水芹在污水凈化中的應用價值

陳鈺婕 陸金婷 蘇世廣 徐雅芫 程江華 錢坤

摘要 我國水體污染問題嚴重，治理污水是燃眉之急。水生植物凈化水體具有高效、經(jīng)濟、環(huán)保等特點，逐漸被應用于處理生活污水、畜禽養(yǎng)殖污水、沼液等。水芹菜是利用水生植物治污的典型案例，具有生態(tài)效益、經(jīng)濟效益和景觀效益。通過分析水芹的特性、品種與分布、栽培方式，以及將水生植物運用于污水凈化的效果、方法與案例，為促進以水芹為代表的水生植物治污技術(shù)的發(fā)展與技術(shù)推廣提供理論和技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞 水芹;植物凈化;無土栽培;污水治理

中圖分類號 X52? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）07-0006-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.002

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Application Value of Oenanthe javanica in Sewage Purification

CHEN Yu-jie1，2， LU Jin-ting1，2， SU Shi-guang3 et al

（1. College of Life Sciences， Anhui Agricultural University， Hefei， Anhui 230000;2. Agricultural Products Processing Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230000; 3.Institute of Animal Husbandry and Veterinary Medicine， Anhui Academy of Agricultural Science， Hefei， Anhui 230000）

Abstract The problem of water pollution in China is getting worse and worse， so it is urgent to treat sewage. Aquatic plants have been used to treat domestic sewage and livestock and poultry breeding sewage， because of its high efficiency， economy and environmental protection. Water celery is a typical treatment of pollution by aquatic plants， and it has ecological， economic and landscape benefits. This paper analyzes the characteristics， varieties and distribution of celery， cultivation methods， and the effect， methods and cases of using aquatic plants in sewage purification， which provides theoretical and technical support for promoting the development of waste water treatment technology of aquatic plants represented by water celery and promoting the local water celery characteristic varieties.

Key words Oenanthe javanica;Plant purification;Soilless cultivation;Sewage treatment

我國經(jīng)濟發(fā)展快速，各行業(yè)排放的污水給環(huán)境造成了沉重負擔，不論是點源污染還是面源污染都很嚴重。污水富含營養(yǎng)物質(zhì)，不做處理直接排放極易造成水體富營養(yǎng)化、惡臭水體、藍藻事件的發(fā)生。研究者投入大量精力，嘗試了物理、化學以及生物等方法[1-2]解決水體污染問題，取得了一定成效，但成效有限。水體污染仍是難點問題，主要原因是處理成本較高、經(jīng)濟價值較小、企業(yè)治污積極性不高。選擇一些既能治污又有一定經(jīng)濟價值的技術(shù)就能提高企業(yè)治污的積極性，實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，達到治污目標。利用水生植物凈化污水是一種投資低、收益高，一舉多得的方法，也是一種值得重點推廣的治理污水的重要技術(shù)路線。

1 水芹的生態(tài)適應性

1.1 生物學特性

水芹（Oenanthe javanica）別名蘄、楚葵、蜀芹、紫堇、野芹菜等，多年生水生宿根草本植物，傘形花科水芹屬分布在湖泊、沼澤和溝渠等潮濕地域，是一種具有中國傳統(tǒng)特色的水生蔬菜。水芹在我國的中南部都有人工栽培，安徽、江蘇、貴州、廣東、浙江、云南和江西7省的栽培面積較大[3]。水芹病蟲害少，產(chǎn)量穩(wěn)定且相對較高。由于各地域氣候、水源、土壤等自然條件各不相同，栽培品種、栽培方法也各有差異，導致產(chǎn)量有一定區(qū)別，產(chǎn)量30～75 t/hm2，最高可達150 t/hm2[4]。水芹菜環(huán)境適應性強，根系發(fā)達，治污能力強，可食用也可入藥。因含有多種揮發(fā)物質(zhì)而具有獨特的芳香[5]，葉柄和嫩莖是主要的食用部位，口感鮮美，烹飪方法多樣[6]。目前，水芹已經(jīng)成為市場上廣受青睞的水生蔬菜[7]。

