羊棲菜增殖對近海餐廚廢水營養鹽吸收的初步研究

司圓圓 陳興漢 范斌朋 余祥勇

摘 要：試驗初步研究了大型海藻羊棲菜增殖對允泊灣近海餐廚廢水營養鹽的原位處理，通過分析羊棲菜對海水營養鹽的吸收，發現羊棲菜對餐廚廢水中N、P有明顯的吸收效果。2015年2～4月羊棲菜增殖期間，試驗藻區海域COD含量從140.3 mg/L下降到65.7 mg/L，減少53.2%；NH4-N含量從0.35 mg/L下降到0.24 mg/L，減少31.4%；P含量從0.22 mg/L下降到0.07 mg/L，減少68.2%。這表明大型海藻的增殖對于近海餐廚廢水的原位處理有重要的作用。

關鍵詞：羊棲菜；餐廚廢水；營養鹽；水質凈化

中圖分類號：S555+.6文獻標識號：A文章編號：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

隨著沿海地區海上餐飲業的迅速發展，近海水體出現明顯污染問題。由于近海海上漁排的餐廚廢水多采用直排方式，使得水體呈現富營養化的趨勢。餐廚廢水的污染物質主要有油脂、COD、銨態氮和磷。廣東省陽江允泊灣位于東平鎮，附近有珍珠灣、大澳漁村等景點。海上大堤上經營4個漁排，食客如云，餐廚廢水直接排入附近海域，使得該海域水質惡化。

對于餐廚廢水的處理，國內學者大多利用生物法或者化學法進行小規模的試驗。張鳳娥等[1]利用芬頓法對餐廚廢水進行試驗處理；于金蓮等[2]利用SBR法進行餐廚廢水處理的試驗研究；范立梅[3]通過活性污泥反應器對餐廚廢水中的COD、油脂等進行了研究；林輝等[4]采用脈沖電絮凝法對餐廚廢水進行處理。據文獻報道[5～7]，大型藻類對于凈化養殖水體具有明顯的作用，而大型藻類對餐廚廢水原位生物處理的研究鮮有報道。本試驗通過在2015年2～4月羊棲菜增殖期間對陽江允泊灣近海餐廚廢水中COD、銨態氮及磷等原位生物處理的初步研究，探索餐廚廢水生物處理的新路徑。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗在陽江東平鎮允泊灣進行，允泊灣面積約15 hm²，通過海上大堤下部縫隙和堤缺口與外海相通，試驗階段海水平均溫度26.5℃，鹽度2.92%，pH值8.03～8.19，海塘內有4個海鮮漁排在經營，經營漁排的餐廚廢水是該區域主要污染源。廢水水質指標（平均值） 為油脂：143 mg/L；COD：140.3 mg/L；NH4-N：0.72 mg/L；P：0.35 mg/L。

1.2 藻體來源

試驗用羊棲菜幼苗來自湛江流沙灣，取鮮活的藻體，除凈表面的附著物，掛藻前在實驗室寄養2～3 d （試驗用水為砂濾新鮮海水，pH 8.12，鹽度2.92%，水溫24～27℃），后進行掛藻，以濕重計，藻的放入量為2.9 g/m²。

1.3 取樣方法

共設置外海、漁排區和藻區3個處理。藻區水深20～30 cm處，塑料瓶取樣，布點如圖1，設置7個取樣點，測量結果取平均值。掛藻時間為2014年11月，對羊棲菜生長較快的時間段進行監測。取樣時間分別為2015年2月29日，3月14日、30日，4月07日、16日、28日，分別對應1、15、30、37、45、60天。每次取樣同時與漁排區及外海進行對比。

1.4 測定項目及方法

測定各處理區水中銨態氮、總磷、油脂、COD 4個主要指標。分析方法參照《海洋監測規范》GB17378-2007、《海洋調查規范》（GB/T12763.1-2007、GB/T12763.2-2007、GB/T12763.4-2007）。

