蕹菜對(duì)復(fù)合污染水體的凈化效果研究

饒丹華，何建軍，惠陽，耿勝榮，

白嬋1，程剛3，鉏曉艷1，李新1，廖濤1

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所/湖北省農(nóng)產(chǎn)品輻照工程技術(shù)中心，武漢　430064；

2.中國科學(xué)院水生生物研究所，武漢　430070； 3.武漢工程大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，武漢　430073 )

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蕹菜對(duì)復(fù)合污染水體的凈化效果研究

饒丹華1,3，何建軍1，惠陽2，耿勝榮1，

白嬋1，程剛3，鉏曉艷1，李新1，廖濤1

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所/湖北省農(nóng)產(chǎn)品輻照工程技術(shù)中心，武漢430064；

2.中國科學(xué)院水生生物研究所，武漢430070； 3.武漢工程大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，武漢430073 )

摘要：針對(duì)水體富營養(yǎng)化和重金屬復(fù)合污染的問題，選用蕹菜，俗名空心菜(Ipomoeaaquatica)作為浮床植物，設(shè)置五組不同富營養(yǎng)化水平與重金屬Cd、Cr復(fù)合污染的水體，研究蕹菜浮床技術(shù)修復(fù)的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)水體總磷、總氮、硝氮、氨氮等含量均明顯降低，Cd和Cr含量也有效下降。相對(duì)對(duì)照組，總磷、總氮、硝氮、氨氮、Cd和Cr去除率提高值分別為19.8%~8.6%、26.1%~13.7%、33.9%~8.6%、21.1%~13.2%、53.6%~41.6%、35.8%~16.5%。蕹菜浮床修復(fù)效果明顯，并且Cd的去除率提高值與富營養(yǎng)化程度呈正相關(guān)性，其余都是富營養(yǎng)化越嚴(yán)重，提高值越低。

關(guān)鍵詞：蕹菜；浮床；富營養(yǎng)化；重金屬

富營養(yǎng)化污染和重金屬污染是水體污染的兩大重點(diǎn)課題，由其引發(fā)的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和健康安全問題屢見不鮮，近年來備受關(guān)注。對(duì)受污水體的治理手段多種多樣，早年所用的物理、化學(xué)等方法，弊端明顯，高耗能，低效率，操作過程復(fù)雜，且伴隨著一定的二次污染[1- 5]。近年來興起的生物修復(fù)技術(shù)用生態(tài)治理生態(tài)，具有綠色安全、成本低、效果好、操作管理方便等顯著優(yōu)點(diǎn)[6]。目前應(yīng)用于植物浮床修復(fù)水體技術(shù)的植物多達(dá)80余種，多為一年或多年生水生景觀植物[7]，例如香蒲、蘆葦、鳳眼蓮等，水生蔬菜應(yīng)用相對(duì)較少。本實(shí)驗(yàn)選用多維管束水生蔬菜——蕹菜(Ipomoeaaquatica)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，用不同富營養(yǎng)化程度水體模擬室外污染水體，并人工添加重金屬Cd和Cr模擬復(fù)合污染，研究浮床處理對(duì)富營養(yǎng)化和重金屬復(fù)合污染的修復(fù)規(guī)律，為蕹菜浮床技術(shù)的應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1　實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)蕹菜：由武漢市蔡甸區(qū)東方之子生態(tài)農(nóng)莊培育，選取生長健康狀況良好、長勢均勻、沒有損傷、沒有黃葉的蕹菜幼苗，于霍格蘭培養(yǎng)液中馴化培養(yǎng)7天，使其適應(yīng)水體生長。開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，蕹菜幼苗平均株高約為10 cm。

實(shí)驗(yàn)浮床：由中等密度平整泡沫板作材料，將泡沫板裁剪成每塊浮床基質(zhì)板長寬為50 cm×30 cm。每塊泡沫板上按50 cm×30cm的布局均勻打上15個(gè)直徑約為2 cm的圓孔用來放置蕹菜幼苗，孔間距為10 cm×10 cm。