水芹喜水，不耐干旱，是典型的長日照水生植物，對光照需求高，不耐陰。短日照條件下植株持續(xù)生長，而在長日照條件下植株迅速進入生殖階段，相繼開花結(jié)果[4]。

水芹是喜涼性植物，與大多數(shù)水生蔬菜是喜溫性植物不同，其耐寒不耐熱。生長適宜溫度為12～24 ℃，超過25 ℃容易生長不良甚至死苗。水芹種植安全越夏是個難題，經(jīng)過人工選育，已選育出較耐熱的新品種，適于越夏栽培。武漢市蔬菜科學研究所選育的“91-55水芹”在夏季氣溫30～35 ℃條件下植株仍然生長正常，具有早熟、耐熱的特點，宜越夏或早秋栽培[8];宜興市蔬菜辦公室和揚州大學合作選育的“伏芹1號”在夏季高溫季節(jié)采用遮陽網(wǎng)覆蓋栽培，長勢好、極耐熱、產(chǎn)量高，葉片為淺綠色，口感脆嫩、微甜，符合大眾品味[9];安徽省安慶市山泉水生蔬菜研究所徐善新從安慶地方品種中篩選的耐熱水芹品系，既抗寒又耐熱，四季常綠，有很強的抗病蟲能力，一年可收割4～5茬[10]。EEC1C0FC-2911-4B4A-9A1D-5AB7B9B6358F

水芹喜肥，耐肥。有土栽培要求土壤肥沃，土壤有機質(zhì)1.5%左右，pH 6～7。為求營養(yǎng)器官脆嫩，肥料以N肥為主，適量配施P、K肥[3]。無土栽培下，初期水體TN含量低于100 mg/L、COD低于1 000 mg/L可正常生長;在水芹株高8～12 cm時，水體TN含量200～300 mg/L、COD 1 000～1 200 mg/L可正常生長;到水芹株高18～22 cm的旺盛生長階段，水體TN含量300～400 mg/L、COD 1 200～1 500 mg/L可正常生長，1 m2浮床水芹總產(chǎn)量可達60 kg[11]。

水芹育苗多采用無性繁殖。一般選擇莖桿粗壯、節(jié)間短、腋芽多的健壯植株作為母株留種。8月下旬收割種莖，并將種莖去除頂梢按莖粗大小分級打捆，扎成直徑為30 cm的圓捆，上面覆蓋3～5 cm厚新鮮青草或稻草保濕。水芹的發(fā)芽溫度在25 ℃以下，需將種莖堆放于陰涼通風處，早晚澆涼水防止種堆發(fā)熱。7～10 d后，有90%以上腋芽萌發(fā)、長出2～3 cm短根時，將種莖剪成8～10 cm長備用，當溫度低于30 ℃時方可排種[12]。

1.2 水芹在安徽省有廣泛分布

安徽省處于亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)域，大多數(shù)水生蔬菜都能良好生長[13]。安徽水芹栽培歷史悠久，目前發(fā)展面積約3 333.5 hm2，遍布安徽的長江流域、淮河流域和皖西大別山區(qū)，在沿江地區(qū)與沿淮地區(qū)分布較多，較為著名的品種有桐城水芹、廬江金壩芹芽、蚌埠水芹、舒城水芹、銅陵水芹等[14]。

桐城水芹在桐城大面積栽培始于明末清初，傳承至今已有300多年歷史，是桐城派文化傳承的物質(zhì)載體和見證，具有獨有的品質(zhì)特色，氣味蘭香濃郁、口感脆嫩爽口、食用回味甘甜，已被認定為地理標志證明商標。目前，桐城水芹種植面積達333.33 hm2。桐城水芹以傳統(tǒng)的露地栽培方式為主，一年可收獲4～6茬。它的主要特色是泉水種植，水源不斷，冬暖夏涼，無需額外施肥。隨著有機蔬菜、保健蔬菜的流行，桐城水芹憑借優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、效益好的特性在市場中嶄露頭角[15]。

