不同磷浓度条件下浮萍除磷效率及其机理研究

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水是地球上最珍贵的资源之一,也是生命形式存在的基础。然而近一个世纪以来,随着人口的巨增和工农业生产的飞速发展,农业面源、工业点源及生活源含磷的污水数量在不断地增加,而对水质管理和污水的处理则明显滞后,大量未经过处理的污水直接排出,这已经造成了地表水环境的严重污染。我国面临着严峻的淡水资源磷污染情况和日渐增多的湖泊富营养化情况。所以,现在急需一种操作方法简便、运行费用低廉而且对磷去除效果好的污水处理方法和水体生态修复方法。利用水生植物浮萍不仅能够净化污水,去除其中的污染物质,而且还可以在将其收获后加工处理,作为肥料、饲料或新的能源,实现资源化回收利用。这一种经济有效、易于推广的处理技术,正受到国内外学者的高度关注。浮萍是一种小型漂浮植物,具有生长速度迅速、吸收转化氮磷速度快、可耐受多种污水条件、收获方式简单以及后期开发用途广等特点。本文通过浮萍生长观察实验、浮萍对磷的吸收速率测定实验和浮萍生理指标测定实验,比较了稀脉浮萍、少根紫萍和紫萍的磷吸收能力。在此基础上,挑选出对磷吸收效率最高的紫萍作为研究对象,设置不同初始磷浓度条件,进一步研究紫萍在不同磷浓度条件下的生理指标变化情况,以期为进一步开展利用浮萍净化磷有机污染污水的研究与应用提供有益的参考数据。主要研究结果如下:1、三种浮萍在初始磷浓度为0.1、1.55、3.1、15.5、46.5mg/L的营养液条件下均生长良好。其中在初始磷浓度为1.55、3.1、15.5mg/L时,三种浮萍相对生长率更高。在各初始磷浓度条件下,稀脉浮萍的鲜重增加量均最高,但对磷的去除量低于紫萍,少根紫萍对磷的去除量最低。2、三种浮萍对磷的吸收速率总体上随溶液中磷浓度的增加而上升。稀脉浮萍和紫萍在磷浓度为93mg/L时对磷的吸收速率略有下降。在磷浓度为15.5mg/L和46.5mg/L时,紫萍对磷的吸收速率显著高于稀脉浮萍对磷的吸收速率。3、稀脉浮萍体内蛋白质含量高于紫萍和少根紫萍。紫萍的ACP酶活力和ATP酶活力高于稀脉浮萍和少根紫萍。4、紫萍体内蛋白质含量在磷浓度3.1mg/L条件下最高,随着溶液中磷浓度的进一步增加,紫萍体内蛋白质含量略有降低。紫萍的ATP酶活力随溶液中磷浓度的增加而提高。当溶液中磷浓度达到46.5mg/L时,紫萍体内ATP酶活力最高。
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