實(shí)驗(yàn)箱：以同種型號(hào)的塑料水箱為容器，數(shù)目為20個(gè)。每個(gè)富營養(yǎng)化濃度設(shè)有實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，均作平行處理，共五組。長:寬:高為70 cm×30 cm×50 cm，每個(gè)水箱都安放一個(gè)15孔泡沫板作為浮島床體。實(shí)驗(yàn)組的泡沫板上每個(gè)孔放置2株蕹菜幼苗，對(duì)照組不放置蕹菜。提供充足光照和30℃恒溫。

實(shí)驗(yàn)水體為自配富營養(yǎng)水體，除氮磷元素不添加其余均按霍格蘭培養(yǎng)液配制，氮磷具體配制見表1。

1.2　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置5組實(shí)驗(yàn)水體，實(shí)驗(yàn)組有蕹菜浮床，對(duì)照組無蕹菜浮床。根據(jù)地表水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，濃度1為Ⅲ類水，濃度2為Ⅴ類水，濃度3～濃度5是三種程度富營養(yǎng)化污染水體。各組水體均添加Cd和Cr，使得Cd濃度為1 mg/L(超過Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)0.01 mg/L)，Cr濃度為1 mg/L(超過Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn)0.1 mg/L)。氮磷等物質(zhì)濃度設(shè)置如表1所示。

表1　五組氮磷濃度梯度設(shè)置

以7天為一個(gè)周期，從2015年4月15日至2015年5月20日連續(xù)測量5次水樣中總氮、總磷、氨氮和硝酸鹽氮以及Cd和Cr的值。

1.3　實(shí)驗(yàn)方法

水中的總磷采用鉬酸鹽分光光度法測定(GB 11893—89)，水中的總氮采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測量(GB 11894—89)，水中的氨氮采用納氏試劑分光光度法測量(HJ 535—2009)，水中的硝酸鹽氮采用紫外分光光度法進(jìn)行測量(GB 7493—87)，Cd和Cr含量采用火焰原子吸收法測量[8]。

2結(jié)果與分析

2.1　蕹菜生長狀況

從實(shí)驗(yàn)開始到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，所有蕹菜植株累計(jì)死亡3棵，成活率約為100%，死亡植株及時(shí)更換成新的健康植株。浮床栽種蕹菜初期，蕹菜普遍出現(xiàn)一定程度萎蔫、倒伏現(xiàn)象，經(jīng)過3 d的適應(yīng)與自行恢復(fù)便基本重新挺拔、葉片舒展，完全復(fù)活。培養(yǎng)10 d后，蕹菜根系均普遍生長旺盛，已經(jīng)有些新根生成。

實(shí)驗(yàn)當(dāng)中浮板上方的蕹菜長高速度較快，且各實(shí)驗(yàn)組長高的速度較類似，只是蕹菜的莖葉粗細(xì)厚實(shí)程度有差異，故可以統(tǒng)一時(shí)間進(jìn)行采收過高的蕹菜莖葉部分。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程共采收3次蕹菜，每次都在蕹菜平均株高(不含浮板下面的根部)達(dá)到27~35 cm的時(shí)間段采收，每次采收后蕹菜平均留茬(不含浮板下面的根部)12 cm左右。首次采收時(shí)間在實(shí)驗(yàn)第13天，第二次采收在實(shí)驗(yàn)第19天，第三次采收在實(shí)驗(yàn)第28天。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蕹菜平均株高(不含浮板下面的根部)達(dá)到17~25 cm。總體上，低濃度實(shí)驗(yàn)組株高較高濃度組高、長得壯。實(shí)驗(yàn)組每次采收完過兩三天就可快速長出新芽，隨后新芽快速生長增高。

2.2　蕹菜浮床對(duì)水體總磷含量的去除效果

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組水體總磷的去除率情況如圖1所示。

圖1　各組水體總磷去除率隨時(shí)間變化情況Fig.1　The removal rate of total phosphorus in each groupof water bodies according to temporal variations