廬江縣白湖鎮(zhèn)金壩村選用安徽本地水芹品種覆蓋栽培，篩選出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品“金壩芹芽”。芹芽性涼、甘甜，具有清熱平肝、降血糖、散瘀破結(jié)等多重功效。該品種已經(jīng)獲得國家地理標志產(chǎn)品認證[16]。

1.3 水芹的營養(yǎng)價值和商品價值

1.3.1 營養(yǎng)價值。

水芹品質(zhì)鮮嫩，口感清脆，別具芳香，能夠增強人的食欲，其營養(yǎng)成分比旱芹更加豐富。劉恒蔚等[17]研究表明，水芹營養(yǎng)豐富，水芹葉柄中可溶性糖含量為29.70 mg/g，P含量為0.77 mg/g，均高于旱芹;葉片維生素C含量為0.19? mg/g，是旱芹的2.3倍;Fe含量為0.35 mg/g，是旱芹的2.9倍。水芹營養(yǎng)元素豐富，大白菜、黃瓜中維生素B2的含量只有水芹的1/7，黃瓜中維生素C的含量只有水芹的1/8，番茄中Ca和Fe的含量分別只有水芹的1/19和1/29[18]?？梢姡鄣氖秤脙r值非?？捎^。

水芹功效多、主治范圍廣，是一種優(yōu)質(zhì)的保健蔬菜。黃正明等[19]研究表明，水芹可抗肝炎、鎮(zhèn)靜安神、降低血壓及抗心律失常，又可祛風、利尿、消炎、清熱解毒。多食水芹對人體有益。

1.3.2 商品價值。

由于富營養(yǎng)化水體與各類沼液中均含有大量的適合水芹菜生長的營養(yǎng)物質(zhì)，用于凈化水體的水芹反而比一般水芹長勢要好，產(chǎn)量更大。水芹菜在長江流域可四季生長。如果按照安徽多茬收割技術(shù)來進行核算，1 hm2水芹可以收割5～6次，總產(chǎn)量達到15萬kg以上。以安慶山泉水生蔬菜研究所為例，該試驗基地種植的水芹年產(chǎn)量15.0萬～22.5萬kg/hm2，收5～6茬，全年平均價格至少1元/kg，產(chǎn)值20萬元/hm2左右[20]。水芹菜具有一定的商品價值，其經(jīng)濟效益顯著。

2 水芹適應性強栽培方式多樣

水芹喜水喜涼，表現(xiàn)出特別好的生態(tài)適應性，在不同區(qū)域形成了多種多樣的栽培模式，既可單獨種植，也可間作套種。

2.1 有土栽培

有土栽培水芹的模式有淺水栽培、濕潤栽培和深水栽培，以及用于軟化的覆蓋栽培。用途不一樣，選擇的栽培模式就不一樣。

淺水栽培要求灌溉與排水條件好，灌水深度根據(jù)水芹的不同生長階段調(diào)整，范圍在0～10 cm，最深不超過20 cm。淺水栽培既能滿足水芹對濕潤環(huán)境的需求，又能避免因為水位過深引起土壤缺氧從而對水芹造成的傷害[21]。該方式具有一定的優(yōu)勢，是各地主要栽培方式。

深水栽培平均灌水約70～80 cm軟化植株。從幼苗長到成熟的過程中逐步加深水位，以達到水芹植株始終有20 cm露出水面為目的。這種方法種植的水芹香味淡、纖維多、產(chǎn)量高，產(chǎn)量可達到75.0～112.5 t/hm2[22]。

