出售養(yǎng)殖廢水處理二手臥螺離心機技術隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展, 在帶動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的同時, 也帶來了嚴重的環(huán)境污染問題.養(yǎng)殖廢水凈化的瓶頸即為大量高濃度NH4+-N的去除, 因高濃度NH4+-N會對植物產(chǎn)生毒害作用.目前, 去除豬場廢水NH4+-N的方法有很多, 其中選擇水生植物構建人工濕地是修復和凈化污染水體的一種重要手段, 因其具有高效、低成本、低耗能, 可循環(huán)等優(yōu)點, 同時可以增加水體的生態(tài)服務效益和經(jīng)濟效益而備受青睞.

出售養(yǎng)殖廢水處理二手臥螺離心機技術1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)均為3次重復的平均值, 誤差線均為標準誤.數(shù)據(jù)統(tǒng)計利用SAS軟件, 進行方差分析和Fisher's顯著性檢驗(LSD), 比較不同處理間在P < 0.05的顯著性水平.采用Microsoft Office Excel 2007(Microsoft, Redmond, WA, USA)和Sigmaplot 10.0(Systat Software, Inc., Chicago, IL, USA)軟件進行數(shù)據(jù)分析和作圖.

2 結果與分析 2.1 生長特征

70 mg·L-1的高NH4+處理下, 綠狐尾藻生長健壯(圖 1), 莖高和生物量隨著時間的延長在直線增加[圖 2(a)和(b)], 至21 d時, 綠狐尾藻的相對莖高和生物量分別達到40.56 cm和17.82 g·穴-1, 其莖和生物量的生長速率分別是1.94 cm·d-1和0.11 g·(g·d)-1(圖 3).與70 mg·L-1的NH4+處理相比, 當NH4+水平增加到210 mg·L-1時, 相對莖高和生物量略有降低, 它們的生長速率與其無顯著差異(圖 3); 而當NH4+水平達到420 mg·L-1時, 莖高和生物量生長速率均顯著降低, 僅為對照的27.4%和17.9%, 且10 d時即達到高值, 之后則表現(xiàn)出生長不良甚至死亡的現(xiàn)象[].

綠狐尾藻根系的生長亦隨著NH4+水平的升高而被顯著抑制[圖 2(c)].移栽至10 d時, 根系的生長達到長, 與70 mg·L-1的NH4+處理相比, 210 mg·L-1和420 mg·L-1的NH4+處理下, 根長分別降低了21.1%和44.7%. 10 d后, 70 mg·L-1和210 mg·L-1的NH4+處理下, 根系已基本停止生長, 而420 mg·L-1的高NH4+處理下, 根系變黑腐爛(圖 1).

2.2 葉綠素含量

高NH4+處理顯著影響綠狐尾藻葉綠素的含量(圖 4).與70 mg·L-1的NH4+處理相比, 當NH4+水平提高到210 mg·L-1或420 mg·L-1時, 葉片葉綠素a和b的含量顯著下降, 且葉綠素a的含量僅是對照的50%左右[圖 4(a)].隨著NH4+水平的增加, 葉片葉綠素a與b的比值在降低, 70、210和420 mg·L-1處理下, 其比值分別是2.9、2.6和1.9.葉片總葉綠素含量與葉綠素a的變化趨勢相似, 與70 mg·L-1的NH4+處理相比, 210 mg·L-1和420 mg·L-1處理下, 葉片葉綠素含量顯著下降, 分別下降了39.7%和36.3%, 而它們之間無顯著差異.

