羊栖菜增殖对近海餐厨废水营养盐吸收的初步研究

司圆圆 陈兴汉 范斌朋 余祥勇

摘 要：试验初步研究了大型海藻羊栖菜增殖对允泊湾近海餐厨废水营养盐的原位处理，通过分析羊栖菜对海水营养盐的吸收，发现羊栖菜对餐厨废水中N、P有明显的吸收效果。2015年2～4月羊栖菜增殖期间，试验藻区海域COD含量从140.3 mg/L下降到65.7 mg/L，减少53.2%；NH4-N含量从0.35 mg/L下降到0.24 mg/L，减少31.4%；P含量从0.22 mg/L下降到0.07 mg/L，减少68.2%。这表明大型海藻的增殖对于近海餐厨废水的原位处理有重要的作用。

关键词：羊栖菜；餐厨废水；营养盐；水质净化

中图分类号：S555+.6文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）05-0080-03

Abstract The influences of Hizikia fusiforme multiplication on in situ treatment of restaurant wastewater in coastal waters were preliminary studied in Yunbo Bay. The results showed that Hizikia fusiforme had good uptake effects on N and P in wastewater. During the Hizikia fusiforme multiplication from February to April in 2015， the COD content in waters of experimental plot decreased from 140.3 mg/L to 65.7 mg/L， which decreased by 53.2%； the NH4-N content decreased from 0.35 mg/L to 0.24 mg/L， which decreased by 31.4%； the phosphorus content decreased from 0.22 mg/L to 0.07 mg/L， which decreased by 68.2%. It indicated that Hizikia fusiforme multiplication played an important role on in situ treatment of restaurant wastewater in coastal waters.

Key words Hizikia fusiforme； Restaurant wastewater； Nutrients； Water purification

随着沿海地区海上餐饮业的迅速发展，近海水体出现明显污染问题。由于近海海上渔排的餐厨废水多采用直排方式，使得水体呈现富营养化的趋势。餐厨废水的污染物质主要有油脂、COD、铵态氮和磷。广东省阳江允泊湾位于东平镇，附近有珍珠湾、大澳渔村等景点。海上大堤上经营4个渔排，食客如云，餐厨废水直接排入附近海域，使得该海域水质恶化。

对于餐厨废水的处理，国内学者大多利用生物法或者化学法进行小规模的试验。张凤娥等[1]利用芬顿法对餐厨废水进行试验处理；于金莲等[2]利用SBR法进行餐厨废水处理的试验研究；范立梅[3]通过活性污泥反应器对餐厨废水中的COD、油脂等进行了研究；林辉等[4]采用脉冲电絮凝法对餐厨废水进行处理。据文献报道[5～7]，大型藻类对于净化养殖水体具有明显的作用，而大型藻类对餐厨废水原位生物处理的研究鲜有报道。本试验通过在2015年2～4月羊栖菜增殖期间对阳江允泊湾近海餐厨废水中COD、铵态氮及磷等原位生物处理的初步研究，探索餐厨废水生物处理的新路径。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验在阳江东平镇允泊湾进行，允泊湾面积约15 hm²，通过海上大堤下部缝隙和堤缺口与外海相通，试验阶段海水平均温度26.5℃，盐度2.92%，pH值8.03～8.19，海塘内有4个海鲜渔排在经营，经营渔排的餐厨废水是该区域主要污染源。废水水质指标（平均值） 为油脂：143 mg/L；COD：140.3 mg/L；NH4-N：0.72 mg/L；P：0.35 mg/L。

1.2 藻体来源

试验用羊栖菜幼苗来自湛江流沙湾，取鲜活的藻体，除净表面的附着物，挂藻前在实验室寄养2～3 d （试验用水为砂滤新鲜海水，pH 8.12，盐度2.92%，水温24～27℃），后进行挂藻，以湿重计，藻的放入量为2.9 g/m²。

1.3 取样方法

共设置外海、渔排区和藻区3个处理。藻区水深20～30 cm处，塑料瓶取样，布点如图1，设置7个取样点，测量结果取平均值。挂藻时间为2014年11月，对羊栖菜生长较快的时间段进行监测。取样时间分别为2015年2月29日，3月14日、30日，4月07日、16日、28日，分别对应1、15、30、37、45、60天。每次取样同时与渔排区及外海进行对比。

1.4 测定项目及方法

测定各处理区水中铵态氮、总磷、油脂、COD 4个主要指标。分析方法参照《海洋监测规范》GB17378-2007、《海洋调查规范》（GB/T12763.1-2007、GB/T12763.2-2007、GB/T12763.4-2007）。