總磷初始濃度測量平均值從實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5依次為0.30、0.46、0.83、1.22、2.05 mg/L，濃度1的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組磷初始濃度均達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，濃度2組也超過Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)。到第五周實(shí)驗(yàn)?zāi)┢?，?shí)驗(yàn)組1~實(shí)驗(yàn)組5磷元素的終濃度依次為0.12、0.18、0.44、0.75、1.31 mg/L，實(shí)驗(yàn)組1和2，對(duì)照組1均降到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，其余各組磷含量也有一定幅度降低。

實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組總磷含量均呈下降趨勢，但實(shí)驗(yàn)組磷濃度降低值更為顯著，說明沒有蕹菜浮床體系的對(duì)照組依靠磷元素的沉降也可以降低磷含量，實(shí)驗(yàn)組除了磷沉降作用還有植物的除磷作用。如圖1所示，跟對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組有著較好的去除率提高值，實(shí)驗(yàn)組1~實(shí)驗(yàn)組5去除率分別提高19.84%、17.01%、12.06%、10.07%、8.56%。劉曉丹、李軍[9]等人研究表明蕹菜對(duì)總磷的去除率為97.48%，本實(shí)驗(yàn)蕹菜浮床除磷效果不及文獻(xiàn)報(bào)道，可能原因是本實(shí)驗(yàn)所用的蕹菜苗過于幼小，初始株高只有約10 cm，延遲了生長旺盛大量吸收氮磷等物質(zhì)的時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)沒有達(dá)到吸收效果的最大化。其次，本實(shí)驗(yàn)為重金屬富營養(yǎng)化復(fù)合污染，水中Cd和Cr對(duì)蕹菜造成一定的毒害作用，阻礙了蕹菜的正常生長，抑制了蕹菜根部對(duì)水體磷的吸收能力。初始水體磷污染程度越大，蕹菜浮床系統(tǒng)的最終除磷率越低，可能是磷濃度低時(shí)，植物為滿足自身生長所需吸收了較多的磷，而磷濃度高時(shí)，磷的供給超出了植物所需，植物吸收達(dá)到飽和，因此總的磷利用率降低。

實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組5在第一周去除率提高值小于對(duì)照組，原因是栽種的蕹菜根部向水體釋放了含磷物質(zhì)，導(dǎo)致磷含量高于對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組1浮床體系在實(shí)驗(yàn)初期的除磷效果較其他高濃度組較為緩慢，可能是蕹菜根內(nèi)外濃度差偏小，濃差拉力較小，導(dǎo)致磷吸收緩慢。到后期，蕹菜根部生長旺盛，吸收能力較強(qiáng)，可以較好地自主吸收水體磷元素，因此對(duì)磷的去除率升高。

2.3　蕹菜浮床對(duì)水體各種氮的去除效果

2.3.1水體總氮含量的去除效果

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組水體總氮的去除率情況如圖2所示。

圖2　各組水體總氮去除率隨時(shí)間變化情況Fig.2　The removal rate of total nitrogen in each groupof water bodies according to temporal variations

總氮初始濃度測量平均值從實(shí)驗(yàn)組1、對(duì)照組1，實(shí)驗(yàn)組2……對(duì)照組5依次為3.05、3.18，4.69、4.76，9.48、10.43，18.68、19.32，24.11、24.90 mg/L，前四組總氮的初始測量值均超出設(shè)定值較多，后六組超出不大，各組總氮含量均超過Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)(2 mg/L)。最終到第五周，實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5總氮的終濃度平均值依次為1.11、2.35、5.80、11.76、16.94 mg/L，實(shí)驗(yàn)組1的氮含量降低到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，其余各組雖說依然超出Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，但浮氮下降量還是顯著的。實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5浮床提高的凈去除率依次為26.14%、21.00%、19.45%、18.34%、13.75%。可見總氮含量越高的水體，較之空白對(duì)照組，蕹菜浮床體系所產(chǎn)生的去除率越低，說明蕹菜浮床對(duì)低濃度富營養(yǎng)化污染水體較為適用，富營養(yǎng)化污染程度過高的水體則效果不明顯。