濕潤栽培是利用旱田或在大棚等設(shè)施中栽培水芹，采用濕潤灌溉既可以保證植株生長又可以節(jié)水。

覆蓋軟化栽培是安徽廬江金壩獨創(chuàng)的方法，一年可收取兩茬，該技術(shù)采用稻草+薄膜覆蓋方式，當植株長到11～13 片真葉、苗高25～30 cm時覆蓋培育芹芽，可分批培育、分期采收上市。一般覆蓋15～50 d可生長出潔白脆嫩的芹芽，揭開覆蓋物，用刀齊根切割收獲[23]。

各種栽培模式都與水芹的生物學特性有關(guān)，即喜水、不能缺水。

2.2 無土栽培

無土栽培不用土壤等基質(zhì)栽培植物，又稱水培、營養(yǎng)液栽培。水芹無土栽培效益明顯，產(chǎn)量高、品質(zhì)好，且不受季節(jié)限制，一般在大棚等設(shè)施中進行，1年最多可生產(chǎn)6茬，周年生產(chǎn)、全年供應，一年可以收割1萬kg以上的凈菜，病蟲害少，無需打藥，安全環(huán)保。

經(jīng)典的無土栽培水芹營養(yǎng)液配方復雜，對設(shè)施、技術(shù)以及成本要求都很高[24]。除經(jīng)典的無土栽培，近年有研究者還利用各種農(nóng)產(chǎn)品加工的廢水或養(yǎng)殖場的沼液為基礎(chǔ)材料進行無土栽培研究和實踐，取得了一定成效。即利用水生植物凈化水體的原理及生態(tài)浮床技術(shù)，既能夠美化環(huán)境又能夠提高生物多樣性[25]，該技術(shù)在受到污染的水庫、河流等水體的治理中也卓有成效[26]。安慶山泉水生蔬菜研究所選用水芹、水空心菜、茭白、菱角進行生態(tài)浮床栽培，已經(jīng)取得了很好成效。浮床1 m2/塊，可以任意組裝，將種苗種植在浮床上，根須會自動伸展到水下，然后互相纏繞成為一個整體。該浮床已經(jīng)在自然水面（江河湖泊）以及大棚、溫室的自然水面進行了成功的種植試驗，堅固耐用、抗風浪能力強、透氣性好、適應性強[10]。EEC1C0FC-2911-4B4A-9A1D-5AB7B9B6358F

2.3 設(shè)施栽培

設(shè)施栽培是保護地栽培的模式，可選用有土栽培、無土栽培方式。

在日光溫室，大、小棚等設(shè)施條件下，采用營養(yǎng)液無土栽培，也可采用有土條件下的濕潤灌溉方式栽培，該模式生長速度較快，生長環(huán)境基本可控。

由于水芹喜涼，為了安全越夏栽培，有的地方采用遮陽網(wǎng)越夏栽培。但要使用耐熱品種，并進行遮陽網(wǎng)遮陰以及井水灌溉、適時采收等綜合措施。遮陽網(wǎng)覆蓋栽培和露地栽培相結(jié)合，可形成水芹周年栽培模式[27]，該方法在江蘇省宜興市和蘇州市等地有應用。

2.4 輪作栽培

水芹與其他蔬菜輪作栽培可以提高土地利用率，合理利用農(nóng)業(yè)資源，同時能夠提高產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。旱生蔬菜、水生蔬菜、水產(chǎn)都可以與水芹混合培養(yǎng)。

2.4.1水芹-旱生作物配茬模式。可與水芹配茬的蔬菜種類很多，如黃瓜、絲瓜、苦瓜、甜瓜、小白菜、莧菜、大豆等。配茬模式很多，春大豆-水芹大棚水旱輪作模式[28]、日光溫室辣椒-水芹輪作栽培模式[29]以及黃瓜與水芹水旱輪作栽培技術(shù)等均已成功應用。

2.4.2水芹-水生蔬菜配茬模式。常見輪作模式有蓮藕-水芹輪作模式[30]、茭白-水芹輪作模式[31]、芡實-水芹輪作模式[32]，均適用于沿江、江淮一帶蔬菜生產(chǎn)，這種模式主要是解決水芹耐熱性不強的問題，通過配茬做到在適宜的季節(jié)生產(chǎn)適宜的作物品種。

