鳳眼蓮對不同富營養(yǎng)化程度水體的凈化效果研究

羅雪梅 黃帥 樊華

摘要：為研究鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）對不同富營養(yǎng)化程度水體的凈化修復(fù)效果，按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ類水至劣Ⅴ類水配制5種不同濃度梯度的廢水進(jìn)行水培試驗(yàn)，考察鳳眼蓮對不同初始濃度廢水中CODcr、TN和TP的凈化效果。當(dāng)廢水CODcr、TN、TP初始濃度分別為25.720～136.040、1.263～32.011、0.942～4.111 mg/L時，鳳眼蓮對CODcr、TN和TP的凈化處理效果良好，去除率隨初始濃度升高而呈增加趨勢，最高可分別達(dá)到80%、97%和98%，表明鳳眼蓮對不同濃度的富營養(yǎng)化水體都具有較好的修復(fù)效果，尤其適于凈化修復(fù)劣Ⅴ類水質(zhì)水體。

關(guān)鍵詞：鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）;富營養(yǎng)化水體;凈化效果

中圖分類號：X52? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）14-0051-04

Abstract： In order to study the purification and restoration effects of water hyacinth（Eichhornia crassipes） on different eutrophication levels of water， water culture tests were conducted under five different concentration gradients from Grade III to worse than Grade V according to the China Surface Water Environmental Quality Standards to investigate the purification effect of Eichhornia crassipes on CODcr， TN and TP in wastewater with different initial concentration. When the initial concentration of wastewater were CODcr 25.720～136.040 mg/L， TN 1.263～32.011 mg/L and TP 0.942～4.111 mg/L， respectively， the purification effects of Eichhornia crassipes on CODcr， TN and TP were well， the removal rate tends increased with increasing of initial concentration， the maximum removal rates could reach 80%， 97% and 98%， respectively. The results showed that the Eichhornia crassipes had satisfactory repair effect to different eutrophic water， especially suitable for purifying and repairing water worse than Grade V.

Key words： water hyacinth（Eichhornia crassipes）; eutrophic water; purification effect

水體富營養(yǎng)化是全球性的水環(huán)境問題，根據(jù)調(diào)查資料顯示，中國目前比較典型的37個主要湖泊中，中營養(yǎng)型和中-富營養(yǎng)型的占比為55.8%，富營養(yǎng)型的占比為14.7%，重富營養(yǎng)型的占比為8.8%[1]。針對這一現(xiàn)狀，采取一種效果優(yōu)良且無二次污染的技術(shù)對水域水質(zhì)進(jìn)行修復(fù)和長效保持具有重要意義，利用水生植物進(jìn)行水體凈化修復(fù)是一種較好的選擇。鳳眼蓮對氮、磷等養(yǎng)分、重金屬、持久性有機(jī)污染物等具有很強(qiáng)的吸收累積與分解轉(zhuǎn)化能力[2]，已在世界范圍內(nèi)被成功應(yīng)用于處理各類廢水。中國90%以上的水域污染是因水體中含量過高而引起的富營養(yǎng)化[3]，同時存在著有機(jī)物超標(biāo)的現(xiàn)象。但是，各地水體富營養(yǎng)化的程度不同，而鳳眼蓮應(yīng)用于處理不同程度富營養(yǎng)化水體的效果鮮見系統(tǒng)研究。因此，按照地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3838-2002）規(guī)定的Ⅲ類水至劣Ⅴ類水的濃度范圍配制5個不同初始碳、氮、磷濃度廢水開展鳳眼蓮水培試驗(yàn)，研究鳳眼蓮對不同程度富營養(yǎng)化水體的凈化處理效果，為實(shí)際水域環(huán)境中利用鳳眼蓮凈化修復(fù)水質(zhì)提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

鳳眼蓮取自成都市三圣鄉(xiāng)自然水域，去除枯葉、雜質(zhì)，用清水培養(yǎng)7 d備用。水培試驗(yàn)裝置為長×寬×高=50 cm×35 cm×40 cm的亞克力水箱。為保證試驗(yàn)過程中的模擬水體含有自然水體環(huán)境中微量元素和微生物，模擬試驗(yàn)水體用試驗(yàn)場地附近的河水添加葡萄糖、磷酸二氫鉀、尿素等營養(yǎng)物質(zhì)配制，試驗(yàn)用藥品均為分析純。由于試驗(yàn)在室外空地開展，為防止降雨、落葉等因素影響，在試驗(yàn)區(qū)上方搭建透明塑料大棚。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018年6月20日啟動，氣溫為25～33 ℃。5個水培試驗(yàn)裝置中分別標(biāo)注為1#、2#、3#、4#和5#，根據(jù)河水中化學(xué)需氧量（CODcr）、總氮（TN）和總磷（TP）的比例，按初始CODcr濃度分別為20、40、60、80、100 mg/L配制不同濃度梯度的試驗(yàn)用水，分別注入對應(yīng)的裝置中，起始水量均為60 L，經(jīng)測定各裝置中CODcr、TN和TP實(shí)際濃度如表1所示。選擇重量、長勢、根莖發(fā)達(dá)程度較一致的鳳眼蓮植株5組分別放入各裝置中，經(jīng)稱量每個裝置內(nèi)鳳眼蓮植株重量均為（700±30） g。試驗(yàn)啟動后，每天定時取樣測定CODcr、TN、氨氮（NH4+-N）和TP等試驗(yàn)指標(biāo)。