隨著時(shí)間變化，蕹菜浮床體系對(duì)總氮去除率的改變趨勢類似總磷的變化趨勢。初期實(shí)驗(yàn)組2與對(duì)照組的差值最大，總氮去除率最高，高濃度組相對(duì)較低，實(shí)驗(yàn)組1由前期的慢速降低到后期降低速度加快，成為五個(gè)污染濃度水平之中除氮效果最好的一組。實(shí)驗(yàn)組總氮的降低途徑可以是植物吸收，也可以是細(xì)菌微生物的分解、硝化-反硝化轉(zhuǎn)化。而對(duì)照組屬于空白處理，對(duì)照組的水體會(huì)自然滋生出各類好氧菌、厭氧菌，包括硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌等除氮微生物，滋生過程極為緩慢，因此對(duì)照組總氮含量依然能夠緩慢降低。

2.3.2水體硝酸鹽氮含量的去除效果

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組水體硝酸鹽氮的去除率情況如圖3所示。

圖3　各組水體硝酸鹽氮去除率隨時(shí)間變化情況Fig.3　The removal rate of nitrate nitrogen in each groupof water bodies according to temporal variations

實(shí)驗(yàn)組1和實(shí)驗(yàn)組5在前兩周去除率低于對(duì)照，是由于栽種的蕹菜根部向水體釋放的含氮物質(zhì)超過吸收量，導(dǎo)致磷含量高于對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組1～對(duì)照組5各組的硝酸鹽氮平均去除率分別為68.3%、34.4%、59.2%、29.0%、45.9%、29.0%、32.2%、18.3%、33.0%、24.3%，實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5浮床提高的凈去除率依次為26.14%、21.00%、19.45%、18.34%、13.75%。水體硝酸鹽氮含量越高，蕹菜浮床體系所產(chǎn)生的凈去除率越低。

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組水體硝酸鹽氮的濃度在實(shí)驗(yàn)前兩周變化較平緩，實(shí)驗(yàn)組的優(yōu)勢不明顯。兩周以后實(shí)驗(yàn)組開始加快硝酸鹽氮的去除。可能原因是水體中氮元素的去除主要依靠微生物的分解轉(zhuǎn)化(如硝化細(xì)菌-反硝化細(xì)菌協(xié)同作用將氮轉(zhuǎn)化為N2、N2O等揮發(fā)組分脫離水體)，而初始實(shí)驗(yàn)水體只人工添加無機(jī)鹽等營養(yǎng)物質(zhì)，尚無微生物存在或微生物數(shù)量極少，反硝化作用不顯著。后期因?yàn)橹参锾峁┑挠欣h(huán)境，各類細(xì)菌微生物大量生長繁殖，反硝化作用較為突出，硝酸鹽氮去除加快。以對(duì)照組為參照，蕹菜浮床系統(tǒng)對(duì)硝酸鹽氮的去除率提高值隨硝酸鹽濃度的減小而升高。

2.3.3水體氨氮含量的去除效果

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組水體氨氮的去除率隨時(shí)間變化情況如圖4所示。

圖4　各組水體氨氮去除率隨時(shí)間變化情況Fig.4　The removal rate of ammonia nitrogen in each groupof water bodies according to temporal variations

到第五周，測得水體氨氮的終濃度平均值從實(shí)驗(yàn)組1、對(duì)照組1……對(duì)照組5依次為0.12、0.21，0.17、0.28，0.41、0.57，0.44、0.65，1.18、1.49 mg/L。實(shí)驗(yàn)組1～對(duì)照組5各組的氨氮去除率分別為72.2%、51.1%，72.4%、55.6%，57.0%、42.4%，64.3%、49.8%，43.9%、30.6%。實(shí)驗(yàn)組1水體去除率最高，氨氮含量達(dá)到Ⅰ類水體標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)組2、實(shí)驗(yàn)組3和實(shí)驗(yàn)組4水體達(dá)到Ⅱ類水體標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)組5水體達(dá)到Ⅳ類水體標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)照組水體也處于Ⅱ類到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)之間，實(shí)驗(yàn)組相對(duì)對(duì)照組優(yōu)勢不大。實(shí)驗(yàn)組1~實(shí)驗(yàn)組5浮床提高的氨氮凈去除率依次為21.06%、16.82%、14.68%、14.43%、13.22%。蕹菜浮床體系所產(chǎn)生的凈去除效果與水體氨氮含量呈負(fù)相關(guān)性。