2.4.3水芹-水產(chǎn)種養(yǎng)模式結(jié)合。潘復生等[33]采用浮排水芹-泥鰍模式在安慶市山泉水生蔬菜研究所獲得了成功。水芹-青蝦模式[34]、水芹-小龍蝦模式產(chǎn)量極高。與水生動物復合，水質(zhì)需要達到一定的標準，不適用于重污染水體。

3 水芹的污水凈化能力

生產(chǎn)和生活中產(chǎn)生的污水直接排入水體，因其含有較多有機物，容易發(fā)生水體富營養(yǎng)化。將水生植物種植在污水中，既能去除水體中較多的N、P等元素，又能解決水體中的有機物，一舉兩得，植株得以生長，水體得以凈化。對低污染水體進行生態(tài)修復時，使用水生蔬菜成本低且效率高。研究表明，采用植物浮床處理低污染廢水對TN和NH4+-N的去除效果顯著，尤以水芹為佳，水生植物有效控制了水體pH的上升和藻類的生長繁殖，有助于改善水環(huán)境[35]。在廢水處理上應用較多的水生蔬菜主要有水芹、水空心菜、茭白、水菱等，這些植物有較高的商品價值。

3.1 水芹對污水的凈化能力

化學需氧量（COD）、總氮（TN）、總磷（TP）是衡量水污染程度最主要的指標。小規(guī)模試驗和大規(guī)模示范表明，水芹凈化能力較強。

水芹對水體中TN、TP和COD處理能力較高。TN的主要去除效果來自于微生物和物理化學作用，TP的主要去除效果來自植物的吸收和吸附。除了這些途徑外，水體N、P的去除還存在氨的揮發(fā)、硝化和反硝化等途徑[36]，唐萍等[37]使用水芹在養(yǎng)殖水體中進行漂浮種植試驗，結(jié)果表明，水樣中COD、TN、TP、NH4+-N、NO3--N的含量分別降低了44.8%、50.3%、23.6%、51.1%、68.1%，效果明顯。趙婉婉等[38]研究發(fā)現(xiàn)，水芹能穩(wěn)定pH和水溫，調(diào)節(jié)溶解氧的含量，降低TN和TP的含量。

水芹有較強的耐污能力，正常生長需較多的營養(yǎng)物質(zhì)。水芹適應能力很強，在較高氮磷水平（NH4+-N 180～220 mg/L，TP 30～35 mg/L）下對水中NH4+-N、TP、COD的去除效果最好[39]。王楠等[40]通過用不同濃度的受污水體室內(nèi)培育水芹發(fā)現(xiàn)，水芹的生物量與水體中氮磷濃度先呈正相關(guān)，持續(xù)升高直至達到最大值后，植株生物量與水體中氮磷濃度呈負相關(guān)。

水體C∶N比影響去污能力。段婧婧等[41]采用不同C∶N比的生活污水研究水芹對低污染水中N、P、COD的凈化效果。結(jié)果表明，C∶N比較高的水體處理的水芹生物量、平均株高和相對生長速率都相對較高。說明通過添加碳源調(diào)節(jié)C∶N比有利于水芹浮床系統(tǒng)對N、P的去除。

種植密度、方式、基質(zhì)等能夠影響水芹對TN、TP的去除效果。種植水芹的浮床密度越大，TP去除效果越好。不同基質(zhì)對水芹去除TN的促進程度不同[42]。左杰等[43]用沙基法和浮床法分別種植水芹，研究不同基質(zhì)對水芹凈化效果的影響，結(jié)果表明浮床種植方式使N、P的去除效果更穩(wěn)定，且更有利于增加植物的總生物量。

不同留茬高度同樣會對水芹的治污效果產(chǎn)生影響。周元清等[44]研究發(fā)現(xiàn)，不同留茬處理的水芹對污水NH4+-N和NO3--N的去除效果存在差異，19 cm留茬高度水芹浮床治污效果最好。

