全 文 ：第 28卷　第 5期 嘉应学院学报(自然科学) Vol.28　No.5
　2010年 5月 JOURNALOFJIAYINGUNIVERSITY(NaturalScience) May2010　
小浮萍去除氮磷影响因素研究
王春英 ,张丰如
(嘉应学院 化学与环境学院 ,广东 梅州 514015)
收稿日期:2010-03-29
作者简介:王春英(1976-), 女 ,河北饶阳人 ,工程师 , 硕士 ,
主要研究方向:污水脱氮除磷及其他水处理技术的研究。
摘　要:以我国南方常见的小浮萍为供试材料 , 考察了光照时间 、小浮萍初始生物量和培养液氮 、磷浓度等因素
对小浮萍去除氮磷的影响。结果表明:小浮萍对氮 、磷的去除随光照时间的增加而增加;小浮萍初始生物量越
大 , 污水氮 、磷的去除率越高;培养液初始磷浓度升高 , 单位重量小浮萍对磷的吸收量增加;NO3 - -N浓度为
0 ～ 60 mg/L时 , 小浮萍对 PO4 3--P的去除率介于 90% ～ 95%之间;NO3 --N浓度为 0 ～ 10mg/L时 ,小浮萍吸
收净化后试液 NO3 --N检不出。
关键词:浮萍;氮;磷;光照时间;初始生物量
中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:1006-642X(2010)05-0058-04
　　近几年 ,我国近海 、河流以及湖泊频繁发生水
体富营养化现象 ,这是由大量未处理的含氮 、磷污
水排入自然水体导致的 。目前利用水生植物去除
氮 、磷成为研究的热点 [ 1, 2] ,在众多水生植物中 ,浮
萍科植物 ,因其分布广 、生长快 、易加工 、可资源化
利用 ,研究应用的较多 。有研究者研究 pH和无机
氮化合物对浮萍生长的影响[ 3, 4] 、浮萍对氮的吸收
途径 、机理 [ 5 ～ 8] ,也有研究者对浮萍处理污水的效果
进行了研究 [ 9, 10] ,但目前对浮萍去除污水中氮磷的
影响因素研究较少。
本文以我国南方地区常见的小浮萍为供试材
料 ,考察了初始密度 、光照时间 、氮磷浓度对小浮萍
去除氮磷的影响 ,以期为设计 、应用浮萍的系统提
供有用的借鉴。
1　材料与方法
1.1小浮萍和试验用水
试验用小浮萍采自梅州文化公园景观湖 ,为当
地的优势浮萍品种 。将采回的小浮萍用水冲洗干
净 ,放大培养备用 。
试验用水有梅州文化公园的景观湖湖水 、嘉应
学院学生宿舍的生活污水和完全培养液。其中完
全培养液以用于青萍培养的完全培养液 [ 11] (表 1)
为基础 ,其中氮 、磷按需要进行调整 。
表 1　完全培养液成分
化学药品 浓度 /mg· L-1
NH4NO3 20.00
CaCO3(1) 15.00
MgSO4· 7H2O 50.00
K2HPO4 40.00
FeSO
4
· 7H
2
O 50.00
Na
2
-EDTA 1.00
H3BO3 1.42
MnSO4· 7H2O 1.54
ZnSO4· 7H2O 6.59
Na
2
MoO
4
· 2H
2
O 2.52
CuSO4· 5H2O 0.39
CoSO4· 7H2O 0.09
(1)CaCO3用浓盐酸溶解;培养液 pH用 KOH调节。
1.2试验方法
选用直径 9 cm、高 11 cm玻璃杯为试验容器 ,
加入 400 mL供试污水 ,挑选大小均一 、健康的小浮
萍植株投放到试验容器 ,在自然光照下进行培养 。
试验期间 ,每天对蒸发掉的水分用无氨水补充 。
第 28卷第 5期 王春英 ,张丰如　小浮萍去除氮磷影响因素研究
1.3指标测定
NO3 --N采用紫外分光光度法;NH4 + -N采
用纳氏试剂分光光度法;TN采用过硫酸钾氧化 -
紫外分光光度法;TP采用过硫酸钾消解 -钼锑抗分
光光度法;PO4 3--P采用钼锑抗分光光度法 。
1.4数据处理
每组试验均设平行样品 ,试验数据取平均值。
2　结果与讨论
2.1光照时间对氮 、磷去除的影响
为了考察日照对小浮萍生物量的影响 ,采用嘉
应学院东区学生宿舍生活污水(TN:8.17mg/L, TP:
2.41 mg/L)、梅州文化公园景观湖湖水(TN:3.43
mg/L, TP:0.31 mg/L)2种水样作为培养水 ,挑选等
量鲜重的健康小浮萍植株 ,每日自然光照时间 0 h、
4 h、10h, 2 d后测定培养水 TN、TP浓度。试验期
间 ,每天对杯中蒸发掉的水分用无氨水补充 。试验
结果如图 1所示 。
　　从试验结果来看 ,小浮萍对氮磷的去除随光照
时间的增加而增加 ,而且每组 TN的去除率均高于
TP的去除率。从图中还可以看出 ,在 6个试验组
中 ,光照时间从 0 h增加到 4 h时 ,小浮萍对学生宿
舍生活污水 TN、TP的去除率提高幅度最大:TN去
除率提高 30%, TP去除率提高 56%。这是由于宿
舍生活污水的氮 、磷营养物的初始浓度较高 ,光照
时间是氮磷去除的主要控制因素;氮 、磷的浓度较
低时 ,小浮萍受叶片大小和根长的限制不能充分和
氮磷接触 ,氮磷成为限制因素 ,去除率随光照时间
的增长提高幅度较小 。
2.2小浮萍生物量对氮 、磷去除的影响
用完全培养液配置试验用水 , N(NO3 - -N)浓
度为 50 mg/L, P(PO4 3 - -P)浓度为 5 mg/L, 取
0.10 g-1.00g小浮萍投入试验容器 ,置于实验楼
阳台 ,在自然光照下进行培养 ,每日用无氨水补充
蒸发的水分 。一周后测定培养液中氮 、磷浓度 。
试验结果如图 2所示 。
图 2　小浮萍初始生物量对氮磷去除的影响
从图 2来看 ,培养液氮磷的去除率和小浮萍初
