全 文 ：农业环境科学学报 2006,25(5):1324-1327
JournalofAgro-EnvironmentScience
摘 要：采用人工自然模拟试验方法，研究了EM菌与水生植物黄花水龙（JussiaeastipulaceaOhwi）联合作用对污水水质改善的影
响。结果表明，EM菌对水体中氮、磷的去除有一定的效果，尤其是对氨氮的去除效果最好。对于污水中氨氮的去除率，固定EM和水
生植物结合非固定EM的处理都达到了92%左右，但单独EM菌处理对水体磷的去除效果较差，只有20%左右。黄花水龙与不固定
EM菌的联合处理去除氮和磷的效果最好，在处理12d期间内，对NH4
+
-N、TN和TP的去除率分别达98.1%、53.6%和47.4%。有关
植物与EM联合作用降低水体中氮和磷的机制有待进一步研究。
关键词：EM菌；总氮；总磷；氨氮；水生植物黄花水龙；富营养化水
中图分类号：X524 文献标识码：A 文章编号：1672-2043(2006)05-1324-04
收稿日期：2005-12-29
基金项目：教育部科技创新工程重大项目培育资金项目 (科教2005-
12)；浙江省科技厅重点项目（#2005C22020）
作者简介：丁学锋（1982—），主要从事污水处理，目前工作单位:浙江
省环境保护科学设计研究院环盛公司。 E-mail:
dxuef@163.com
水体的富营养化已经成为我国一个较为突出的
环境问题。在2002年中国水利部评价的24个湖泊
中，6个湖泊水质符合或优于Ⅲ类水，6个湖泊部分水
体受到污染，12个湖泊水污染严重[1]。
一般认为水体全氮量大于0.2mg·L-1、全磷量大
于0.02mg·L-1时即属于富营养化水体[2]。美国环境保
护局(EPA)提出，水体总磷大于20~25mg·L-1，叶绿素
a大于10mg·L-1，透明度小于2.0m，深水的饱和溶解
氧量小于10%的湖泊可判断为富营养化水体[3]。水体
富营养化的根本原因是营养物质的增加，使得藻类和
有机物增加所致。营养物质主要是磷，其次是氮，还有
碳、微量元素或维生素等，因此控制水体富营养化最
主要的就是控制氮和磷。据统计,我国主要湖泊因氮、
磷污染而导致富营养化的占统计湖泊的 56%[4]。目
前，种植高等水生植物、投放微生物等生态手段来抑
制湖泊水库中的藻类生长，是治理水体富营养化的主
要手段[5]。
EM菌与水生植物黄花水龙（JussiaeastipulaceaOhwi）
联合作用去除富营养化水体中氮磷的效应
丁学锋，蔡景波，杨肖娥，常会庆，濮培民
(浙江省环境保护科学设计研究院，浙江 杭州 310007）
EfectsofEM-AquaticPlant(JussiaeastipulaceaOhwi)onRemovingNandPfromPolutedWater
DINGXue-feng,CAIJing-bo,YANGXiao-e,CHANGHui-qing,PUPei-min
（EnvironmentalScienceResearchandDesignInstituteofZhejiangProvince，Hangzhou310007,China）
Abstract：TheefectsofEMcombinedwithaquaticplant(JussiaeastipulaceaOhwi)onremovingNandPfromtheartificialyeutrophicated
wastewaterwerestudied.EMadditionwhetherimmobilizedornon-immobilizedcouldconsiderablydecreaseNconcentrationinthewaste
water,especialyforefectivelyreducingammonium-Ninthewastewater,withtheremovingratebeing92%after12days treatment.
Whereas,singleEMhadlessefectonreducingtotalPconcentrationinthewastewater,withtheremovingratearound20%after12days
treatment.ThecombinationofEMwithaquaticplant(JussiaeastipulaceaOhwi)resultedinbestremovalofNandPforalthetreatments.Af-
ter12-daystreatment,thetreatmentofEMwithnon-immobilizedaquaticplantreducedammonium-N,totalN,andtotalPby98.1%,
53.6%,and47.4%,respectively.MechanismsofcombiningefectsofEMwithaquaticplantonreducingNandPintheeutrophicatedwaste
waterstilneededtobefurtherclarified.
