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绿萝去除校园污水氨氮效应的研究



全 文 :尹静章 1 杨学城 1 于志强 2 崔恩刚 1 张静萍 3
(1德州水文水资源勘测局 德州 253000 2山东省水文水资源勘测局 济南 250014
3青海省水环境监测中心 西宁 810000)
【摘 要】以经培养和筛选得到的绿萝(Scindapsus aureus)为供试材料,以校园生活污水和人工稀释校园污水为供试水样,在
实验室条件下研究单种绿萝对不同氨氮浓度污水的净化能力,进而研究绿萝在自然界中对污水中氨氮的除去效果。实验结
果表明:绿萝在处理校园污水的过程中,水体内氨氮浓度都有所下降;绿萝对校园污水净化时,经过 5d氨氮去除率即达到
50%以上。绿萝处理校园污水,既能维持高的去除率又有利于绿萝生长,净化效果较好。
【关键词】绿萝 校园污水 氨氮 去除率
绿 萝去除校园污水氨氮效应的研究
随着科技的进步与突破,我国许多水处理技术趋于成
熟,诸如活性污泥法、氧化沟、生物流化床、生物滤池等传统
的污水处理工艺都有了很大的成效,但其昂贵的造价和运
行管理费,限制了这些工艺的广泛应用。近几年生物修复逐
渐成为一个研究热点,利用适当的植物不仅可去除环境中
的有机污染物,还可以去除环境中的重金属和放射性核素。
水生植物能通过光合作用,利用水中的二氧化碳、氮元素等
合成自身有机体质,从而能净化水质。既降低了水中氮、磷的
浓度,水生植物的净化技术是一种很好的治理手段。本文就
绿萝对污水的处理效果进行探讨。
1 绿萝(Scindapsus aureun)简介
绿萝又名黄金葛、魔鬼藤、石柑子等,是大型常绿藤本
植物。环保学家发现,绿萝对污水中无机污染物和有机污染
物有吸收富集等作用,过滤体系好,净化效果好,对污水处
考虑到小清河综合治理工程的实施,造成小清河沿岸
工业企业、入河排污口设置等发生较大变化,根据山东省水
环境监测中心历年入河排污口核查与监测工作成果,选取
2008~2010年的实测资料进行本次趋势分析,选择化学需
氧量和氨氮作为主要入河污染物。
3 趋势分析及污染物入河量评价
3.1趋势分析
对黄台桥 8个主要水质参数 2004~2010年的实测水
质资料,按照季节性肯达尔检验法对水质浓度趋势进行分
析,结果见表 1。
考虑到济南市小清河治理工程于 2007年开工建设,选
择 2007年为节点,分别对 2004~2007年、2007~2010年
水质状况进行趋势分析,结果见表 2和表 3。
3.2入河污染物量分析
根据山东省水环境监测中心 2008~2010年小清河济
南段入河排污口实测资料,对废污水量及主要污染物入河
量做出趋势,结果见表 4。
4 变化趋势及成因分析
4.1黄台桥水质变化趋势及成因分析
分析表 1,2004~2010年黄台桥 8项水质指标中仅有
总硬度呈显著上升趋势,高锰酸盐指数和挥发酚无趋势,其
余均呈显著下降趋势;分析表 2,2004~2007年有化学需氧
量、高锰酸盐指数、挥发酚、硫化物、阴离子表面活性剂和总
硬度共计 6项呈显著上升趋势,氨氮无趋势,仅溶解氧一项
呈显著下降趋势;分析表 3,2007~2010年溶解氧和总硬度
无趋势,其余所有项目均呈显著下降趋势。
分析可见,在小清河治理工程建设之前,小清河济南段
水质状况一直呈恶化趋势,自 2007年随着治理工程的开
展、各项治理措施的实施,该河段水体水质状况呈逐年好转
态势,至 2010年底水质状况已好于 2004年。
4.2小清河济南段入河污染物量变化趋势及成因分析
分析表 4,受小清河治理工程建设的影响,2008~2010
年间入河废污水量变化无明显趋势,但主要入河污染物
COD和氨氮均呈显著下降趋势,由此可见,小清河治理工程
在入河排污口的整治工作上是卓有成效的。
5 结论
通过对小清河济南段水体水质的分析,以及该河段入
河污染物量的计算,可以得出如下结论:小清河济南段水体
水质在 2004~2007年间一直呈现恶化的趋势,随着 2007
年小清河治理工程的实施,入该河段水体污染物量逐年递
减,水质状况呈现好转趋势,因而小清河治理工程在改善小
清河水体水质状况方面是卓有成效的■
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理具有一定使用价值。