1.5 数据分析

本试验采用Origin 8.0做图，数据分析通过SPSS进行。

2 结果与分析

2.1 藻类不同生长阶段对N、P的吸收效果

餐厨废水排入允泊湾海域，使近岸局部海域水质较差，超标的项目主要是铵态氮、磷。由图2、3可以看出，接近排放源的渔排区NH4-N含量较高，达到0.72 mg/L，磷达到0.35 mg/L；藻区NH4-N也达到0.35 mg/L，磷达到0.22 mg/L；藻体快速生长60天后，渔排区NH4-N含量下降到0.53 mg/L，磷含量下降到0.17 mg/L；藻区NH4-N下降至0.24 mg/L，磷降至0.07 mg/L，均有显著下降的趋势。可见，大型海藻作为海区重要的初级生产者，对水体中的N、P等营养盐具有较好的吸收作用。在4月份（4月07日）渔排区NH4-N值出现一个异常点，原因可能是取样时间在清明假日期间，渔排海鲜餐厅接待客人为平时的数倍，排放污物总量大幅增加，有机物局部含量过高，导致该点铵态氮突然升高。而同期的磷仅略有升高，可能与渔排区在此时大幅增加的排放污物的类型有关，也即排放污物可能含有较高浓度的NH4-N。

2.2 藻类不同生长阶段COD、油脂的变化分析

由图4可以看出，由于渔排餐厨废水的排放，邻近海水COD含量明显升高，达140.3 mg/L，明显超出我国《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中规定的二类标准（15.0 mg/L）。放入海藻后，藻区COD值在藻体快速生长60天后，降到65.7 mg/L，渔排区也有明显降低的趋势，藻区的COD数值低于渔排区。

由图5可以看出，无论是渔排区还是藻区，油脂的含量都较高（油脂含量大于130 mg/L），明显高于外海，藻区稍低于渔排区，由于餐厨废水中油脂的去除主要依靠物理化学方法，生物法对油脂去除收效甚微，说明大型海藻对油脂去除效果不明显，降低的油脂可能是由于物理或生物吸附所致。

3 结论与讨论

餐厨废水的排放具有一定规律性，污染点多、面广，给餐厨废水处理技术推广带来很多困难[8]，而废水处理不能等同于一般生活污水。当前我国对餐厨废水的处理研究集中在开发餐厨废水一体化处理设备[8，9]，化学处理成本较高[10]，因此化学-生物联用的处理工艺或者生物就地原位处理餐厨废水是经济、实用的处理工艺。本试验通过利用大型海藻羊栖菜对近海餐厨废水进行原位处理，运行不耗成本，并收获了羊栖菜，是一种经济的处理手段，主要结论为：

（1）羊栖菜对近海餐厨废水中铵态氮、总磷等无机盐有明显的吸收作用，能在一定程度上缓解水体富营养化。

（2）羊栖菜生长快、易于管理，在近海海区开展人工增养殖，不仅具有提高海水水质的作用，同时还具有较高的经济价值，值得大面积推广。

（3）与物理化学法联用，可以为近海餐厨废水的原位处理提供借鉴意义。

本试验中大型海藻对餐厨废水中N、P等营养盐的吸收效果较好，而对油脂没有明显的吸收效果。由于餐厨废水中油脂是难处理的污染物质，因此下一步考虑与化学法进行联用，以期开发出经济高效的餐厨废水处理工艺。

参 考 文 献：

[1] 张凤娥，谢琦，涂保华. 芬顿氧化法预处理餐饮废水的试验研究[J]. 中国给水排水， 2006，22（21）： 96-98.

[2] 于金莲，高运川. SBR法处理餐饮废水的工艺实验研究[J]. 上海环境科学， 1999，18（4）： 167-169.

[3] 范立梅. 餐饮废水生物处理试验[J]. 环境污染与防治， 2000，22（2）： 18-20.

[4] 林辉， 甘复兴，田芳.脉冲电絮凝法处理餐饮废水的研究[J]. 武汉大学学报：理学版， 2003，49（6）： 720-724.

[5] 毛玉泽， 杨红生，王如才.大型藻类在综合海水养殖系统中的生物修复作用[J]. 中国水产科学， 2005，12（2）： 225- 231.

[6] Fogg G E. 藻类的新陈代谢[M]. 北京： 科学出版社，1962： 19-20.

[7] 司圆圆，余祥勇，李双波，等.羊栖菜增殖对大型海塘水环境因子的影响[J].广东农业科学，2013（4）：144-145.

[8] 黄向阳，何丕文，胡菲菲. 我国餐饮废水处理技术研究进展[J]. 环境科学与管理， 2006，35（5）： 105-107.

[9] 吕靖， 李强，郑旭煦. 餐饮废水处理技术研究进展[J]. 重庆工商大学学报：自然科学版， 2008，25（3）： 274-276.

[10]尹艳华，徐文国，赵毅，等. 膜生物反应器处理餐饮废水的试验研究及经济核算[J]. 工业水处理， 2004，24（1）： 30-32.