水芹與其他水生蔬菜混合種植能夠增強治污效果。在養(yǎng)殖水體中將生菜、水芹菜和黃菖蒲單作栽培，3種植物生長良好，對污水中N、P等有機污染物有不同的處理效果。養(yǎng)殖水體采用“空心菜-水芹”輪作模式后，水中的COD、TN、TP和NH4+-N等水質(zhì)指標呈現(xiàn)顯著降低[45]。研究發(fā)現(xiàn)，蔬菜漂浮濕地對池塘養(yǎng)殖尾水中TN、TP、COD和TSS的去除率分別為42.6%～58.5%、44.6%～59.9%、57.8%～700%和49.7%～74.9%，處理后出水滿足池塘養(yǎng)殖水相關(guān)排放要求[46-47]。李純潔[48]選取水芹、石龍芮和沼生蔊菜3種適應能力強且生物量大的水生植物做室外模擬水培試驗，結(jié)果表明3種植物生物量增加速度可觀，TN、TP的去除率顯著提高，分別達到433%～54.1%、54.3%～88.2%，植物組合對TN、TP的去除率均顯著高于單一植物，總?cè)コ士蛇_613%～65.0%、792%～88.6%。

3.2 水芹應用于污水凈化后的食用安全性

水芹的主要食用部位是莖葉，微生物、重金屬、硝酸鹽含量是影響其食用安全的主要指標。

在富營養(yǎng)化水體中種植水芹，水芹表現(xiàn)出很強的適應性和抗氧化能力，其VC含量與可溶性糖的含量較高，未產(chǎn)生大量硝酸鹽及重金屬富集，亞硝酸鹽含量0.5～1.3 mg/kg，遠低于國家食品安全標準，水芹營養(yǎng)品質(zhì)較好[49-50]。EEC1C0FC-2911-4B4A-9A1D-5AB7B9B6358F

陳桂頂[51]在農(nóng)村生活污水尾水中建立的水芹蔬菜栽培系統(tǒng)，其硫化物、氰化物、苯類物質(zhì)等有機污染物的含量極低，符合國家食用安全標準，能夠?qū)崿F(xiàn)污水治理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機結(jié)合。

常雅軍等[11]將畜禽養(yǎng)殖廢棄物經(jīng)過自然氧化塘發(fā)酵處理后，與農(nóng)田灌溉水按比例混合后作為水芹種植塘的肥料。水芹生長40 d后，對水芹產(chǎn)品的安全性進行檢測，其重金屬和農(nóng)藥殘留量很少，符合國家食品安全標準。

3.3 水芹對一些重金屬有富集能力

污水中含有的重金屬隨污水來源不同而不同。陳芬等[52]研究表明，養(yǎng)殖場的沼液中重金屬來源于糞尿，其分布規(guī)律基本呈現(xiàn)出Zn>Cu>Cr>Ni>Pb>As>Cd>Hg的趨勢。唐夏軍等[53]對某規(guī)?；i場沼液和施用沼液的水芹菜不同部位重金屬元素含量的測定結(jié)果表明，豬場沼液和水芹菜中的重金屬元素以Cu、Fe、Zn、Mn為主，還有少量的Cd、Pb。沼液中Cu、Fe、Zn、Mn、Cd、Pb的含量均達到國家農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準。施用沼液后，水芹菜中除了Pb之外其余重金屬元素的含量均未超過國家限量標準。因水芹在生長的過程中對重金屬有一定的富集能力，在重金屬濃度較高的廢水中，容易造成重金屬含量超標從而喪失水生蔬菜的食用價值。

王昕等[54]選取桐城水芹用Cd、Pb復合污染的土壤栽培，水芹各器官中的Cd、Pb元素與該元素在土壤中的含量呈正相關(guān)，達到最高值后停止上升。申華等用含有Cd元素的培養(yǎng)液栽培水芹，當培養(yǎng)液中Cd濃度為0.5 mg/L時，Cd去除率40%，植株Cd富集量13.31 mg/kg;當培養(yǎng)液中Cd濃度為10.0 mg/L時，Cd去除率74%，植株Cd富集量92.98 mg/kg[55]。

