污水處理中溫度對黑藻生長(cháng)的影響

安徽農業(yè)科學(xué), Joumal of Anhui Agri.Sei.2011,39(8):4642-464責任編輯黃小燕責任校對盧瑤污水處理中溫度對黑藻生長(cháng)的影響陳文音2,袁少雄12,陳章和2(1,廣州地理研究所,廣東廣州5021華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,廣東廣州503擠要[目的]研究污水處理過(guò)程中溫度對黑藻生長(cháng)的彩響。[方法]采用單因素試驗設計,設置5、15、2535℃4個(gè)溫度觀(guān)測在生活污水處理過(guò)程中各溫度下黑藻的生長(cháng)情況。[結果]在35、25℃中黑藻生長(cháng)較為旺盛,經(jīng)過(guò)15d的培養,黑藻的植株長(cháng)度、分枝數、輾教以及生物量分別增長(cháng)了2.8和1.2cm、7.0和5.9個(gè)6.2和3.7條、21%和2%,均星著(zhù)或極顯著(zhù)高于5℃下黑藻的生長(cháng)情況;在15℃的培養中,黑藻的生長(cháng)較慢植株長(cháng)度、分枝數、根數增長(cháng)量高于5℃,但兩者間無(wú)顯著(zhù)羞異。[結論]在5~35℃,溫度的升高能促進(jìn)污水處理過(guò)程中黑藻的生長(cháng)。關(guān)鍵詞黑藻;生活污水;溫度;生長(cháng)情況中圖分類(lèi)號X703文獻標識碼A文章編號0517-66l1(2011)08-04642-03Influence of Temperature on the growth of Hydrilla verticillata in the Wastewater TreatmentCHEN Wen-yin et al( Guangzhou Geography Institute, Guangzhou, Guangdong 510070)Abstract [Objective] The research aimed to study the influence of temperature on the growth of Hydrilla verticillata in the wastewater treat-and 35 C)was observed in the treatment process of domestic sewerage Result]H. verticillata grew luxuriantly in 35 and 25 C. After thecultivation of 15 days, the plant length, branch number, root number and biomass of H. verticillata in 35 and 25 C respectively increased 2.8d 1. 2 cm, 7.0 and 5.9 branch, 6. 2 and 3. 7 piece, 21% and 25 %, which were all significantly higher than that in 5C. In the cultivationcondition of 15 C, H. verticillata grew slowly. The increment of plant length, branch number and root number were high than that in 5Cbut they had no significant difference. Conclusion] During 5-35 C, the higher temperature could promote the growth of H. verticillata inKey words Hydrilla verticillata: Domestic sewerage: Temperature; Growth situation濕地植物是人工濕地系統中重要組成部分,在污水凈化4個(gè)溫度3次重復過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用1-,沉水植物是濕地植物的一個(gè)14試驗用水參照生活污水的濃度人工配制試驗污水,種類(lèi),具有較強的凈化能力,在污水處理中已經(jīng)有一定的配方如表1所示,化學(xué)需氧量(COD)濃度為100mg/L,總研究和應用。但目前對沉水植物的研究主要集中在種氮(TN)為20mg/L,總磷(TP)為25m/L。灌溉量為10L,類(lèi)的篩選以及凈化污水的效果等方面對植物在污水凈化過(guò)停留時(shí)間為15d程中的生長(cháng),特別是各種環(huán)境因子對其生長(cháng)的影響的研究還喪1人工污水配方較少。筆者以黑藻為研究對象研究在污水處理過(guò)程中溫度Table 1 The prescription of artificial wastewater對其生長(cháng)的影響從而為沉水植物特別是黑藻在污水處理中藥品名稱(chēng)濃度∥m/L藥品名稱(chēng)濃度/mL的研究和應用提供理論和實(shí)踐參考。