水體氨氮的去除主要是植物根際的微生物通過硝化作用等生命活動(dòng)去除，理論上除了植物微生物的作用外還與pH有關(guān)，當(dāng)水體pH值為8～9.3時(shí)，氨揮發(fā)顯著，pH值為7.5～8時(shí)，氨揮發(fā)不顯著，當(dāng)pH值小于7.5時(shí)，氨揮發(fā)可以忽略不計(jì)[10- 11]。實(shí)驗(yàn)過程，水體pH始終保持在蕹菜較適宜的6～7.5之間，故氨氮的減少可以只考慮植物微生物的作用。

與硝酸鹽氮的變化趨勢不同，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組氨氮濃度在實(shí)驗(yàn)初期便開始快速下降，后期繼續(xù)下降，但已漸趨平緩。與對(duì)照組相比，蕹菜浮床體系對(duì)氨氮去除率的提高效果基本在26.22%～11.42%之間。到第五周時(shí)各實(shí)驗(yàn)組由實(shí)驗(yàn)組1到實(shí)驗(yàn)組5的去除率提高值分別為21.06%、16.82%、14.68%、14.43%、13.22%。初始氨氮濃度越小的組，蕹菜體系的修復(fù)效果越好。

2.4　蕹菜浮床對(duì)水體重金屬的去除效果

到實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各濃度水平水體重金屬Cd和Cr的去除率如圖5所示。

圖5　第35天各組Cd和Cr的去除率Fig.5　The removal rate of Cd and Cr in eachgroup on the thirty-fifth day

實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組最終Cd和Cr的濃度均有明顯降低，尤其實(shí)驗(yàn)組去除重金屬效果更為顯著。實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5在第5周Cd的平均濃度就已分別降至0.057、0.071、0.078、0.093、0.149 mg/L，Cr的平均濃度則分別降至0.215、0.331、0.364、0.422、0.473 mg/L?？梢钥闯?，蕹菜浮床體系對(duì)Cd和Cr污染水體有良好的凈化能力，但各組Cd和Cr的終濃度仍高于水體Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，處于劣Ⅴ類污染水平，有待進(jìn)一步去除。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的除Cd率和除Cr率隨氮磷濃度升高均呈逐漸降低趨勢，說明高富營養(yǎng)化污染對(duì)水體利用自凈能力或生物作用的修復(fù)效果有抑制作用。

相對(duì)各自的對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5對(duì)Cd去除率的提高值分別為41.6%、47.9%、49.8%、57.3%、53.6%，隨氮磷濃度升高而逐漸提高。相對(duì)各自的對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組1～實(shí)驗(yàn)組5對(duì)Cr去除率的提高值分別為35.8%、24.1%、31.7%、19.5%、16.5%，隨氮磷濃度升高而逐漸降低。浮床體系對(duì)Cd的去除效果顯然優(yōu)于對(duì)Cr的去除效果。同時(shí)，以自身為對(duì)照，水體富營養(yǎng)化程度越輕，浮床體系去除Cd和Cr的能力越強(qiáng)。但參照對(duì)照組，水體富營養(yǎng)化程度越重，浮床提高的除Cd率逐漸提高，而提高的除Cr率逐漸降低。顯然，氮磷含量影響蕹菜修復(fù)重金屬污染的能力，且影響Cd和Cr的方式不一樣，具體機(jī)理需要進(jìn)一步研究。

