胡軍有

摘 要：本研究探討了馬蹄蓮、鳳眼蓮、睡蓮三種水生植物對豬場廢水中氮磷的去除效果。結(jié)果表明，馬蹄蓮、鳳眼蓮、睡蓮這三種水生植物都能夠較好地吸收豬場廢水種的氨氮（NH4+-N）、總氮（TN）、總磷（TP）去除率分別為 92.48%～95.38%、86.48%～95.24%和 49.54%～67.48%。三種水生植物中，馬蹄蓮和鳳眼蓮對豬場廢水中的NH4+-N 的去除具有較好的效果，睡蓮和鳳眼蓮對豬場廢水中的 TN 的去除具有較好的效果，鳳眼蓮對豬場廢水中的 TP 去除的效果最好。三種水生植物吸收作用對豬場廢水中 TN 的去除貢獻(xiàn)率為 20.43%～55.74%，對 TP 的去除貢獻(xiàn)率為 49.54%～67.48%。因此， 可以利用水生植物去除豬場廢水中的氮磷，達(dá)到凈化水體的效果。

關(guān)鍵詞：豬場廢水;氮磷;水生植物;去除

一、養(yǎng)豬場廢水現(xiàn)狀

隨著城市的現(xiàn)代化發(fā)展以及人民生活水平的提高，我國人民對畜禽產(chǎn)品的消費也與日俱增。畜禽養(yǎng)殖業(yè)是我國農(nóng)業(yè)污染中最主要的污染排放源，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙贏目標(biāo)，成為擺在各級政府面前的重大課題[1～2]。養(yǎng)豬場較多分布在城市郊區(qū)或城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)，由于環(huán)保意識的淡薄，絕大多數(shù)養(yǎng)豬場未設(shè)置相應(yīng)污染處理配套設(shè)施，養(yǎng)豬場產(chǎn)生的大量糞便和廢水往往不加處理就地排放，對周圍環(huán)境造成很嚴(yán)重的污染，嚴(yán)重制約養(yǎng)豬業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年我國陸續(xù)出臺了一系列防治政策。

二、豬場廢水中氮磷的危害及處理方法

1.豬場廢水的來源及主要特征

我國是生豬養(yǎng)殖大國，截至 2016 年生豬年飼養(yǎng)總量（出欄+存欄）近 12 億頭。養(yǎng)豬場污水主要來自豬糞便、豬尿及豬圈沖洗水，污水有機(jī)污染物、懸浮物、NH4+-N 含量高等特點，是一種高濃度的有機(jī)污水，若處理得不恰當(dāng)會對水體造成嚴(yán)重的環(huán)境影響。

2.豬場廢水中氮磷的現(xiàn)狀及危害

近年養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)的經(jīng)營方式已轉(zhuǎn)變成集約化，但是大量的養(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)所帶來的一系列環(huán)境問題也更加嚴(yán)重。相關(guān)資料分析，一個萬頭豬場（按中豬計）每年至少向豬場周圍排放 3 萬噸的糞尿，由于豬對飼料中氮和磷的吸收率很低，豬將大約 53.1%的食入氮和的 79.8%食入磷排出體外，全年大約 100-160 噸氮和 20-33 噸磷隨糞尿排放到周圍環(huán)境中。若排放的氮磷在土壤中累積，超過其單位面積生態(tài)環(huán)境再循環(huán)需求，就會造成嚴(yán)重的土壤污染。同時由于長期以來，我國在畜禽糞污處理設(shè)施方面的基礎(chǔ)薄弱， 使得大量的豬場養(yǎng)殖廢水直接排入河流中，使水體富營養(yǎng)化。

三、材料與方法

1.供試材料

供試品種：實驗所用的 3? 種水生植物鳳眼蓮（Eichhornia? crassipes）、馬蹄蓮

（Zantedeschia aethiopica）、睡蓮（Nymphaea tetragona）均取自湖南汝城郊區(qū)的水塘。選取經(jīng)過自來水馴養(yǎng)后已適應(yīng)水環(huán)境、長勢良好且大小相近的植株進(jìn)行實驗。

供試污水：試驗開始前將豬場廢水用 170 目篩濾去豬場廢水中的雜質(zhì)及其大顆粒懸浮物后，用于培養(yǎng)水生植物。供試養(yǎng)豬廢水水質(zhì)如下：TN527mg/L，NH4+-N 511mg/L，TP36.4mg/L。