11材料與裁培黑藻( Hydrilla verticillata(Lim,,)淀粉sm1材料與方法乙酸鈉Sodu650KH2O311.035.017.5‖NH4CRoye又名輪葉黑藻、水王蓀、球絲草燈籠草等,屬于單子葡萄糖Ghce13「尿葉植物綱水鱉科黑藻屬是一種多年生沉水植物,在我國南北各省的湖泊池沼、水溝及水流緩慢的河中均有分布;1.5測定方法①株高分枝數根數:每培養箱中隨機標其適應性強,生長(cháng)迅速,對污染物吸收、富集能力強,具有較記3個(gè)植株每3天測量其株高計算新增分枝和根的數量。好的凈化污水能力。②葉綠素含量測定采用分光光度法準確稱(chēng)取0.1g黑藻葉試驗所用黑藻取自華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院魚(yú)類(lèi)養片于試管中加入15ml丙酮-乙醇(2:1),試管加塞放置于殖池中取其頂枝10cm,于室外預培養10d后移栽于白色20℃培養箱內,在黑暗條件下提取葉綠素至肉眼觀(guān)察葉片塑料箱中,每箱移栽株數相同鮮重約50g,于光照培養箱中完全變白。以提取溶劑作空白測定葉綠素提取液吸光度培養A和A,利用Amon公式計算提取液中葉綠素濃度,換算12試驗裝置裁培裝置為白色塑料箱長(cháng)33cm,寬2.5為每克鮮葉葉綠素含量(mgg),即葉綠素a濃度(m/g):cm,高20cm,底鋪2cm厚的凈細沙構成小型污水處理系C=12.7A-26As;葉綠素b濃度(mg/g):C,=29統。培養箱為PGX330A-12H光照培養箱。As6-4.68A如;葉綠素總濃度(mg/g):C4,=C+C。③生L3因素水平設計采用單因素試驗設計研究溫度對黑物量:試驗結束時(shí)收割各培養箱中黑藻稱(chēng)鮮重,放入烘箱內藻生長(cháng)的影響。相同光照(4000kx)下,設置5、15、2535℃80℃烘48h,測干重1.6數據統計分析方法采用Ecel和SrSs統計軟件進(jìn)基金項目國家自然科學(xué)基金(304170346);廣東省自然科學(xué)基金(06025056)行數據分析,計算各指標的平均數及標準誤,利用單因素方作者簡(jiǎn)介陳文音(1982-),女,廣東潮州人,勳理工程師,項士,從事差分析進(jìn)行差異顯著(zhù)性的檢驗。環(huán)境生態(tài)學(xué)研究?！ねㄓ嵶髡?教授,博士,博士生導師從2結果與分析事生態(tài)學(xué)和環(huán)境科學(xué)研完,Emilhh@ scnu. edu收稿日期2010-12-142.1溫度對黑藻植株伸長(cháng)的影響在污水處理過(guò)程中,黑39裹8期陳文音等污水處理中溫度對黑藻生長(cháng)的形響藻植株長(cháng)度隨培養時(shí)間的增加逐漸增長(cháng),但在不同溫度下其黑藻的葉綠素含量基本均是先呈下降趨勢,而后回升,說(shuō)增長(cháng)的速度不同(圖1)。在35℃的培養中,黑藻植株增長(cháng)黑藻能在污水的環(huán)境下存活并逐漸恢復正常的生理活動(dòng)速度最快,15d后,植株長(cháng)度平均增加了2.8cm,極顯著(zhù)高于即對污水的環(huán)境具有一定的耐受性,而不同溫度下葉綠素其他3個(gè)溫度的處理(P<0.01)。在25℃,黑藻植株長(cháng)度也含量的變化沒(méi)有顯著(zhù)的差異,到第15天,5、1525、35℃4有較快的增長(cháng),15d后植株長(cháng)度平均增長(cháng)了1.2cm極顯著(zhù)個(gè)溫度下黑藻的葉綠素含量平均分別為1.8、1.7、1.2、1高于15和5℃植株的增長(cháng)量(P<0.01)。在15和5℃,植mg/g(圖4)。株長(cháng)度的增長(cháng)很慢,2個(gè)溫度下黑藻植株長(cháng)度的增長(cháng)量無(wú)顯著(zhù)差異。:賣(mài)距B=管制半8天數Days‖d圖3溫度對黑根數增長(cháng)的影響天數 Days ! dFig 3 Influence of temperature on the root number increment圖1溫度對黑蘊植株長(cháng)度增長(cháng)的影響of H. verticillataFe1 Auence of temperature on the plant length increment of25溫度對黑藻生物量的影響在152535℃的培養中,H. verticillata黑藻生長(cháng)良好,經(jīng)15d的生長(cháng),生物量分別增長(cháng)了12%2.2溫度對黑藻分枝的影響不同溫度下黑藻植株都有25%、21%(圖5),3個(gè)處理間無(wú)顯著(zhù)差異。在5℃下,黑藻新芽產(chǎn)生,形成新的分枝,分枝數增加數隨溫度升高而增加生長(cháng)緩慢,到試驗后期部分植株的枝葉腐爛死亡,試驗結束(圖2)。經(jīng)過(guò)15d的培養5、15、25、35℃4個(gè)溫度下黑藻時(shí)生物量減少了14%,生物量顯著(zhù)低于15℃黑藻生物量(P植株平均分別增長(cháng)了144.3、597.0個(gè)側枝,2535℃植<0.05),極顯著(zhù)低于25和35℃(P<0.01)。