3結(jié)論與討論

實(shí)驗(yàn)表明，蕹菜浮床技術(shù)對(duì)不同污染水平的水體均能有效進(jìn)行修復(fù)。不同氮磷濃度水平水體之間存在著修復(fù)效果的差異，大體上呈現(xiàn)出修復(fù)效果與氮磷濃度水平呈負(fù)相關(guān)性規(guī)律，富營養(yǎng)化越嚴(yán)重，蕹菜浮床的修復(fù)效果越低。這就表明在實(shí)際應(yīng)用中，蕹菜浮床技術(shù)較為適用的水體是輕度富營養(yǎng)化污染水體，高污染水體應(yīng)用效果不明顯。

蕹菜浮床對(duì)總磷去除率的提高基本在10%以上，對(duì)總氮去除率的提高基本在20%左右，總氮的修復(fù)效果比總磷的修復(fù)效果好，可能是其不同的去除機(jī)制導(dǎo)致的?？偭椎娜コ饕莾煞矫妫皇呛孜镔|(zhì)的沉降作用，二是植物對(duì)磷元素的吸收富集，供給自身生長需要?？偟娜コ緩揭皇侵参锏奈绽茫撬w細(xì)菌微生物的分解吸收作用。其中微生物的除氮作用是主要除氮機(jī)制，主要途徑是微生物的硝化-反硝化途徑[12- 13]。顯然，氮的去除有微生物這條機(jī)制，磷則沒有，因此氮的去除效果更好。

實(shí)驗(yàn)表明，蕹菜浮床對(duì)重金屬Cd和Cr去除效果明顯，對(duì)Cd的去除率達(dá)到85.1%以上，對(duì)Cr的去除率達(dá)到52.7%以上，除Cd效果更好。相對(duì)空白對(duì)照組，體系對(duì)Cd的去除效果在高污染水體中較好，對(duì)Cr的去除效果在低污染水體中較好。至于具體機(jī)理有待深入研究。

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Study on Purification Effect of Water Spinach on Combined Polluted Water Body

RAO Dan-hua1,3, HE Jian-jun1, HUI Yang2, GENG Sheng-rong1, BAI Chan1,

CHENG Gang3, ZU Xiao-yan1, LI Xin1, LIAO Tao1

(1.Institute of Agro-Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences/Hubei

Engineering Research Center for Farm Products Irradiation, Wuhan 430064, China; 2.Institute of Hydrobiology,

Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430070, China; 3.College of Chemistry and Environmental

Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan 430073, China)

Abstract:To solve the combined polluted water body with eutrophication and heavy metals, water spinach (also known asIpomoeaaquatica) was selected as a floating bed plant in this study. The removal efficiency of water spinach floating bed technology was analyzed in five groups of different eutrophication levels and combined polluted water bodies with heavy metals Cd and Cr. The results showed that the contents of total phosphorus, total nitrogen, nitrate nitrogen, ammonia nitrogen were significantly decreased, and the contents of Cr and Cd were also decreased effectively. Compared with the control groups, the increased removal rates of total phosphorus, total nitrogen, nitrate nitrogen, ammonia nitrogen, Cd and Cr were 19.8%~8.6%, 26.1%~13.7%, 33.9%~8.6%, 21.1%~13.2%, 53.6%~41.6% and 35.8%~16.5% respectively. The removal efficiency of water spinach floating beds was significant. Besides, the increased removal rate of Cd was positively correlated to the eutrophication level, and the increased removal rates of rest pollutants were inversely proportional to the eutrophication level.

Key words:water spinach; floating beds; eutrophication; heavy metal

通訊作者：廖濤，副研究員，主要從事水產(chǎn)品加工與安全研究，E-mail：17418431@qq.com

作者簡介：饒丹華(1990—)，女，湖北鄂州人，碩士，主要從事水產(chǎn)品加工與安全研究，E-mail：672629882@qq.com

基金項(xiàng)目：武漢市國際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目(2014030709020314)；湖北省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BBA163)；湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心項(xiàng)目(2016-620-007-001)

收稿日期：2015-12-06

中圖分類號(hào)：X52

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6444(2016)01-0079-05

DOI:10.14068/j.ceia.2016.01.022