象的初步猜測因為配置試驗組的供試水體是直接來源于未經(jīng)處理的養(yǎng)豬場的糞便沖刷而成。

2.4 關(guān)于水芹菜的資源再利用

水芹菜對污水有較好的凈化效果，且在高濃度的污水中長勢較好。同時，水芹菜具備降血壓，降血脂，保肝，抗心律失常，及較高的食用價值的特征。在沒有重金屬污染的情況下，水芹菜具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。是一種新型的資源化再利用模式。這既復(fù)合我國當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，也復(fù)合生態(tài)中國的發(fā)展方式。

3 、結(jié)論

（1）水芹在COD濃度達(dá)到500mg/L的養(yǎng)殖廢水中可以保持較強(qiáng)的生命力，其莖部生長發(fā)育良好可達(dá)到44cm，水芹菜在COD濃度達(dá)到200-300mg/L的養(yǎng)殖廢水中其根部發(fā)育最好，最長可達(dá)到39cm

（2）水芹對COD的去除效果很好，特別是在COD濃度200-700mg/L的情況下的去除率較高，最高可達(dá)到68%，對COD的去除率隨進(jìn)水濃度的增加而變高。水芹對TP的去除也有一定的效果，去除率在30%-58%之間，其去除率隨著時間的增長而增加。

（3）水芹菜在凈化污水的同時也具備較高的經(jīng)濟(jì)價值，是資源再利用模型中的一種新選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬彥濤，薛金鳳. 養(yǎng)豬廢水處理技術(shù)進(jìn)展[J]. 環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2009，05：29-32.

[2]齊巨龍，譚洪新，孫大川，羅國芝，吳嘉敏，車軒. 低溫條件下水芹對水體氮、磷的靜態(tài)凈化研究[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化，2008，03：6-10.