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水葫芦等水生植物对污水净化影响的研究

点击数:    更新时间:2006-11-27 21:53:13    
    

 

水葫芦等水生植物对污水净化影响的研究

李红峰  (广东佛山市顺德区华侨中学  528333

摘要  从我们对放养水生植物前、后污水水样中氮、磷和重金属铜离子含量测试,结果表明:1、在新城区苏岗河涌污水水样放养水葫芦等水生植物5天后,水样中氨氮的平均含量降低了64.98%;磷的平均含量降低了44.57%;重金属铜的平均含量降低了52.78%2、三种水生植物中,吸收氨氮、磷、重金属铜能力最强的是水葫芦(65.29%56.52% 58.33%); 3、三种水生植物中,吸收重金属铜能力比吸收磷要强。从我们的实验得出:水葫芦、浮萍、金鱼藻等植物,有很好的净化污水能力,特别是对富营养化水质。只要我们科学管理和转化利用水葫芦等水生植物,对改善我区河涌水质有重要的作用。

关键词  葫芦  污水净化

1 问题的提出和设想

在我国华南各地水域里及长江流域,常常可以看到盖满水面的水葫芦。它是来自委内瑞拉的水生植物,学名叫做风眼莲。

由于水葫芦含有大量蛋白质、脂肪和纤维素,而且繁殖能力强,容易成活,本世纪50年代,粮食极度短缺的中国从南美引进水葫芦,将水葫芦广泛放养于南方乡村河塘。由于水葫芦蔓延的速度极快,它们覆盖了很多南方许多河流、湖泊。浓密的水葫芦降低了光线对水体的穿透能力,影响水底生物的生长,并增加水中二氧化碳的浓度,堵塞河道,在我们珠江三角洲水域特别是河涌都存在水葫芦泛滥成灾的问题。

近几年来有科学家实验时意外发现,水葫芦等水生植物的根茎能吸收和分散水体中铅、镉、汞、铜、锶等重金属离子,工业废水中含有大量重金属离子,城市生活污水中含有大量氮和磷,工业废水和城市生活污水排放到河流中,增大水体重金属离子、氮磷化合物含量,使水体富营养化,造成水体污染,由此我们设想,利用水生植物吸收氮和磷、重金属离子的特性,探讨水葫芦、浮萍、金鱼藻等水生植物净化污水是否有帮助?效果如何?结合高中学生研究性学习,指导我校高一级学生张銮坤等参阅了有关资料,设计了实验和统计的方法并付诸实践。

2 实施的内容和过程

21活动准备:

211 360×85×50cm 塑料水箱用于放养水生植物

212到水塘采集水葫芦、浮萍和金鱼藻三种水生植物

22活动的实施

221取样:414到新城区苏岗村的河涌取生活污水,用于测定数据以及放养水生生物,进行实验对比。

222为取得水样中所含氮、磷及各种金属离子的准确含量,将所取水样送顺德区环境监测站进行放养水生植物前定量测定,并记录数据。

223 在送检同时,将三种不同水生植物(水葫芦、浮萍和金鱼藻)分别放入123号水箱中(有等量河涌污水)进行放养,并做好放养期间的纪录工作。

224 放养水生植物一段时间(5天)之后,分别从123号水箱取水样1000ml,送顺德区环境监测站进行进行放养水生植物后的定量测定,并记录数据。

225 将放养水生植物前的水样与此同时放养水生植物后的水样中所含氮、磷及各种金属离子含量进行对比分析,探讨水生植物对污水净化的影响。

3 结果统计与分析

31结果统计

放养水生植物前、后水样中氮、磷和重金属铜离子含量统计表

                                                 单位: mg/L

 

放养水生植物前水样

放养水生植物后水样

水葫芦

浮萍

金鱼藻

氨氮

1.449

0.503

0.523

0.546

0.175

0.076

0.097

0.119

Cu2+

0.012

0.005

0.006

0.006

注:本表所有各项目数据均由顺德区环境监测站测定

32结果分析

顺德地处珠江三角洲腹地,位于西、北江中下游的河网地区,河涌纵横交错,四通八达,水资源丰富。主要河道5条,内河涌1394条。根据2001年市(区)环境保护监测站监测的水环境数据分析,顺德境内河道和内河涌的主要污染源为生活污水,并造成水体富营养化。

从我们对放养水生植物前、后污水水样中氮、磷和重金属铜离子含量测试,结果表明:

321在新城区苏岗河涌污水水样放养水葫芦等水生植物5天后,水样中氨氮的平均含量降低了64.98%;磷的平均含量降低了44.57%;重金属铜的平均含量降低了52.78%

322三种水生植物中,吸收氨氮、磷、重金属铜能力最强的是水葫芦(65.29%56.52% 58.33%);其次是浮萍(63.91%44.57%50.00%);第三是金鱼藻(62.32%32.00% 50.00%

323三种水生植物中,吸收重金属铜能力比吸收磷要强。

从我们的实验得出:水葫芦、浮萍、金鱼藻等植物,有很好的净化污水能力,特别是对富营养化水质,对改善我区河涌水质有重要的作用。科学家们总结了许多研究成果后认为,水葫芦等在生长过程中需要大量的氮、磷等营养物质,并对重金属离子、农药等有极强的富集能力。水葫芦的吸污能力在所有的水草中是最强的。在适宜条件下,一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉,水葫芦还能从污水中除去镉、铅、汞、铜、银、钴、锶等重金属元素。 
4 建议

尽管水葫芦等水生植物在温暖、向阳及富含有机质的水域(特别是在富营养化水体)中生长旺盛,泛滥成灾,堵塞河道,影响航运,阻碍排灌。但适量的水葫芦等水生植物生长对水质的净化是有利的,关键是科学管理和转化利用。水体富营养化的主要成因是生活污水,对其治理,必须除去生活污水中的氮、磷等营养元素。在污水处理厂净化污水除氮、磷等营养元素时,主要用硝化法即用活性污泥进行处理,速度较快,但有大量的污泥沉淀,难以处理。据此学生提出以下建议:

41利用水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用,通过选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体,通过控制水生植物的数量来调控净化能力的大小,以修复受污染水体和保持水质。 

 42 将按照易种植、生长快、去污能力强等标准,筛选若干种水生植物,在污水处理厂和河涌将种植的水生植物群落局限在特定范围内,防止其随波逐流任意扩散。

43  由于水葫芦等水生植物在富营养化的水体中生长旺盛,为防止其二次污染水体,要及时打捞,利用水葫芦等水生植物中含有大量氮磷钾的特点,制作有机、无机复合肥;将水葫芦的枯叶干枝掩埋,作为多种植物的绿肥等综合利用。

 

5 收获与体会

51 通过这次的实践活动,使学生更加清楚认识到河涌在生态环境方面所起的重要作用。净化污水,去除富营养化,改善了我区水域的生态环境,提高了我区水环境的生态效益。

52  在这次研究活动中,使学生初步掌握了进行科学探究问题的一些基本方法;促进了学生对理论知识的掌握,提高了信息资料搜集和利用的能力、分析和解决问题的能力以及合作交流的能力。

53  研究活动的开展,对学生在情感、态度和价值观取向方面起到了教育引导作用,并初步形成了主动参与社会决策的意识。

54  通过这次活动,使学生认识到我区提出“青、碧、蓝”工程,是一项高瞻远瞩、造福当代、福荫后代的重要决定,它既维护了生态环境,又在环境方面支持社会经济的可持续发展。对顺德建成花园式河港城市将发挥重要的作用。

参考文献

[1] 张建煜,杜水红.对生物处理污染水源的思考. 大众科技杂志 2005年第7



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