始生物量成正比 ,小浮萍初始生物量越高 ,氮磷去
除率越高 。这是因为小浮萍生物量增加可以较快
的吸收更多的氮磷营养物质 ,从而更有利于培养液
氮磷的去除。但是 ,随小浮萍生物量的增加 , 单位
重量的小浮萍对氮磷的去除显著降低 ,从图 2可以
知道 ,小浮萍初始生物量为 0.1 g时 ,单位重量
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嘉应学院学报(自然科学) 2010年 5月
(0.1 g)小浮萍对氮的去除率为70.4%,对磷的去除
率为74.4%;小浮萍初始生物量为 1.0g时 ,单位重
量(0.1 g)小浮萍对氮的去除率为 8.75%,对磷的去
除率为 9.18%。
2.3磷浓度对氮 、磷去除的影响
用完 全 培养 液 配 置 试 验用 水 , 其 中 N
(NO3 --N)均为 30 mg/L, P(PO43 - -P)浓度为 0
～ 10mg/L,取 0.40±0.01g小浮萍投入试验容器 ,
置于实验楼阳台 ,在自然光照下进行培养 ,一周后
测定培养液中氮 、磷浓度。试验其间每日用无氨水
补充蒸发的水分 。试验结果如图 3所示。
图 3　初始磷浓度对氮磷去除的影响
从图 3来看 , PO4 3--P浓度在 7mg/L以下时 ,
随着培养液初始 PO4 3- -P浓度的升高 , NO3 --N
的去除率逐渐上升 ,当 PO4 3--P浓度达到 7 mg/L
时 NO3 --N的去除率趋于稳定。随初始 PO4 3--P
浓度的升高 ,单位重量(每 g)小浮萍吸收磷的量从
1.01mg增加到 6.22 mg,但是 PO4 3 --P总的去除
率呈下降趋势。
2.4不同浓度氮对氮 、磷去除的影响
用完全培养液配置试验用水 ,其中 P(PO4 3- -
P)浓度均为 5 mg/L, N(NO3 - -N)浓度为 0 ～
60 mg/L,分别取 0.40±0.01 g小浮萍投入试验容
器 ,置于实验楼阳台 ,在自然光照下进行培养 ,每日
用无氨水补充蒸发的水分 。一周后测定培养液中
氮 、磷浓度 。试验结果如图 4所示。
图 4　NO
3
--N浓度对氮磷去除的影响
　　从图 4来看 , PO4 3 --P去除率受 NO3 --N初
始浓度变化的影响较小 , NO3 - -N初始浓度在
0 ～ 60 mg/L范围变化时 ,小浮萍对 PO4 3- -P的去
除率介于 90%-95%之间 。 NO3 - -N初始浓度在
0 ～ 10 mg/L范围内时 ,培养液中的 NO3 - -N检不
出;NO3 --N初始浓度高于 10 mg/L时 ,小浮萍不
能吸收过量的氮 ,培养液 NO3 - -N浓度逐渐升高 ,
去除率呈下降趋势。
3　结论
(1)小浮萍对氮 、磷的吸收随光照时间的增加
而增加;小浮萍初始生物量越大 ,污水氮 、磷的去除
率越高 。
(2)初始磷浓度升高 ,单位重量小浮萍对磷的
吸收量增加 。
(3)NO3 --N浓度为 0 ～ 60 mg/L时 ,小浮萍
对 PO4 3- -P的去除率介于 90% ～ 95%之间;
NO3 --N浓度为 0 ～ 10 mg/L时 ,小浮萍吸收净化
后试液 NO3 --N检不出。
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责任编辑:钟福生
AStudyofFactorsAffectingLemnaMinor
onNitrogenandPhosphorusRemoval
WANGChun-ying, ZHANGFeng-ru
(SchoolofChemistryandEnvironment, JiayingUniversity, Meizhou514015, China)
Abstract:Lemnaminor, acommonplantinthesouthregionofChinawasselectedasthetestedmaterials.Theni-
trogenandphosphorusremovalofLemnaminorwasinvestigatedwhentheiluminationtime, theinitialbiomassof
Lemnaminor, nitrogenandphosphorusinthetestedwaterwerechanged.Theresultsshowedthattheremovalfor
NandPwasincreasingwithiluminationtimeandinitialbiomassofLemnaminor.Whentheinitialconcentrationof
phosphoruswashigher, perunitweightofLemnaminorcouldabsorbmorephosphorus.Theremovalratefor
PO4 3 --Pcouldreach90%to95% whentheconcentrationofNO-3 -Nvariedfrom0mg/Lto60mg/L.Whenthe
concentrationofNO-3 -Nwasbelow10mg/L, noNO-3 -NwasdetectedinthewastewatertreatedwithLemna
minor.
Keywords:duckweed;nitrogen;phosphorus;iluminationtime;initialbiomass
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