株的分枝增長(cháng)量極顯著(zhù)高于5℃(P<0.01),而35℃植株的分枝增長(cháng)量顯著(zhù)高于15℃(P<0.05),其他處理間則無(wú)25℃顯著(zhù)差異2.3溫度對黑藻根數的影響黑藻的不定根既能固定植株同時(shí)還能直接吸收水體及基質(zhì)中的營(yíng)養鹽。在不同溫度的處理下,黑藻根數的增長(cháng)隨溫度的變化與植株長(cháng)度的增長(cháng)相似(圖3)。在35℃培養中,黑藻植株產(chǎn)生大量不定根,根數的增長(cháng)量極顯著(zhù)地多于5和15℃(P<0.01),到第15天平均每株增長(cháng)了6.2條新根;在25℃培養中黑藻生長(cháng)良天數Days|d好,也有較多的新根產(chǎn)生顯著(zhù)多于5℃(P<0.05),第15天4溫度對黑藻葉綠素含量的影響時(shí),平均每株增長(cháng)了3.7條根;在15和5℃的培養中植株產(chǎn)P4 Influence of temperature on the chlorophyll content of H生的新根較少,到第15天時(shí)分別僅增加了1.1和0.2條根,verticillata兩者間無(wú)顯著(zhù)差異←品令天數Dysd圖5溫度對黑藻生物量的影響圖2溫度對黑贏(yíng)分株數增長(cháng)的影響Fig. 5 Infuence ofature on the biomass of Hydrilla veFig2 Influence of temperature on the branch number incre-of h, verticillata3結論與討論2.4溫度對黑藻葉綠素含量的影響在試驗的過(guò)程中4644安徽農業(yè)科學(xué)2011年枝數根數以及生物量等生長(cháng)指標有顯著(zhù)的影響在5~357] CU B, DEBUSKT A, DIERBERG FE, ct al. Phosphorus remoal from E℃,溫度的升高能促進(jìn)黑藻植株側枝、根數、生物量等增加,erglades agricultural area runoff by submerged aquatic vegetation/ limerock其中25-35℃適宜黑藻的生長(cháng),而低溫(5℃)則對黑藻的則:1: -. al nt3), aer Sicnece and ec生長(cháng)有抑制作用[8]KNIGHT R L, GU B, CLARKE R A, et al. Long-term phosphorus removalin Florida aquatic systems dominated by submerged aquatic vegetation[J]植物在污水凈化中的能力與其生長(cháng)狀況密切相關(guān),生長(cháng)越旺盛的植物其凈化污水的能力越大,該試驗中黑藻在9] NUNGESSER M K CHIMNEY M 3. Evaluation of phosphorus retention inWater Science and Technology2535℃下黑藻生長(cháng)旺盛,而在5℃下黑藻的生長(cháng)受到抑制,x01,14(11/12):O9-15這必將對黑藻的凈化效果產(chǎn)生影響但溫度對黑藻凈化效果0中團科學(xué)院中國物志編輯委員會(huì )中國植物志(第八卷)[M]北的影響如何以及在不同溫度下黑藻的生長(cháng)與其凈化效果的[ VAN T K. WHEELER G S, CENTERT D. Competition between Hydrilla關(guān)系有待進(jìn)一步的研究。verticillata and vallisneriaquatic Botany, 1999, 62(4): 225-233.,參考文獻[12] GU B. Environmental conditions and phoSphorus removal in Florida lakes[1]BRIX H Functions o macrophytes in constructed wetlands[J]. Water Sci-and wetlands inhabited by Hydrilla verticillata( Royle ) implications forence and Technology, 1994, 29(4): 71-78invasive species management[ J ]. Biological Invasions, 2006, 8(7): 15692]BRIX H Do macrophytes play a role in constructed treatment wetland[J]. Water Science and Technology, 1997, 35(5): 301-306[I3]雷澤湘謝貽發(fā)徐德蘭等大型水生植物對富營(yíng)養化湖水凈化效果[3] KIVAISI A K The potential for constructed wetlands for的試騎研究[J]安徽衣業(yè)科學(xué),2006,34(3):53-554ment and reuse in developing countries: a review[J]. Eoological Engineer- [14] PRUSTY