2.試驗方法

采用 12 個直徑 35 cm、高 40 cm 的桶，桶底均置厚度為 10 cm 的礫石，各加入實驗用水 20 L。每桶種養(yǎng)一種水生植物，分別為鳳眼蓮、馬蹄蓮、睡蓮;并設(shè)不種植任何植物的空白對照。每個處理設(shè) 3 個重復(fù)。實驗期間通過加自來水來補(bǔ)充蒸發(fā)、蒸騰和采樣所耗的水分，以保持箱中水位。實驗開始后每隔 5d 取一次水樣分別測中的TN、NH4+-N、TP。

3.數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)結(jié)果用平均值標(biāo)準(zhǔn)差（ Mean ± SD） 表示，相關(guān)試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS13.0 的單因子變異分析（ ANOVA），參數(shù)之間平均值的比較使用最小顯著差異法（ LSD） 進(jìn)行檢驗。表格中同列字母不同者有顯著差異（ P<0.05）。

四、結(jié)果與分析

1.不同水生植物對豬場廢水中 NH4+-N 的去除效果

NH4+-N 濃度隨著時間的變化而變化的曲線。睡蓮、鳳眼蓮、馬蹄蓮對豬場廢水中的 NH4+-N 具有較好的去除效果，在試驗的第 5 天各處理水體中NH4+-N 的濃度都有顯著的降低，由初始的 511mg/L 降低至 23.6～74.5mg/L，而且三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 NH4+-N 的濃度與空白對照差異顯著（P<0.05）;但是在5～30d 此三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 NH4+-N 的濃度的降低相對來說不太明顯， 而且具有一定的波動性。由此可見，睡蓮、鳳眼蓮、馬蹄蓮都能夠有效的處理豬場廢水中的 NH4+-N，去除率（見表 1）在 92.48%～95.38%之間，均高于空白組的 85.42%， 并且差異達(dá)到顯著水平（P<0.05）。三種水生植物對豬場廢水中 NH4+-N 的去除效果的順序為：馬蹄蓮>鳳眼蓮>睡蓮>空白。由此可得，種植馬蹄蓮和鳳眼蓮對豬場廢水中的NH4+-N 的去除具有較好的效果，即馬蹄蓮和鳳眼蓮對 NH4+-N 的去除能力是比較強(qiáng)的。

2.不同水生植物對豬場廢水中 TN 的去除效果

TN 濃度隨著時間的變化而變化的曲線。睡蓮、鳳眼蓮、馬蹄蓮對豬場廢水中的 TN 具有較好的去除效果，在試驗的第 5 天各處理水體中 TN 的濃度都有顯著的降低，由初始的 511mg/L 降低至 23.6～74.5mg/L，而且三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 TN 的濃度與空白對照差異顯著（P<0.05）;但是在 5～30d 此三種水生植物處理的養(yǎng)豬廢水中的 NH4+-N 的濃度的降低相對來說不太明顯，而且具有一定的波動性。

五、結(jié)語

1.三種水生植物對豬場廢水中 NH4+-N、TN、TP 的去除效率（已經(jīng)減去對照組水樣的數(shù)值）分別為 7.06%～9.96%、5.73%～8.76%和 27.84%～34.21%。三種水生植物中， 馬蹄蓮和鳳眼蓮對豬場廢水中的 NH4+-N 的去除具有較好的效果，睡蓮和鳳眼蓮對豬場廢水中的 TN 的去除具有較好的效果，鳳眼蓮對豬場廢水中的 TP 的去除具有較好的效果。

2.三種水生植物吸收作用對豬場廢水中 TN 的去除貢獻(xiàn)率為 20.43%～55.74%， 對 TP 的去除貢獻(xiàn)率為 49.54%～67.48%。

參考文獻(xiàn)：

[1]王方浩，馬文奇， 竇爭霞等. 中國畜禽糞便產(chǎn)生量估算及環(huán)境效應(yīng)[J]. 中國環(huán)境科學(xué)， 2006（05）：614-617.

[2]楊林章，馮彥房，施衛(wèi)明等. 我國農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)研究進(jìn)展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013，21（01）：96-101.