不同種類浮萍對磷的去除及其體內磷的累積變化研究

葉平平，金 杰，侍 遠

（安徽綠華環境科技發展有限公司，安徽 合肥230061）

1 引言

隨著合肥特大城市建設及工業化的快速發展，環巢湖流域農業生產所產生的面源污染越來越嚴重。農村城鎮生活污水以及畜禽養殖場所產生的氮磷廢水，造成了沿湖各支流以及湖體的高度富營養化。由于環巢湖流農村所產生的生活污水，農業畜禽養殖業所產生的高氮磷廢水分布范圍廣，很難用工業污水處理方法來進行處理，一種投資少、費用低，操作管理簡便、適合農村特點，容易推廣的就地凈化技術是急需解決的關鍵技術問題。而用浮萍凈化富營養化水體是一種磷去除效率較高且處理成本相對較低的自然水體生態修復方法。浮萍不僅對廢水中的磷具有較高的耐性，而且具有明顯的凈化作用，本文以巢湖流域常見的三種浮萍為研究對象，研究了三種浮萍對地表水濃度范圍的磷吸收作用以及HPO24－在三種浮萍體內的積累變化和三種浮萍對磷的吸收作用占總去除作用的研究。探討了浮萍處理含磷污水系統的去除磷途徑。為浮萍進行巢湖流域的除磷生態修復提供了理論基礎，為浮萍對地表水除磷生態修復提供了理論依據。

2 材料與方法

2.1 實驗原理

將不同種類的浮萍分別放在不同濃度的正磷酸鹽培養液中培養，并測試培養前后磷濃度的變化及浮萍體內的磷積累變化。

2.2 供試浮萍的預處理

將采集回來的三種浮萍，分別取50g左右，并用蒸餾水反復沖洗根部和葉片表面，以去除根部附帶的泥土，將三種浮萍分別放入3個不含磷（KH2PO4）的Hoagland＇s E－Medium培養箱饑餓培養24h（光照時間16∶8，自然光照，24～36℃，pH＝6.5）以避免浮萍因對營養物質的吸收飽和所造成的實驗誤差（表1）。

表1 Hoagland＇s E－Medium培養液配方

2.3 實驗方法

將經過饑餓處理后的浮萍從培養箱中取出，用蒸餾水將浮萍的根部和葉片表面進行沖洗，并取適量放入循環水式真空吸濾機中吸濾浮萍表面的水分，在此過程中注意不要弄壞浮萍的根部，并以吸濾機不再吸濾出水分1min為標準，將吸濾好的浮萍放在精度為0.0001的電子天平上準確稱量出2g浮萍。然后將稱量好的浮萍分別 放 入 含 0.01mgP／L、0.05mgP／L、0.1mgP／L、0.2mgP／L、0.5mgP／L（用 KH2PO4配制）含 Hoagland＇s E－Medium培養基的1000mL大燒杯中。使其剛好可以覆蓋1000mL燒杯培養液表面積的1／2。然后每組設3個平行樣，在自然條件下（溫度為24℃～26℃，光暗時間比為16∶8，自然光照）培養24h。在此過程中，每天酌情用蒸餾水補充因自然蒸發而消耗的水分。并每天測定培養液中磷的變化。總磷的測定采用鉬酸銨分光光度法對總磷的測定方法。浮萍粗蛋白的測定（凱氏定氮法）：浮萍組織中總磷的測定（釩鉬黃吸光光度法）：準確吸取定容過濾或澄清后的消煮液5～20mL放入50mL容量瓶中，加2滴二硝基酚指示劑（二硝基酚指示劑（ρ＝2g／L）：0.2g2，6－二硝基酚或，4－二硝基酚溶于100mL水中），滴加6mol／LNaOH中和至剛呈黃色，加入10.00mL釩鉬酸銨試劑（鉬酸銨溶液：25.0g鉬酸銨［（NH4）6Mo7O2·4H2O，分析純］溶于400mL水中，必要時可適當加熱，但溫度不得超過60℃。另將1.25g偏釩酸銨（NH4VO3，分析純）溶于300mL沸水中，冷卻后加入250mL濃HNO3（分析純）。將鉬酸銨溶液緩緩注入釩酸銨（溶液中，不斷攪勻，最后加水稀釋至1L，貯于棕色瓶中），用水定容。15min后，用1cm光徑的比色槽在波長440nm處進行測定，以空白溶液（空白溶液消煮液按上述步驟顯色），調節儀器零點。

3 結果與分析

三種浮萍在不同磷濃度培養條件下對磷的去除率，以及磷在浮萍體內的積累變化以及三種浮萍對磷的吸收作用占總去除作用的百分比見表2。

表2 三種浮萍在不同磷濃度培養條件下對磷的利用率及對磷的去除率變化

由上表可以看出，三種浮萍在低濃度的HPO2－4培養條件下對磷的去除率隨濃度的增高而降低。其中，在0.01mgP／L的培養條件下，蕪萍和稀脈浮萍對磷的去除率均高于紫萍，達到90%，隨著濃度的增加，到濃度在0.5mgP／L培養條件下三種浮萍對磷的去除率都有所減小，紫萍、稀脈浮萍、蕪萍對磷的去除率分別為57.2%、47.2%、34.2%。三種浮萍對磷的利用率也是不盡相同的，對磷的利用率呈現隨著磷濃度的增加而降低。在0.01mgP／L的培養條件下，蕪萍和稀脈浮萍對磷的吸收率均高于紫萍，分別為85%和84%。而紫萍只有60%。當濃度在0.5mgP／L培養條件下三種浮萍對磷的去除率都有所減小，紫萍、稀脈浮萍，蕪萍對磷的去除率分別為48.9%、21.9%、30.64%（表3）。

表3 三種浮萍對不同濃度磷的去除率比較

表4 三種浮萍對磷的吸收作用占總磷去除作用百分比比較

由表4可以看出三種浮萍基本上通過吸收作用來達到對總磷的去除目的，三種浮萍對磷的吸收作用占總磷去除作用百分比和培養液中磷離子的濃度無明顯規律。但是通過70%以上的所占比例可以說明浮萍對磷的直接吸收是其凈化作用的主要機制之一。

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