B A K AZEEZ P A, JAGADEESH E P Alkali and transitionmetals in macrophytes of a wetland system[J ]. Bulletin of Environmental[4]林連升繆為民,袁新華等沉水植物在池塘養殖生態(tài)系中的水質(zhì)改Contamination and Toxicology, 2007, 78(5): 405-410良作用J],水產(chǎn)科學(xué),205,24(12):45-47[15]何蓉,周琪張軍表面流人工濕地處理生活污水的研究[]生態(tài)環(huán)[5]戴莽,倪樂(lè )意謝平,等利用大型圍隔研究沉水植被對水體富營(yíng)養化境,2004,13(2):180-181啊J水生生物學(xué)報,19,23(2)97-101[16]楊德分光光度法測葉綠素含量的探討[廣西農業(yè)大學(xué)學(xué)報,[6] DIERBERG F E, JUSTON J J, DEBUSK T A, et al. Relationship between19×6,15(2):145-15hydraulic efficiency and phosphorus removal in a submerged auatic vege7]杜榮騫生物統計學(xué)M]北京高等教育出版社,2003tation-dominated treatment wetland [J]. Ecological Engineering, 2005[18]成水平吳振斌況琪軍人工濕地植物研究[J]湖泊科學(xué)20,14(2):7-184.(上接第4609頁(yè))燈,沼肥用于施果樹(shù),果園套種蔬菜或飼料作物滿(mǎn)足生豬的道路填充物鋪墊填場(chǎng);有害廢棄物如電池、農藥瓶等則集中飼料要求。除養豬外,還可以發(fā)展養牛、養雞等養殖業(yè);除種衛生填埋。實(shí)現就地減量化分類(lèi)處理辦法,垃圾運輸量和處植果業(yè)外,還包括糧食、蔬菜等經(jīng)濟作物的種植,其衍生模式理量可減少80%以上,既有效節省了處理成本,又產(chǎn)生了優(yōu)有“雞沼一茶”、“牛一沼一稻”、“牛一沼一魚(yú)”等。目前,質(zhì)有機肥源和可再生資源回收。該技術(shù)在江西贛南及南方丘陵地區形成了一定的發(fā)展態(tài)勢3.2集中產(chǎn)業(yè)化處理經(jīng)過(guò)分類(lèi)壓縮的垃圾集中產(chǎn)業(yè)化處并成為當地農村經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑理是農村垃圾處置的后道程序,這一環(huán)節的發(fā)展重點(diǎn)是走垃4結語(yǔ)圾產(chǎn)業(yè)化處理農村垃圾處理上以“減量化、產(chǎn)業(yè)化、生態(tài)化”原則現在農村垃圾可燃物含量明顯增加,一般經(jīng)過(guò)分類(lèi)處理為導向深化完善“戶(hù)集村收鎮運、縣處理”梯次網(wǎng)絡(luò ),結合后的垃圾熱值能滿(mǎn)足垃圾焚燒的要求,利用垃圾集中焚燒產(chǎn)村莊特點(diǎn)建設回收站、小型處理廠(chǎng)等探索一條與農村實(shí)際生的熱量來(lái)發(fā)電,可同時(shí)實(shí)現廢物無(wú)害化、減量化資源化的情況相吻合,與城鄉統籌發(fā)展相一致,與經(jīng)濟承載實(shí)力相適處理技術(shù)。a00年8月,鄱陽(yáng)縣政府與香港綠色動(dòng)力集團公應的垃圾循環(huán)處理新模式,切實(shí)保護“一湖清水”,從而實(shí)現司正式簽訂垃圾焚燒發(fā)電項目,項目I期工程預期在2011年環(huán)鄱陽(yáng)湖地區經(jīng)濟的可持續發(fā)展。5月份完工,可日處理垃圾500t。2013年Ⅱ期完工后,日處參考文獻理垃圾達1000t。但發(fā)電廠(chǎng)建設成本高,且垃圾焚燒中易產(chǎn)[]漳州市建設局課題組農村垃圾處理的實(shí)踐與思考J城鄉建設2008(7):64-66生飛灰COCO2SO2、二囑英和一些氮氧化物等,二次污染(2]李國朝,楊期勇楊濤等環(huán)鄱陽(yáng)湖地區農村垃圾現狀調研及對策是制約該技術(shù)推廣的主要因素環(huán)境與可持續發(fā)展,2010(2):-5.33能源生態(tài)化處理以沼氣為紐帶因地制宜開(kāi)展“三沼【3]鮑遙中國城市垃圾出路向題亟待解決[打環(huán)境保護195(12):0-(沼氣、沼渣沼液)”的綜合利用發(fā)展“養殖一沼氣一種植”[4】 FATIMA HAMMY, GUY MERCIER, JEAN-FRANCOIS BLAIS. Removal of三位一體的能源生態(tài)模式。該模式主要是利用沼氣池消化lead in APCR leachates from municipal solid waste incinerator using peatmoss in a batch counter-current sorption process[J]. Hydrometallun動(dòng)物糞便植物秸稈等廢棄物,產(chǎn)生的沼氣用于農戶(hù)做飯點(diǎn)