Keywords:efectivemicroorganisms;totalP;totalN;NH4
+
-N;JussiaeastipulaceaOhwi;eutrophicatedwater
第25卷第5期 农 业 环 境 科 学 学 报
EM(EfectiveMicroorganisms)是比嘉照夫教授研
制的一种新型复合微生物制剂。各种微生物在其生长
过程中产生的有用物质及其分泌物质，成为微生物群
体相互生长的基质和原料，通过相互间的共生增殖关
系，形成了一个复杂而稳定的微生物系统，并发挥多
种功能[6~9]。从国内一些学者的研究来看，EM菌液确
实具有去除污水中氮、磷的功能[10]，但因为EM菌液
是水溶性液体，单独用来处理污水时，因其缺乏载体，
使得对氮、磷的去除率不高[11]。本研究以水生高等植
物作为细菌的重要载体，并把EM菌作2个处理（固
定和不固定），来研究固定化EM菌配合水生植物来
联合修复富营养化水体。
1 材料与方法
1.1实验设计
试验设在浙江大学华家池人工玻璃顶棚的网室，
采用人工模拟自然条件，于60L（深0.5m表面积大
约为0.15m2）的蓝色塑料水桶中进行。营养液用华家
池富营养化水，并且加入EM菌液（固定的加上清液，
不固定的直接加菌液，空白则为加灭过菌的EM菌
剂）为碳源的有机物使其CODCr含量达40mg·L-1，因
为 EM菌液的本底值为 40000mg·L-1。总氮用
KNO3、NH4Cl配制，总氮含量为20mg·L-1（提高其碳
氮比）；总磷用NaH2PO4配制，使总磷含量为4mg·L-1
左右。由于pH的调节对EM菌处理污水的能力影响
不大，而且也不会影响污水的pH值[12]。污水各项初始
指标见表1。因为考虑处理液的损失，所以在水样的
采集的前1d加入去离子水。
实验设6个处理，重复2次。Ⅰ为对照(C)，Ⅱ为
固定的EM菌（I-EM），Ⅲ为不固定的EM菌（NI-EM），
Ⅳ为黄花水龙+固定的EM菌(I-EM+P)，Ⅴ为黄花水
龙+不固定的EM菌(NI-EM+P)，Ⅵ为黄花水龙(P)。
1.2实验材料
水生植物选用具有高净化能力的黄花水龙（Jus-
siaeastipulaceaOhwi），取自杭州郊区，先在温室中驯
化10d，水生植物初始加入量为每个处理200g。
EM菌作固定和不固定2个处理。固定的是先把
菌液在4℃、5000r·min-1下离心20min，再用海藻酸
钙固定；不固定则是直接加菌液60mL；对照处理则
是加入灭过菌的菌液60mL。
1.3测定项目和方法
测定方法参照水和废水监测分析方法（第四版）。
总氮（TN）采用过硫酸钾氧化，紫外分光光度法；氨氮
（NH4
+
-N）采用纳氏试剂光度法；亚硝态氮（NO2
-
-N）采
用N-(1-奈氨)-乙二胺光度法；硝态氮（NO3
-
-N）采用
紫外分光光度法；总磷（TP）采用钼锑抗分光光度法。
2 结果与讨论
2.1EM菌和水生植物对富营养化水体中氮素的影响
生活污水中的含氮化合物是导致水体富营养化
的一个重要因子。据对生活污水的测定，无机态氮占
总氮的60%，而氨氮占总氮的44.77%。所以评价EM
对污水中氮的去除效果可以以无机氮特别是氨氮的
浓度变化为依据[13]。
实验结果表明，接种了EM菌的处理，不管是否
固定，都能去除氮素尤其是氨氮最为明显。从图1中
可以看到，除对照外各处理氨氮浓度都有明显的下
降，且去除率：NIEM+P>NIEM>IEM+P>IEM>P。不固
定EM菌与水龙联合作用（NIEM+P）效果最好，在试
验期间氨氮从6.51mg·L-1下降到0.12mg·L-1，去除
率达98.14%；单是植物处理（P）的作用效果较差，氨
氮从 6.61mg·L-1下降到 1.69mg·L-1，去除率只有
74.43%，而对照处理（C）去除率为46.99%，见图1。从
而可以得出不固定的去除率高于固定的，加植物的去
除率高于不加植物的。这可能与固定过程中由于高速
离心打乱了某些微生物的正常生长和繁殖，加之实验
时间不长，微生物复壮需要一定时间，从而降低了
