全 文 ：第２卷第２期
２０１２年６月
中国无机分析化学
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．２
１７～１９
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－１０３５．２０１２．０２．０００５
稀土施用下绿萝对水中磷的净化作用
及在线监测研究
邵 波 周湘婷 梅 瑜 何方岳
（浙江树人大学 生物与环境工程学院，浙江 杭州３１００１５）
摘 要 在实验室水培条件下，研究了稀土铈对绿萝净化水中磷的影响。利用在线监测仪实时测定水
体的总磷含量变化。对比研究发现，绿萝对磷具有良好富集能力，微量的稀土元素铈能够更好地促进其
对磷的吸收，达到净化水体的功能。
关键词 磷；稀土铈；绿萝；在线监测
中图分类号：Ｏ６６１；Ｘ５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５－１０３５（２０１２）０２－００１７－０３
Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｒｏｍ Ｗａｔｅｒ ｂｙ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ Ａｕｒｅｕｓ ｗｉｔｈ
Ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ ａｎｄ Ｏｎｌｉｎｅ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
ＳＨＡＯ Ｂｏ，ＺＨＯＵ Ｘｉａｎｇｔｉｎｇ，ＭＥＩ Ｙｕ，ＨＥ Ｆａｎｇｙｕｅ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｒｉｏｎｍｅｎｔａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｓｈｕｒｅｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ３１００１５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｒｅ ｅａｒｔｈ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃｅｒｉｕｍ ｏｎ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｆｒｏｍ ｗａｔｅｒ ｂｙ ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕ－
ｒｅｕｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ．Ａｎ ｏｎ－ｌｉｎｅ ｍｏｎｉｔｏｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｎｄｕｃｔ
ｔｈｅ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ．Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ
ｓｔｕｄｙ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｈａｓ ｇｏｏｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｔｒａｃｅ ａｍｏｕｎｔｓ ｏｆ Ｃｅ
ｉｓ ａｂｌｅ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔ ｉｎ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ｃｅｒｉｕｍ；Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ
收稿日期：２０１２－０１－１３ 修回日期：２０１２－０４－０９
基金项目：浙江树人大学科研资助项目（２０１０Ａ３１００２、２０１０Ｃ０２０）。
作者简介：邵波，女，主要从事环境化学方向研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｚｚｊｂｏ＠１６３．ｃｏｍ。
１ 引言
水体富营养化已成为一个世界性的环境问题，
其修复的关键在于降低水体中氮、磷含量以及底泥
中有机碳和氮、磷的负荷。利用大型水生植物富集
氮、磷是抑制湖泊富营养化的有效途径之一［１－２］。近
年来，稀土元素在我国农业生产中得到了广泛的应
用，有研究表明，稀土在一定条件下能够促进植物对
养分的吸收、转化和利用。但研究局限于小麦、水稻
等农作物，有研究显示水稻使用稀土后，对氮、磷、钾
的吸收分别可以增加１６．４％、１２％、８．５％［３］。单一
稀土或混合稀土元素均能促进小麦对 Ｎ、Ｐ的吸
收［４］，对于水生植物则鲜见报道。
绿萝又名黄金葛、魔鬼藤，原产热带雨林地区，
为天南星科常绿藤本植物，水陆皆可繁殖，也可浮水
养殖，是深受欢迎的观叶植物，具有一定药用价值。
水质自动监测系统则被纳入网络化的“环境评价体
系”和“自然灾害防御体系”。在我国则起步较晚，作
为连续性监测工具的水质在线监测仪器承担着提供
