氧化塘水生植物净化污水的研究
摘 要: 对水生植物凤眼莲、草芦、香蒲、菹草、浮萍等对氧化塘的NH32N , COD 和总磷及重金属的去除能力进行了测定, 结果证明: 草芦去NH3-N 最高达93. 6% , 凤眼莲去COD 最高达63. 82% , 菹草去总磷高达96. 0% , 凤眼莲根富集能力很强, 其中对Cu 富集倍数为886, Cd 富集倍数为175, Cr6+ 富集倍数为2046, 其中浮萍对Pb 吸附最强, 吸富倍数为858。
关键词: 水生植物; 氧化塘; 净化作用
水生植物凤眼莲(E ichhorn ia crassip es) , 草芦(P h rag em ites a rund inaces) , 浮萍(L em nam inor ) , 菹草(P otam og eton crisp us) , 香蒲(Typ ha ang usif olia ) 是常见的水生植物[1 ] , 本文利用水生植物提高氧化塘出水水质, 强化氧化塘去除水中营养物的效能. 其中凤眼莲对染料色水脱色的研究[2 ] , 凤眼莲净化含酚废水的研究[3 ] , 已有人作过报道, 本文则选择了上述几种水生植物对山西省长治市氧化塘的废水作净化实验。山西省长治市南护城河氧化塘是结合当地的市政建设, 根据经济条件及自然环境, 利用旧护城河道改建而成, 总水面积52460m 2, 总水量93000 m 3, 全长1861m , 平均宽25M. 用于处理南城区各大工厂、医院及城市的工业废水和生活污水, 并作为防治漳泽水库水质污染问题的第一步措施。
该塘见图(1) 从东到西, 建有沉沙池、隔油墙、沉淀池及第一到第九塘, 各塘间自然水位差以曝气, 故属兼性塘, 日处理水量1. 8×104 t～ 2×104 t, 停留5 d, 主要监测项目有SS、COD、BOD、油类、挥发酚、“NH3-N ”、磷、硫化物、氰化物、Cu、Zn、Pb、Cd、A s、Hg、Cr6+ , 其中SS 入塘量为118. 93 mg/L , 出塘量为17. 85 mg/L ,COD 入塘量为51. 89mg/L , 出塘量为5. 3mg/L ,BOD 入塘量为18. 72mg/L , 出塘量为6. 20mg/L , 去除率为85%、52%、65%。
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1 材料和方法
1. 1 实验材料
凤眼莲( Eichhorn ia crassipes ) , 菹草( Potam ogeton crispus ) , 香蒲( Typhaang usifolia ) , 草芦(Phragemites arund inacea) , 浮萍(Lemnaminor)
1. 2 试验方法与测定
选用上述水生植物, 称取湿重各500 g, 移植入容器为高30 cm , 上表面直径58 cm 下底面直径35 cm 的陶缸, 底泥及污水取自长治氧化塘, 底泥量厚约5 cm , 污水量约为54 L 进行实验。
实验分两组
第1 组: 挺水植物用3 个陶缸, 1# 底泥和污水空白对照, 2# 蒲草, 3# 草芦。
第2 组: 漂浮植物及沉水植物用3 个陶缸, 1# 为空白对照, 2# 凤眼莲, 3# 菹草。
试验周期天数为3 d, 作3 次, 取其平均值。测NH32N , 总磷, COD 及重金属Cu、Pb、Cd、Cr6+ , 参见[4 ]。试验结果见表1。
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由表1 可见, 凤眼莲、草芦、香蒲、菹草在去除NH32N、COD 和总磷能力上, 各有高低. 但凤眼莲在温暖季节繁殖较快, 其庞大根系有很强的富集重金属能力(表2) , 当生长最旺盛时, 其丛叶覆盖水面, 可造成塘下层相对缺氧, 有利于厌氧菌对污染物的厌氧降解. 所以, 凤眼莲最适宜种植在沉淀池或前半部塘中, 既能净化水质, 又能综合利用. 草芦和香蒲是挺水植物, 其水下茎杆可供着生藻固着。 同时草芦有较强的去NH3 2N 能力,可植于塘中, 并且通过几年实地试验, 草芦和浮萍是冬季去污的植物。 至于菹草, 除去污能力外, 还是沉水植物, 喜低温, 秋季发芽, 冬春生长[5 ] , 不受氧化塘塘面结薄冰的影响, 较适合北方冬季氧化塘运转需要。
2 凤眼莲及浮萍对重金属富集的比较
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表内数据经三次试验取平均值
3 结论
去NH3- N 能力: 草芦> 香蒲> 菹草; 去COD 能力: 凤眼莲> 香蒲> 菹草> 草芦; 去总磷能力: 菹草> 草芦> 香蒲> 凤眼莲。
凤眼莲的根对重金属的富集能力大于茎叶, 其中富集倍数依次Cr6+ > Cu> Cd, 浮萍对Pb 富集能力大于凤眼莲。
建议沉淀池最好种植浮萍或凤眼莲, 给沉淀池造成相对缺氧条件, 有利于厌氧菌的厌氧分解, 氧化塘的前段应种挺水植物, 不仅可吸收重金属, 其水下茎杆可作为着生藻的固着基物, 后端塘可再植凤眼莲或浮萍以占据整个塘面可以去除浮游藻, 尾塘宜浅, 可种植沉水植物和放养鱼类。另外, 由于凤眼莲在富营养化水体中繁殖能力强, 会造成泛滥蔓延, 然而凤眼莲又是净化污水的能手。在这种矛盾情况下, 专家们根据趋利避害的原则, 研究出综合利用凤眼莲的新途径, 通过发酵转化, 提高它的蛋白含量, 成为好饲料, 利用它吸附大量氮、磷、钾三种植物营养要素, 制成有机、无机复合肥。
参考文献:
[1] 中国科学院武汉植物研究所. 中国水生微管束植物图谱[M ]. 武汉: 湖北人民出版社, 1983.
[2] 夏晓松, 丁树荣. 凤眼莲对染料色水脱色作用的初步研究[J ]. 环境科学学报, 1987, 7 (3) : 3532359.
[3] 王崇效. 凤眼莲净化含酚污水的研究[J ]. 环境科学学报, 1986, 6 (2) : 2072215.
[4] 国家环保局. 水和废水监测分析方法[M ]. 北京: 环境科研出版社, 1989.
[5] 陈宏达. 菹草(P otam og eton crisp uu L. ) 枝条的无性繁殖[A ]. 淡水生物学科技情报4[Z ], 北京: 中国科学院水生生物研究所, 1983.
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