EM菌的活性；加了EM菌的处理都高于单纯水生植
物的处理，而且黄花水龙对氨氮也有较好的去除效果
（以前的实验数据已说明这点，还未发表），说明 EM
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2006年10月
图1EM菌与水生植物对氨氮的处理效果
Figure1EfectsofEM-aquaticplant(JussiaeastipulaceaOhwi)
onremovingNH4
+
-Nfrompolutedwater
菌对氨氮的处理效果很好。
微生物对氨氮的作用主要通过硝化作用，因此与
氨氮浓度的下降相对应的是硝态氮和亚硝态氮浓度
的上升，而且由于硝化作用的产物首先是亚硝酸盐，
然后转化为硝酸盐，见表2。从表中可以看到亚硝态
氮浓度的增幅高于硝态氮浓度。同时在体系中存在的
厌氧条件可进行反硝化作用，会引起硝酸盐的脱氮而
使硝态氮有明显的降低。表中有黄花水龙的处理硝态
氮浓度明显低于不加植物的处理，从而说明了黄花水
龙对硝态氮的吸收较明显。
总的来说，EM菌对总氮有一定的去除效果，处
理12d时去除率达50%左右，但相对于单纯水生植
物的效果不明显，见图2。这可能与实验中未控制厌
氧条件，使其反硝化作用不够彻底有关。
2.2EM菌和水生植物对富营养化水体中磷素的影响
磷是控制水体富营养化过程的关键性营养物。一
般城市污水中磷有3种形式,即有机磷、正磷酸盐和
聚合磷，这几种磷化合物,只有被水解成正磷酸盐,在
EM菌净化污水时,才能被固化。固化是除磷的惟一方
法，EM除磷是通过聚磷菌的释磷与吸磷两个相反的
过程完成的。其机理为:在厌氧状态下,聚磷菌吸收污
水中的乙酸、甲酸、丙酸和乙醇等极易生物降解的有
机物质,储存在体内作为营养物,同时将体内存储的聚
磷酸盐以PO4
3-
-P形式释放出来,以便获得能量。在好
氧状态下,聚磷菌则将体内存储的有机物氧化分解产
生能量,同时将污水中的PO4
3-
-P脱除,因此,聚磷菌在
厌氧状态下释磷越多,则在好养状态下吸磷也就越
多，而植物吸收磷也一般是以正磷酸盐的形式。
从图3可见，非固定EM+植物的处理对总磷的
去除效果较好,TP从3.54mg·L-1降低到1.86mg·L-1，
去除率约达50%。固定化EM菌+植物的处理TP从
3.52mg·L-1降低到2.23mg·L-1，去除率为37%。单
独用EM菌处理，对水体中磷去除效果最差，只有
20%左右。这些结果表明，EM与植物联合作用能明显
提高对污水中磷的去除效率，这主要通过植物对磷的
吸收和吸附作用实现。
3 结论
（1）EM菌对水体中氮、磷的去除有一定的效果，
图2EM菌与水生植物对总氮的处理效果
Figure2EfectsofEM-aquaticplant(JussiaeastipulaceaOhwi)
onremovingTNfrompolutedwater
丁学锋等：EM菌与水生植物黄花水龙（JussiaeastipulaceaOhwi）联合作用去除富营养化水体中氮磷的效应1326
第25卷第5期 农 业 环 境 科 学 学 报
尤其是对氨氮的去除效果最好。
（2）不固定的EM菌比固定的EM菌效果好，而
且增加了植物——黄花水龙与不固定EM菌的处理
效果最好，在处理12d期间内，对NH4
+
-N，TN和TP
的去除率分别达98.1%、53.6%和47.4%。
（3）EM-水龙联合降低氨氮作用主要通过加快硝
化和反硝化作用，对总P的降低作用主要通过促进植
物对磷的吸收作用。微生物（EM）菌与植物对降低污
水中氨氮和磷联合作用的机理有待进一步探明。
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图3EM菌与水生植物对总磷的处理效果
Figure3EfectsofEM-aquaticplant(JussiaeastipulaceaOhwi)
onremovingTPfrompolutedwater
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