2 实验内容
2.1实验方法
实验分两批进行,第一批实验研究不同的株数绿萝对
相同浓度的校园污水中氨氮的的去除效果,将 5.0L的校园
污水分别注入三个盆中,选取大小、重量相近的植株,在三
个盆中分别放入 2、4、8株绿萝,然后标号。放养后第一天取
水样测氨氮,以后一天测一次水样。实验进行时间为 4月
24日到 4月 28日。
第二批实验研究相同株树的绿萝对不同浓度的校园污
水中氨氮的去除效果,取校园污水处理厂的进水和出水,视
进水为重度污水,根据进水和出水的调配比例分别调制中
度污水和轻度污水,分别注入三个盆中,标号。选取大小、重
量相近的五株绿萝,清洗、滤水约十分钟后称重,保证各容
器中放养的五株绿萝几乎等重。绿萝均匀平铺于养殖容器
中。每天取水样测氮。实验时间为 4月 29日到 5月 4日,绿
萝在室内的窗台上放养,对由于蒸发和植物蒸腾作用引起
的水体积减少,适当补充一些蒸馏水。
通过实验结果分析绿萝去除污水中氨氮的效果,进而
为绿萝在实际应用中提供参考数据与可行性分析。氨氮的
测定方法为纳氏试剂比色法。
实验注意事项:1、绿萝属阴性植物,忌阳光直射,喜散
射光,较耐阴,故实验期间绿萝不能放于太阳下直射。2、每
天往培养盆中补充适量的无氨水。
3 实验结果和讨论
3.1不同株数绿萝对校园污水中氨氮的去除效应
二株、四株、八株绿萝对氨氮的去除效果见图 1。
从中可以看出二株、四株、八株的绿萝对同一校园污水
中氨氮的去除能力依次升高,而且对氨氮都有很强的去除
作用,去除率达到了 50%。同时在一定浓度污水的范围内,
氨氮的去除率与植株数目成正比,株树越多,氨氮的去除率
越高。从图 1中可以看出三种不同株数的绿萝在前四天的
去除能力最强,后两天氨氮浓度水平趋缓。
3.2绿萝对校园不同污染程度的污水中氨氮的去除效应
绿萝对不同污染浓度污水中氨氮的去除效果见图 2。
从图中可以看出,绿萝对三种污染程度的水体中的氨
氮都有显著的去除作用,经五天的水中培养,绿萝对氨氮的
吸收率都超过了 55%。三种浓度的污水中,绿萝对中度污染
的污水中氨氮的总的吸收率最高,重度污染的其次,轻度污
染的最低。但从去除量上看,重度污染水体中氨氮由
13.8mg/l降为 6.03mg/l,降幅为 7.77mg/l;中度污染水体中氨
氮由 6.66mg/l降为 2.54mg/l,降幅为 4.12mg/l;轻度污染水体
中氨氮由 4.56mg/l降为 2.03mg/l,降幅为 2.53mg/l。从去除
总量的程度上看,绿萝对重度污染的校园污水中的氨氮的
去除效果更好。从图 2中可以看出三种水体中前三天的吸
收率较高,而后两天趋缓。
4 结论与建议
在实验过程中,绿萝对不同污染程度的校园污水中的
氨氮都有显著的去除作用,对氨氮的吸收率都超过了 55%。
绿萝对校园重度污染污水中的氨氮去除效果更好。理论上
绿萝可以对污水进行预处理,然后再进行其他物理、化学方
法再次进行处理。
试验期间绿萝生长能力都很强,而且在重度污染的校
园污水中绿萝生长旺盛。说明绿萝能够在氨氮含量较高的
污水中存活,可以在富营养化的湖泊、河流中进行培养。
绿萝净化污水时还有除臭作用,在试验期间原本较臭
的校园污水放养绿萝一两天后便改善了很多,同时污水浑
浊度有很大降低。
在绿萝去除污水时为了保证绿萝的净化效果,需控制
绿萝覆盖水面的密度,保持在一定的比例范围内,经常将过
量生长的绿萝老株捞出,同时注意污水的流动性,实验表明
四天后氨氮的含量趋于稳定,所以植物处理污水要考虑处
理时间,四天时间为最佳时间,既可以保持很高的去除率,
也可以保持绿萝的生长率。
目前虽然传统的二级活性污泥法处理工艺成熟, 但是
工程投资和运转费用往往比较高,在去除氮、磷上,也会增
加污水处理的成本。利用处理能力强的绿萝和其他的水生
植物,净化污水是一种低成本简单易行的污水净化技术,
建议对水生植物的品种进行时间、空间上的组合。
综上所述,利用水生植物来净化水体水质、修复生态环
境、提高人们的生活品质等方面,有着巨大的潜力,在水体的
综合治理中,具有非常广阔的前景■
图 2 绿萝对不同污染程度的校园污水中氨氮的去除比较图
图 1 不同株数绿萝对氨氮的去除比较图
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