對于As和Hg 2種元素，在水培條件下，As、Hg脅迫濃度越大，生物量增加的越少。隨著培養(yǎng)液中As、Hg濃度的提高，水芹各部分中的As、Hg含量也隨之提高，水培營養(yǎng)液中As和Hg的濃度過高時，水芹植株中As和Hg的含量將超出國家標準限值。水芹適合修復受低濃度As（5 mg/L）和Hg（1 mg/L）污染的水體[56]。

張海鋒等[57]對養(yǎng)殖場周圍污水排放區(qū)周邊野生水芹取樣檢測后發(fā)現(xiàn)，Cu、Pb及Cd在水芹內(nèi)含量分別為9.78、083、1.27 mg/kg，分別是《農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害蔬菜安全要求》（GB 18406.1—2001）限值的0.98、4.15、25.40倍。其中Pb和Cd均為重度污染，Cu為警戒-輕度污染。

對于重金屬含量較高的工業(yè)污水，采用水芹治污可能會導致植株體內(nèi)富集大量的重金屬而產(chǎn)生食品安全問題，使水芹菜喪失食用和商品價值。而農(nóng)產(chǎn)品加工的廢水（如豆制品加工過程中產(chǎn)生的黃漿水）、池塘養(yǎng)殖尾水、嚴格執(zhí)行國家相關(guān)標準的畜禽養(yǎng)殖場的廢水等水體中應用水芹治污技術(shù)安全性是可靠的。

4 水芹在污水凈化中的應用實踐

21世紀初，徐善新以PVC管及尼龍網(wǎng)為材料制作浮排，進行了水芹自然水體浮排無土栽培技術(shù)探索，取得成功。該技術(shù)不僅實現(xiàn)了水芹周年高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，產(chǎn)量高、成本低，具有治污、造景、生產(chǎn)的多重功能，通過檢測，產(chǎn)品也無重金屬殘留且口感極佳。并且通過浮排材料的改進，開發(fā)了茭白、荸薺、西瓜、辣椒和水稻等水旱生蔬菜和糧食作物的自然水面無土栽培技術(shù)。 目前，自然水體浮排無土種植技術(shù)已在北京、河北、遼寧、吉林、湖北、湖南、江蘇、浙江、安徽、上海、海南等省、市推廣應用。該研究所在廣東溫氏食品集團股份有限公司湖北咸寧養(yǎng)殖分場內(nèi)的水塘直接種植無土水芹，以污水、沼液做養(yǎng)料，水芹生長迅猛。經(jīng)過水芹40 d的吸收凈化，黑臭水塘變得清澈，可以養(yǎng)魚。廣東溫氏食品集團已在湖北、湖南、江西、廣東4個省的多個分場利用無土水芹凈化水體，產(chǎn)出了絕對不用化肥的綠色蔬菜，一舉數(shù)得。河北唐山市某屠宰場，污水長期不能達標，采取污水發(fā)酵、水芹凈化以后，蔬菜生長茂盛，水體清澈[10]。

宿遷漁樵農(nóng)業(yè)生態(tài)園示范基地生豬規(guī)模1 500頭，日產(chǎn)糞污水70 m3，自然氧化塘的發(fā)酵液用13 340 m2水芹種植塘消納，種植塘布置浮床7 500 m2/hm2，1 hm2水芹種植塘能容納2 250～2 700頭生豬的糞污水，處理后的水質(zhì)可循環(huán)再利用。全年水芹總產(chǎn)量凈菜10 000 kg以上，按市場價格5元/kg計算，純收益可達60萬元/hm2（包括下腳料收益）。采收凈菜后殘留的莖葉可用于養(yǎng)殖。在產(chǎn)生經(jīng)濟效益的同時，基地的環(huán)境也得到了很大改善[11]。