莖的總葉綠素顯著低于葉片, 僅為葉片的4%~10%. 70 mg·L-1 NH4+處理下, 莖葉綠素的含量為0.12 mg·g-1, 當NH4+水平提高到210 mg·L-1時, 莖的總葉綠素含量顯著增加, 增加了40%;而當NH4+水平增加到420 mg·L-1時, 莖的總葉綠素含量顯著降低, 降低了30%[圖 4(b)].相應地, 與70 mg·L-1 NH4+處理相比, 210 mg·L-1 NH4+處理下, 葉綠素a及葉綠素b顯著提高, 分別提高了26.5%和66%;而達到420 mg·L-1 NH4+處理時, 葉綠素a與b顯著降低, 分別降低了42.4%和5.1%[圖 4(b)].莖中葉綠素a與葉綠素b的比值亦隨著NH4+水平的提高而降低, 70、210和420 mg·L-1處理下, 其比值分別是2.0、1.5和1.2.

2.3 可溶性糖含量

所示, 70 mg·L-1的NH4+處理時, 可溶性糖含量在莖顯著比葉中高(P < 0.05), 高42.6%.與70 mg·L-1 NH4+處理相比, 當NH4+水平提高到210 mg·L-1時, 葉、莖的可溶性糖含量顯著降低(P < 0.05), 分別降低了41.8%和62.7%;而當NH4+水平達到420 mg·L-1時, 葉中的可溶性糖含量顯著升高(P < 0.05), 增加了47.8%, 而莖中的可溶性糖含量顯著下降, 降低了63.9%.

不同高銨水平下綠狐尾藻的葉片和莖可溶性糖含量

2.4 丙二醛(MAD)的含量

隨著NH4+水平的增加, 丙二醛含量逐漸增加(圖 6). 70 mg·L-1的NH4+處理下, 丙二醛的質量摩爾濃度低為11.5 nmol·g-1.當NH4+水平增加到210 mg·L-1和420 mg·L-1時, 丙二醛的含量分別增加了1倍和2倍, 達到顯著性差異(P < 0.05).說明隨著NH4+水平的提高, 綠狐尾藻受到NH4+脅迫的程度越來越嚴重.

不同高銨水平下綠狐尾藻組織內丙二醛含量

2.5 氮、磷吸收特征

如圖 7(a)所示, 隨著時間的延長, 植物中N含量亦隨著NH4+-N濃度的提高先增加而后降低, TN的變幅在30.7~53.4 mg·g-1之間. 70 mg·L-1NH4+-N處理下, 綠狐尾藻組織中TN含量的峰值(40.5 mg·g-1)出現(xiàn)在第10 d, 比第1 d增加了14%.當NH4+-N水平提高到210 mg·L-1時, 培養(yǎng)7 d之內, 組織內TN含量與對照無顯著差異; 隨著時間的延長, 組織內TN的含量顯著高于對照, 峰值(45.0 mg·g-1)出現(xiàn)在第14 d, 比對照峰值高11.1%.當NH4+-N水平達到420 mg·L-1時, 組織內TN的含量顯著高于前兩個高NH4+-N水平處理, 峰值(53.4 mg·g-1)亦出現(xiàn)在第14 d, 比對照峰值高31.8%.至21 d時, 由于植物生物量的增加導致的稀釋效應, TN的含量反而有所下降, 甚至低于初始TN含量. 如圖 7(b)所示, 不同高NH4+處理下, 隨培養(yǎng)時間的延長, 綠狐尾藻組織中TP的含量逐漸增加, TP的變幅在3.8~7.7 mg·g-1之間.短時間內差異不明顯. 70 mg·L-1NH4+-N處理下, 至收獲(21 d)時, 綠狐藻組織中TP達到高為7.7 mg·g-1, 比第1 d時增加了近1倍.當NH4+-N水平增加到210 mg·L-1和420 mg·L-1, TP的含量在收獲時分別比第1 d增加了47.7%和54.9%, 但與70 mg·L-1的處理相比, 分別顯著降低了38.6%和27.0%, 說明高NH4+-N脅迫可能抑制P的吸收.