准确监测数据和监测报告的责任，在环境监测工作
中发挥着越来越重要的作用［５］。
为此，以绿萝为研究对象，将其在不同浓度含磷
水体中培养，利用在线监测技术对植物修复前后的
水中总磷指标进行测定，研究水体中总磷的去除率，
旨在为推进在线监测技术和绿萝在污染水体修复中
的应用提供理论依据。
２ 材料与方法
２．１ 材料培养与处理
挑选健康长势相同或相近的绿萝，用蒸馏水冲
洗，置１∶２０稀释的 Ｈｏａｇｌａｎｄ培养液中培养。
２．２ 仪器与试剂
ＤＬＷ－３０００水质在线监测系统（杭州鼎利环保
有限公司）；氧化铈标准样品（有研稀土新材料股份
有限公司）；其余试剂均采用优级纯或分析纯。
２．３ 测定内容与方法
通过采用对比实验组，将绿萝在不同浓度含磷
水体中进行培养，水体含磷浓度为１０、５０、１００、
１５０ｍｇ／Ｌ。分别对绿萝施加５ｍｇ／Ｌ的稀土铈，实验
设置五个平行组，一个空白组。每三天利用在线检
测仪对水体中总磷的含量进行测定。
３ 结果与分析
磷是生物生长的必需元素之一，但是水体中的
含磷量过高，则有可能造成水体富营养化，使水质恶
化。所以磷的含量反映水质富营养化程度，是水体
净化的重要指标之一。总磷标准曲线Ｒ≥０．９９９。
从实验结果看，绿萝对含磷水体具有一定的净
化作用，而喷洒了５ｍｇ／Ｌ铈的绿萝对水体总磷的
处理效果尤为明显。随着水中含磷浓度的增加，去
除率逐渐增大，其结果见表１。
表１ 绿萝对不同浓度的含磷水体的去除效果
Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｍｇ／Ｌ
天数／ｄ
稀土铈量
／（ｍｇ·Ｌ－１）
０ ３ ６ ９ １２ １５ １８ 去除率／％
０ １０．６６ ９．８１ ９．１２ ８．７２ ８．０８ ７．４５ ７．２０ ３２．４２
５ １０．７１ ５．９３ ４．６３ ３．９６ ３．２４ ３．１１ ２．９５ ７２．４６
０ ５０．５７ ４６．２０ ４４．７８ ３９．０６ ３７．１４ ３４．５５ ３３．３１ ３４．１３
５ ５０．２３ ３２．０９ ２２．６１ １６．６７ １５．５３ １４．８１ １３．７０ ７２．７２
０ １０１．２２ ９５．７１ ９１．９９ ８３．８５ ７６．０３ ６８．２９ ６５．１０ ３５．６９
５ １００．５９ ６７．２６ ４５．６３ ２９．８７ ２５．９８ ２１．０７ １９．９４ ８０．１７
０ １５０．９５ １４３．１５ １３２．５６ １１９．２２ １０２．８８ ９４．４５ ９４．０６ ３７．６９
５ １５１．４８ １０１．８５ ７８．３７ ５１．０６ ３５．１２ ３０．５８ ２８．０６ ８１．４７
施加稀土铈与未施加稀土铈相比，能够促进绿
萝对含磷水体的净化效果，不同浓度的含磷水体的
净化效果见图１～４。
图１ 绿萝对含磷量１０ｍｇ／Ｌ的水体中总磷的去除效果
Ｆｉｇｕｒｅ １．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｅ ｕｓａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ １０ｍｇ／Ｌ．
图２ 绿萝对含磷量５０ｍｇ／Ｌ的水体中总磷的去除效果
Ｆｉｇｕｒｅ ２．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｅ ｕｓａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ５０ｍｇ／Ｌ．
４ 结语
磷元素大量进入污染物污染生态环境，其在水
８１ 中国无机分析化学 ２０１２年
图３ 绿萝对含磷量１００ｍｇ／Ｌ的水体中总磷的去除效果
Ｆｉｕｒｅ ３．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｅ ｕｓａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ １００ｍｇ／Ｌ．
图４ 绿萝对含磷量１５０ｍｇ／Ｌ的水体中总磷的去除效果
Ｆｉｇｕｒｅ ４．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｃｅ ｕｓａｇｅ ｏｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ
ｒｅｍｏｖａｌ ｂｙ Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｂｏｄｙ ｗｉｔｈ
ｔｈｅ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ １５０ｍｇ／Ｌ．
体的大量积聚，并在生物体内逐级积累，产生毒害作
用。根据实验结果可知，绿萝本身对水质净化具有
一定作用，随水体的磷浓度增加，时间的增加，去除
率逐渐增大，施用稀土后，净化效果更为明显。从研
究中可以清楚看出，施加稀土后，水体中的总磷在开
始几天下降尤为明显，可能因为稀土铈本身可作为
吸附剂或者废水处理的混凝剂，在短时间内使水体
净化［６－９］。关于稀土元素对水生植物作用的研究报
道尚少，并没有很好的揭示产生这类情况的内在原
因，比如细胞膜、基因等方面，还有待进一步研究。
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９１第２期 邵 波等：稀土施用下绿萝对水中磷的净化作用及在线监测研究