不同浓度养殖废水中水芹菜净化效果研究

杨翔 高绣纺

【摘要】通过研究水芹菜在不同浓度养殖废水中的生长态势和净污效果，探索水芹菜在不同的污染浓度范围内生长状态及其吸收效果。本文根据在不同养殖水体及实验室水芹菜种植试验中发现，根茎生长试验结果有较大的差异。水芹在高浓度的污水中仍然保持着较强的去除效果，由于水芹菜具有净化污水的作用并且附带一定的经济价值，从而能达到资源再利用化的作用。

【关键词】水芹；养殖废水；去除率；资源再利用

近年来，为提高工作效率，降低劳动成本和劳动强度。在化肥产业不断发展形式下，农民逐渐用化肥取代了禽畜粪肥。从而只能将禽畜养殖所产生的粪肥以废液的形式排放到河湖当中[1]。这些富含大量有机物和N、P元素的污水会循着水流汇入到区域流域当中，直接导致水体的富营养化加剧，已经成为现今治理水体污染的主要方式之一[2]。由于水芹有较强的耐寒能力，在冬季也能持续的净化水体，且具有较高的经济价值。遂本文的研究对象为水芹。

1、材料与方法

1.1 实验材料

实验植物水芹采自安徽省安庆市。皆是生长健壮，长度大小基本一致的幼苗。将水芹在鱼塘水中养殖3天，进行适应性培养。供试水体采自于长江大学武汉校区5公里处一座小型养猪场养殖阶段中排出的废液。实验时间为2016年9月30日至2016年10月20日，实验时间白天气温为（16-25）℃。

1.2 实验方法

设置8个呈阶梯状递增的污水实验。COD浓度依次设定为100、200、300、400、500、600、700、1000mg/L，不通浓度的污水皆为养猪场排除的废液稀释而成。测定不同浓度污水中的COD、TP、TN三种常见的污染物。每7天对污水中的COD、TN、TP的浓度测定一次，观察水芹菜在不同污水浓度的情况对养殖废水中污染物的去除率，由于实际废液稀释存在一定的误差，遂根据初始实验所得到的初始测值为实际废液浓度标准。

实验在长江大学武汉校区附近某养猪场开展，将水芹分别无土栽培在8个形状、体积相同的容量为130L塑料箱中。每个箱内污水的体积相同（90L），箱中有人工自制的小型浮床以保证水芹浮在水面上，每组试验桶中的水芹植株量控制在10-15株之间。为避免总水量的不同对实验结果造成影响，阴雨天气会将塑料箱盖盖上。测定取样时充分搅动后取样。

同时在猪场旁边的鱼塘和长江大学后观湖进行小规模的应用性实验。

1.3 实验测定方法

COD测定用重铬酸钾氧化法，测定步骤参考GB11914-89；TN测定用过硫酸钾消解紫外分光光度法，测定步骤参考GB11894-89；TP测定用钼酸铵分光光度法，测定步骤参考GB11893-89。

2、 结果与讨论

2.1 植物的生长态势

试验初期水芹株高3-4cm，初期温度较高，生长相对缓慢，随着时间的推移和气温的降低，当温度来到19-21℃的时候，植株生长加快。试验观察中发现，不同浓度中生长的水芹的根部，茎部长度不同。其中5、6、7、8号试验组由于供试水体污染度较高，水芹长势较好，茎部较长，6号尤为突出，最高茎长长达44cm。主要是因为5、6、7、8号试验组中供试水体的营养元素较为丰富，使得水芹菜能有更好的长势。其中1、2、3、4号试验组由于供试水体污染度较低，水芹的茎部较短，但根部较长。

2.2 对COD的净化效果

进水COD浓度较低的情况下，COD的浓度变化较小。进水浓度较高的情况下，COD的浓度变化较大。对COD的去除率随进水浓度的增加而变高，在26%-68%之间变化，这是由于温度和植物的生长状况引起的。同时，进水的COD浓度也有较大影响，因为供试水体源于养猪场直接排出未经处理的废液，其中含有粪便含量较高，有机物浓度偏高。促使水芹的生长也较为茂盛，水芹发达的根系为微生物进行新陈代谢和生长繁殖提供了载体，提高了试验组内的微生物浓度，加强了实验组内的对有机物的降解作用。同时，COD的浓度也出现了先降后升的现象。其中具体原因仍需进一步的研究。因此，在高浓度的污染水体中，水芹仍然对有机物保持着教好的净化效果。

2.3 对TP的去除效果

水芹对养殖废水中的TP的去除率趋于稳定，在一期测试中，TP的去除率范围在13%-24%之间波动，总体趋势是随着试验组污水浓度的变高而变高。在二期测试中，可以看出二期测试中，TP的去除率明显高于一期测试，范围在18%-34%之间波动。原由于二期阶段温度降低，水芹进入快速生长的时期，因而对水中P的吸收也随之而增加。同时，从二期测试的数据可以看出，5、6、7、8组中TP的值在下降到一定的值后，在0.9mg·L-1便没有下降。造成其现象的初步猜测因为配置试验组的供试水体是直接来源于未经处理的养猪场的粪便冲刷而成。

2.4 关于水芹菜的资源再利用

水芹菜对污水有较好的净化效果，且在高浓度的污水中长势较好。同时，水芹菜具备降血压，降血脂，保肝，抗心律失常，及较高的食用价值的特征。在没有重金属污染的情况下，水芹菜具有较高的经济价值。是一种新型的资源化再利用模式。这既复合我国当前的经济发展要求，也复合生态中国的发展方式。

3 、结论

（1）水芹在COD浓度达到500mg/L的养殖废水中可以保持较强的生命力，其茎部生长发育良好可达到44cm，水芹菜在COD浓度达到200-300mg/L的养殖废水中其根部发育最好，最长可达到39cm

（2）水芹对COD的去除效果很好，特别是在COD浓度200-700mg/L的情况下的去除率较高，最高可达到68%，对COD的去除率随进水浓度的增加而变高。水芹对TP的去除也有一定的效果，去除率在30%-58%之间，其去除率随着时间的增长而增加。

（3）水芹菜在凈化污水的同时也具备较高的经济价值，是资源再利用模型中的一种新选择。

参考文献：

[1]马彦涛，薛金凤. 养猪废水处理技术进展[J]. 环境与可持续发展，2009，05：29-32.

[2]齐巨龙，谭洪新，孙大川，罗国芝，吴嘉敏，车轩. 低温条件下水芹对水体氮、磷的静态净化研究[J]. 渔业现代化，2008，03：6-10.