不同高NH4+-N水平下綠狐尾藻的N、P含量的變化特性

3 討論

水生植物不僅自身可以同化吸收大量的N、P等物質, 而且可以為微生物提供氧氣和棲息場所, 促進微生物對水質的去除, 所以水生植物的生長狀況與其濕地系統(tǒng)污染物的去除效率密切相關.*, NH4+-N是植物可利用的N源, 但其對植物有高毒性, 在很低的濃度, 比如外部質量濃度高于2 mg·L-1就有可能產(chǎn)生毒害, 影響植物的生長發(fā)育.植物體內葉綠素、碳水化合物含量以及MAD的累積量可以反映植物受脅迫和程度.本研究中, MAD的含量隨NH4+-N濃度的增加而顯著增加, 表明綠狐尾藻受NH4+-N的脅迫程度亦在逐漸增大.但在70~210 mg·L-1高水平NH4+-N處理下, 綠狐尾藻莖高和凈生物量都隨時間的延長在直線增加, 葉綠素和可溶性糖含量較高, 說明其光合能力也較強; 而當NH4+-N水平達到420 mg·L-1時, 光合能力下降, 葉綠素和可溶性糖含量均降低, 植物生長受阻甚至死亡.已有研究報道, 水生植物在NH4+-N質量濃度1.5~28 mg·L-1中生長4~8 d, 可以檢測到NH4+-N的毒性.耐NH4+-N的水生植物大藨草(Actinoscirpus grossus)在35 mg·L-1的高NH4+-N處理下生長, 當NH4+-N水平提高到140~210 mg·L-1時, 亦會受到NH4+-N的脅迫, 根系生長不良, 光合效率下降.本研究表明, 綠狐尾藻在210 mg·L-1的高NH4+-N水平, 受到一定脅迫, 但仍可以正常生長, 而且光合能力也很強, 說明綠狐尾藻在高NH4+-N條件下仍有很高的生產(chǎn)力, 很可能是一種氨超耐受植物.

綠狐尾藻對N, P的高效吸收能力是綠狐尾藻濕地系統(tǒng)對污染物凈化能力的重要指標之一.魯靜等的研究表明, 洱海流域44種濕地植物的TN和TP含量平均為15.7 mg·g-1和3.3 mg·g-1; 金樹權等比較研究10種水生植物, 發(fā)現(xiàn)它們N、P含量的變化范圍分別是13.67~26.38 mg·g-1和1.16~3.50 mg·g-1.本研究中, 在不同高濃度NH4+-N處理下, 綠狐尾藻N和P的含量變化范圍為30.7~53.4 mg·g-1和3.8~7.7 mg·g-1, 比已有報道的水生植物N、P含量均高.已有的研究中N的處理濃度相對比較低, 可能主要因為其在超過28 mg·L-1的高NH4+-N介質中, 會受到氨毒害而無法正常生長, 從而影響N、P的吸收.綠狐尾藻不僅能在超高NH4+-N的條件下正常生長, 而且可以吸收大量的N和P, 表明其在高NH4+-N的廢水中對N、P去除作將會有極大的貢獻.從圖 8可以看出，當NH4+水平高達210 mg·L-1和420 mg·L-1時，在綠狐尾藻干物質的量在直線下降的情況下，其對N、P的累積量雖也顯著下降，但比生物量下降的速度慢.因此, 綠狐尾藻生態(tài)濕地系統(tǒng)高效凈化高NH4+-N的廢水時, 其質量濃度的適應范圍應在420 mg·L-1以下.

4 結論

(1) 綠狐尾藻可能是一種超耐氨的水生植物, 對NH4+-N的耐性可以達到210 mg·L-1, 此條件下, 莖和生長量的增長速率分別是1.83 cm·d-1和0.11 g·(g-1·d-1), 與70 mg·L-1的高NH4+處理無顯著差異.

(2) 綠狐尾藻對N和P有相當高的吸收能力, 在70~420 mg·L-1的高NH4+處理下, 植株TN變幅在30.7~53.4 mg·g-1, TP的變幅在3.7~7.7 mg·L-1.

(3) 在處理高NH4+-N廢水的生態(tài)濕地系統(tǒng)的構建中, 綠狐尾藻可作為一種良好的候選水生植物.