不同濃度養殖廢水中水芹菜凈化效果研究

楊翔 高繡紡

【摘要】通過研究水芹菜在不同濃度養殖廢水中的生長態勢和凈污效果，探索水芹菜在不同的污染濃度范圍內生長狀態及其吸收效果。本文根據在不同養殖水體及實驗室水芹菜種植試驗中發現，根莖生長試驗結果有較大的差異。水芹在高濃度的污水中仍然保持著較強的去除效果，由于水芹菜具有凈化污水的作用并且附帶一定的經濟價值，從而能達到資源再利用化的作用。

【關鍵詞】水芹；養殖廢水；去除率；資源再利用

近年來，為提高工作效率，降低勞動成本和勞動強度。在化肥產業不斷發展形式下，農民逐漸用化肥取代了禽畜糞肥。從而只能將禽畜養殖所產生的糞肥以廢液的形式排放到河湖當中[1]。這些富含大量有機物和N、P元素的污水會循著水流匯入到區域流域當中，直接導致水體的富營養化加劇，已經成為現今治理水體污染的主要方式之一[2]。由于水芹有較強的耐寒能力，在冬季也能持續的凈化水體，且具有較高的經濟價值。遂本文的研究對象為水芹。

1、材料與方法

1.1 實驗材料

實驗植物水芹采自安徽省安慶市。皆是生長健壯，長度大小基本一致的幼苗。將水芹在魚塘水中養殖3天，進行適應性培養。供試水體采自于長江大學武漢校區5公里處一座小型養豬場養殖階段中排出的廢液。實驗時間為2016年9月30日至2016年10月20日，實驗時間白天氣溫為（16-25）℃。

1.2 實驗方法

設置8個呈階梯狀遞增的污水實驗。COD濃度依次設定為100、200、300、400、500、600、700、1000mg/L，不通濃度的污水皆為養豬場排除的廢液稀釋而成。測定不同濃度污水中的COD、TP、TN三種常見的污染物。每7天對污水中的COD、TN、TP的濃度測定一次，觀察水芹菜在不同污水濃度的情況對養殖廢水中污染物的去除率，由于實際廢液稀釋存在一定的誤差，遂根據初始實驗所得到的初始測值為實際廢液濃度標準。

實驗在長江大學武漢校區附近某養豬場開展，將水芹分別無土栽培在8個形狀、體積相同的容量為130L塑料箱中。每個箱內污水的體積相同（90L），箱中有人工自制的小型浮床以保證水芹浮在水面上，每組試驗桶中的水芹植株量控制在10-15株之間。為避免總水量的不同對實驗結果造成影響，陰雨天氣會將塑料箱蓋蓋上。測定取樣時充分攪動后取樣。

同時在豬場旁邊的魚塘和長江大學后觀湖進行小規模的應用性實驗。

1.3 實驗測定方法

COD測定用重鉻酸鉀氧化法，測定步驟參考GB11914-89；TN測定用過硫酸鉀消解紫外分光光度法，測定步驟參考GB11894-89；TP測定用鉬酸銨分光光度法，測定步驟參考GB11893-89。

2、 結果與討論

2.1 植物的生長態勢

試驗初期水芹株高3-4cm，初期溫度較高，生長相對緩慢，隨著時間的推移和氣溫的降低，當溫度來到19-21℃的時候，植株生長加快。試驗觀察中發現，不同濃度中生長的水芹的根部，莖部長度不同。其中5、6、7、8號試驗組由于供試水體污染度較高，水芹長勢較好，莖部較長，6號尤為突出，最高莖長長達44cm。主要是因為5、6、7、8號試驗組中供試水體的營養元素較為豐富，使得水芹菜能有更好的長勢。其中1、2、3、4號試驗組由于供試水體污染度較低，水芹的莖部較短，但根部較長。

2.2 對COD的凈化效果

進水COD濃度較低的情況下，COD的濃度變化較小。進水濃度較高的情況下，COD的濃度變化較大。對COD的去除率隨進水濃度的增加而變高，在26%-68%之間變化，這是由于溫度和植物的生長狀況引起的。同時，進水的COD濃度也有較大影響，因為供試水體源于養豬場直接排出未經處理的廢液，其中含有糞便含量較高，有機物濃度偏高。促使水芹的生長也較為茂盛，水芹發達的根系為微生物進行新陳代謝和生長繁殖提供了載體，提高了試驗組內的微生物濃度，加強了實驗組內的對有機物的降解作用。同時，COD的濃度也出現了先降后升的現象。其中具體原因仍需進一步的研究。因此，在高濃度的污染水體中，水芹仍然對有機物保持著教好的凈化效果。

2.3 對TP的去除效果

水芹對養殖廢水中的TP的去除率趨于穩定，在一期測試中，TP的去除率范圍在13%-24%之間波動，總體趨勢是隨著試驗組污水濃度的變高而變高。在二期測試中，可以看出二期測試中，TP的去除率明顯高于一期測試，范圍在18%-34%之間波動。原由于二期階段溫度降低，水芹進入快速生長的時期，因而對水中P的吸收也隨之而增加。同時，從二期測試的數據可以看出，5、6、7、8組中TP的值在下降到一定的值后，在0.9mg·L-1便沒有下降。造成其現象的初步猜測因為配置試驗組的供試水體是直接來源于未經處理的養豬場的糞便沖刷而成。

2.4 關于水芹菜的資源再利用

水芹菜對污水有較好的凈化效果，且在高濃度的污水中長勢較好。同時，水芹菜具備降血壓，降血脂，保肝，抗心律失常，及較高的食用價值的特征。在沒有重金屬污染的情況下，水芹菜具有較高的經濟價值。是一種新型的資源化再利用模式。這既復合我國當前的經濟發展要求，也復合生態中國的發展方式。

3 、結論

（1）水芹在COD濃度達到500mg/L的養殖廢水中可以保持較強的生命力，其莖部生長發育良好可達到44cm，水芹菜在COD濃度達到200-300mg/L的養殖廢水中其根部發育最好，最長可達到39cm

（2）水芹對COD的去除效果很好，特別是在COD濃度200-700mg/L的情況下的去除率較高，最高可達到68%，對COD的去除率隨進水濃度的增加而變高。水芹對TP的去除也有一定的效果，去除率在30%-58%之間，其去除率隨著時間的增長而增加。

（3）水芹菜在凈化污水的同時也具備較高的經濟價值，是資源再利用模型中的一種新選擇。

參考文獻：

[1]馬彥濤，薛金鳳. 養豬廢水處理技術進展[J]. 環境與可持續發展，2009，05：29-32.

[2]齊巨龍，譚洪新，孫大川，羅國芝，吳嘉敏，車軒. 低溫條件下水芹對水體氮、磷的靜態凈化研究[J]. 漁業現代化，2008，03：6-10.