樂平金園牧業(yè)有限公司的“豬-沼-水芹菜”模式沼液利用率可達43.7%，該模式中的水芹菜對重金屬有穩(wěn)定的富集能力且符合食品安全標準。按每季兩茬計算，產(chǎn)量可達210 t/hm2，年產(chǎn)值可達47.7萬元/hm2。同時沼液、土壤中的重金屬含量均符合國家安全標準。該模式在產(chǎn)生環(huán)境效益的同時帶來了經(jīng)濟效益和社會效益[58]。

黃漿水是豆制品加工副產(chǎn)物，是加工廠主要污染源。一般1 kg干豆加工要產(chǎn)生6～10 t的黃漿水，工業(yè)化處理投入成本和運行成本都較高，在環(huán)境保護新常態(tài)下，很多豆制品加工企業(yè)，尤其是小作坊被關(guān)停。受水芹在養(yǎng)殖場污水成功治理的影響，壽縣迎淮豆制品有限公司引進了水芹進行試種，取得初步成功。該公司建立了3個黑膜沼氣池，利用沼液進行水芹種植。安徽省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所的研究表明，黃漿水沼液主要含有N、P、K、Ca，基本不含有重金屬，利用水芹處理黃漿水沼液是可行的。

5 結(jié)語

水芹作為水生蔬菜，栽培方式簡便多樣，適應能力強，營養(yǎng)價值高，深受生產(chǎn)者和消費者的喜愛，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方興未艾。近年來，生態(tài)文明建設(shè)列入國家戰(zhàn)略，污水處理研究成為熱點，理論和實踐都證明，利用水芹菜治污將成為產(chǎn)業(yè)關(guān)注的新方法，在技術(shù)上是可行的，具有很好的商業(yè)價值，對企業(yè)治污有很大的吸引力。

利用植物凈化污水屬于多學科合作的交叉學科，涉及新品種、栽培方法、品質(zhì)控制、水質(zhì)調(diào)控、浮床與管理、人工濕地選擇、營養(yǎng)液的優(yōu)化等內(nèi)容。目前，國內(nèi)外對于水芹及水生蔬菜凈化污水研究方向廣泛，取得了一系列成果，建立了很多技術(shù)模式，并在實踐中得到應用。利用水芹凈化污水是一種循環(huán)農(nóng)業(yè)新技術(shù)，符合國家政策和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。但是，還要進行更多的精細研究，如水芹不同生長階段的最佳營養(yǎng)調(diào)配方案、水芹安全越夏、水芹凈化污水的工程技術(shù)（如水培池的配置、污水的過濾與滴灌技術(shù)）、水芹凈化的生產(chǎn)工藝等。解決關(guān)鍵技術(shù)問題，才能更好地推廣應用。并在此基礎(chǔ)上，形成技術(shù)標準，推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。EEC1C0FC-2911-4B4A-9A1D-5AB7B9B6358F

水芹作為一種食用性的蔬菜，食用安全性是前提。大多研究表明，規(guī)?；B(yǎng)殖場的沼液生產(chǎn)出的水芹是安全的，可以放心食用。但還要深入研究，厘清不同類型水體重金屬含量、抗生素含量對安全性的影響。不適于水芹凈化的水體，可采用其他技術(shù)路線進行治理，嚴把安全關(guān)。

目前研究和實踐的重點是養(yǎng)殖場的沼液以及河道、養(yǎng)殖尾水的水芹凈化。近年，筆者所在團隊正在開展豆制品加工副產(chǎn)物資源化利用技術(shù)研究，農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物的肥料化利用是研究重點內(nèi)容之一。前期分析研究表明，利用水芹凈化黃漿水沼液是可行的，投資較少、處理量大，還能形成較好的經(jīng)濟效益，產(chǎn)品安全性好，是一種需要認真研究和大力推廣的技術(shù)模式，也值得在其他農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)物的資源化利用中應用。

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