1.5 數據分析

本試驗采用Origin 8.0做圖，數據分析通過SPSS進行。

2 結果與分析

2.1 藻類不同生長階段對N、P的吸收效果

餐廚廢水排入允泊灣海域，使近岸局部海域水質較差，超標的項目主要是銨態氮、磷。由圖2、3可以看出，接近排放源的漁排區NH4-N含量較高，達到0.72 mg/L，磷達到0.35 mg/L；藻區NH4-N也達到0.35 mg/L，磷達到0.22 mg/L；藻體快速生長60天后，漁排區NH4-N含量下降到0.53 mg/L，磷含量下降到0.17 mg/L；藻區NH4-N下降至0.24 mg/L，磷降至0.07 mg/L，均有顯著下降的趨勢。可見，大型海藻作為海區重要的初級生產者，對水體中的N、P等營養鹽具有較好的吸收作用。在4月份（4月07日）漁排區NH4-N值出現一個異常點，原因可能是取樣時間在清明假日期間，漁排海鮮餐廳接待客人為平時的數倍，排放污物總量大幅增加，有機物局部含量過高，導致該點銨態氮突然升高。而同期的磷僅略有升高，可能與漁排區在此時大幅增加的排放污物的類型有關，也即排放污物可能含有較高濃度的NH4-N。

2.2 藻類不同生長階段COD、油脂的變化分析

由圖4可以看出，由于漁排餐廚廢水的排放，鄰近海水COD含量明顯升高，達140.3 mg/L，明顯超出我國《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中規定的二類標準（15.0 mg/L）。放入海藻后，藻區COD值在藻體快速生長60天后，降到65.7 mg/L，漁排區也有明顯降低的趨勢，藻區的COD數值低于漁排區。

由圖5可以看出，無論是漁排區還是藻區，油脂的含量都較高（油脂含量大于130 mg/L），明顯高于外海，藻區稍低于漁排區，由于餐廚廢水中油脂的去除主要依靠物理化學方法，生物法對油脂去除收效甚微，說明大型海藻對油脂去除效果不明顯，降低的油脂可能是由于物理或生物吸附所致。

3 結論與討論

餐廚廢水的排放具有一定規律性，污染點多、面廣，給餐廚廢水處理技術推廣帶來很多困難[8]，而廢水處理不能等同于一般生活污水。當前我國對餐廚廢水的處理研究集中在開發餐廚廢水一體化處理設備[8，9]，化學處理成本較高[10]，因此化學-生物聯用的處理工藝或者生物就地原位處理餐廚廢水是經濟、實用的處理工藝。本試驗通過利用大型海藻羊棲菜對近海餐廚廢水進行原位處理，運行不耗成本，并收獲了羊棲菜，是一種經濟的處理手段，主要結論為：

（1）羊棲菜對近海餐廚廢水中銨態氮、總磷等無機鹽有明顯的吸收作用，能在一定程度上緩解水體富營養化。

（2）羊棲菜生長快、易于管理，在近海海區開展人工增養殖，不僅具有提高海水水質的作用，同時還具有較高的經濟價值，值得大面積推廣。

（3）與物理化學法聯用，可以為近海餐廚廢水的原位處理提供借鑒意義。

本試驗中大型海藻對餐廚廢水中N、P等營養鹽的吸收效果較好，而對油脂沒有明顯的吸收效果。由于餐廚廢水中油脂是難處理的污染物質，因此下一步考慮與化學法進行聯用，以期開發出經濟高效的餐廚廢水處理工藝。

參 考 文 獻：

[1] 張鳳娥，謝琦，涂保華. 芬頓氧化法預處理餐飲廢水的試驗研究[J]. 中國給水排水， 2006，22（21）： 96-98.

[2] 于金蓮，高運川. SBR法處理餐飲廢水的工藝實驗研究[J]. 上海環境科學， 1999，18（4）： 167-169.

[3] 范立梅. 餐飲廢水生物處理試驗[J]. 環境污染與防治， 2000，22（2）： 18-20.

[4] 林輝， 甘復興，田芳.脈沖電絮凝法處理餐飲廢水的研究[J]. 武漢大學學報：理學版， 2003，49（6）： 720-724.

[5] 毛玉澤， 楊紅生，王如才.大型藻類在綜合海水養殖系統中的生物修復作用[J]. 中國水產科學， 2005，12（2）： 225- 231.

[6] Fogg G E. 藻類的新陳代謝[M]. 北京： 科學出版社，1962： 19-20.

[7] 司圓圓，余祥勇，李雙波，等.羊棲菜增殖對大型海塘水環境因子的影響[J].廣東農業科學，2013（4）：144-145.

[8] 黃向陽，何丕文，胡菲菲. 我國餐飲廢水處理技術研究進展[J]. 環境科學與管理， 2006，35（5）： 105-107.

[9] 呂靖， 李強，鄭旭煦. 餐飲廢水處理技術研究進展[J]. 重慶工商大學學報：自然科學版， 2008，25（3）： 274-276.

[10]尹艷華，徐文國，趙毅，等. 膜生物反應器處理餐飲廢水的試驗研究及經濟核算[J]. 工業水處理， 2004，24（1）： 30-32.