绿狐尾藻氮磷吸收特性及污水生态治理综合效益分析

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生态治污技术已经成为解决面源污染问题的主要发展方向。本研究主要针对我国南方亚热带地区稻草-绿狐尾藻生态治污技术的关键技术参数与去除氮(N)磷(P)机理开展研究工作,通过温室试验,以绿狐尾藻(Myriophyllum elatinoides)为研究对象,以水葫芦(Eichhornia crassipes)和水花生(Alternantheraphiloxeroides)为参照植物,探究绿狐尾藻的NP养分吸收动力学特征,明确绿狐尾藻对废水浓度的适应范围;通过野外控制性试验,探究绿狐尾藻在不同浓度生长特征及其对NP吸收累积的器官分配,明确绿狐尾藻的最佳收割时间,为绿狐尾藻湿地的科学管理提供理论依据;通过浙江绍兴某养殖场污水治理示范工程的定位观测和数据分析,明确绿狐尾藻综合治污技术的应用效果,并对其生态效益与经济效益分析进行量化分析。  结果表明:绿狐尾藻对NH4+-N、NO3--N和H2PO4--P的最大忍耐浓度分别可达到470mg·L-1、77mg·L-1和73mg·L-1左右,对NH4+-N、H2PO4--P吸收速率均显著高于水葫芦和水花生,三种植物对NH4+-N吸收潜力均显著高于NO3--N。绿狐尾藻生物量和氮磷养分累积在40d左右基本达到稳定阶段,其养分累积以茎中的累积量为最多(占64-73%);绿狐尾藻生长的最佳养分浓度为TN300mg·L-1左和TP20mg·L-1左右,在49d左右其养分累积量分别为N72.9g·m-2和P14.6g·m-2。通过5万头生猪存栏大规模养猪场示范工程的观测表明,稻草—绿狐尾藻养猪废水生态治污技术具有良好的治理效果,该系统出水COD、总氮和总磷浓度均优于国家养殖废水排放标准,每万头猪COD、总氮、氨氮和总磷的污染物年减排量分别达到53.0、29.1、25.4和1.1t·a-1;通过绿狐尾藻生物质的饲料化利用与湿地水产养殖等资源化利用途径,每万头猪产生的直接经济效益约1.2万元·a-1。  总之,绿狐尾藻对氨氮和磷酸盐的最大忍耐浓度可分别达到:470mg·L-1和73mg·L-1,可应用于高负荷污水生态治理,其治污技术具有很好的前景。
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