凤眼莲在炼油废水中的生长及其净化作用

第卷第期年月环境科学二凤眼莲在炼油废水中的生长及其净化作用唐述虞陈建国‘史建文江苏省中国科学院植物研究所,南京摘要报道凤眼莲仓必‘加在炼油废水中的生长状况,并对以为综合指标的污染物浓度之间的关系作了定量研究。结果表明用凤眼莲生态工程处理炼油废水实施运行最佳控制条件为仁〕,在界有效点为〔〕。关键词凤眼莲,炼油废水,净化。凤眼莲是一种生长快,产量高,净化污水能力强的漂浮性水生植物二‘一‘」。以它为主在炼油废水氧化塘上建设生态工程,对废水可作进一步处理。然而大面积的应用前,需对凤眼莲在炼油废水中的适应能力,最佳适应条件进行系统科学的试验研究。旨在为工程实施和管理提供可靠依据。材料与方法凤眼莲种苗来自江苏省植物所自然水塘,然后移至南京某炼油厂自来水池暂养半个月,使其正常生长繁殖。选择根系发达,大小均称,健壮无损的凤眼莲植株作为试验材料。试验前先用自来水冲洗植株次,晾干后备用。试验方法试验采用实验室内连续培养法,即利用该厂已经隔油、浮选、曝气处理的炼油废水加自来水配制成若干浓度等级作为培养液,连续观察培养一个半月,并测定废水中有机物综合指标以为代表及凤眼莲生物量鲜重。试验在半径,表面积,容积为的瓷缸中进行。生物量资料采用点法及方法拟合求解凤眼莲在炼油废水中的生长参数即内察增长率和种群容纳量,并通过统计学方法建立内察增长率和废水浓度用重铬酸钾法通过测定仪测量以及种群容纳量与的定量数学模型二。由于实验过程中炼油废水经常变动,因此计算过程中采用生长阶段的平均浓度为污染物指标。、的计算公式如下,,环厂。,一‘一,,一‘,一。一。一‘其中,,分别表示样方及样方在试验开始时的凤眼莲生物量‘,、则分别表示样方和样方在培养后的凤眼莲生物量。、值不随凤眼莲密度而变,但随外界环境因子而变,因此、为种群在一定生态条件下的固有特性。试验结果炼油废水对凤眼莲的毒性及伤害炼油废水对凤眼莲的急性毒性,现在江苏省丹阳市环境监测站工作收稿日期一一期期环境科学试验结果见表。伤害作用。表表明,随着接触时间的增加,受伤叶片炼油废水对凤眼莲的长期毒性作用数越来越多,而且引起伤害的浓度范围也越来试验及调查结果见表、表。越低,因此炼油废水对凤眼莲具有明显的急性表表表明,炼油废水污染物浓表炼油废水中短期培并凤眼莲叶片受伤情况,,体积稀释比污水自来水,,,,·,·接触接触平均受伤叶数平均受伤叶数平均受伤叶数。。。。。接触伤害症状为叶缘卷曲枯萎一发黄脱落表炼油废水对凤莲生长的长期影响。乙工了内七一匀二月几月了体积稀释比污水,自来水平均后凤眼莲每株重量,鲜重后凤眼莲每株重量,鲜重。。。万。表体积稀释比污水自来水平均老根长后新根长后新根长株高炼油废水对凤眼莲根系的长期影响!∀#∀∃%%!∀!∀!!&∋∀&(∋%∀!∋%∋∀∀∋∀%∋∃!!)&%%!∋#∀∋∃)&!(%!∋(度越高,新根的长度也越短,其占植株比也越作用,即随着时间的推移,净化作用也将逐渐小,个体重量也越轻,而且在34d的培养中炼消失。因此,控制凤眼莲生态氧化塘废水进水油废水平均COD390mg/L时,凤眼莲植株越浓度是该生态工程成功的重要关键。来越小(34d后植株个体较24d时的个体小),2.2凤眼莲在炼油废水中内察增长率(r)及种种群将逐渐衰亡,而当炼油废水平均COD260群容纳量(K)的测算mg/L时,经一定时间的驯化培养,凤眼莲植株结果及与炼油废水COD浓度的定量关系测个体大小可以逐渐提高(34d后个体重较24d计结果见表4。时的个体为重)。由此可见,长期生活于较高浓表4表明,随着炼油废水COD浓度的升高,度炼油废水中的凤眼莲,其根系的生长及伸长凤眼莲的K、r值均出现先上升后下降的极大值被抑制,从而使凤眼莲根系分解有毒物质和吸曲线,其原因估计是由于COD浓度高时毒性收营养物质的能力减弱,植株个体也将趋小,强,浓度低时营养状况较差的综合结果,因此种群逐渐消亡,不可能起到持续、稳定的净化影响K,r值的环境因子(这里主要是废水浓度)表4炼油废水中凤眼莲的生长参数K、,值测计结果体积稀释比(污水:自来水)8:。6:24:42:61:7。,8:7.2平均COD(mg/L)525.2393.5262.6·131.365.652.5K(kgZmZ)7.01、10.510.6715.7829.7822.67第一阶段:,(z一。一24d)0.0690.1110.0640.0300.0220.030第二阶段rZ(t=24一34d)一0.166一0.1290.0440.0280.0260,0301)估算值环境科学17卷在这里是一个最佳生长条件控制间题。K,r随炼油废水COD浓度变化曲线见图1和图2。乍乍一一一lllll111111(((ƒ.‘、片)目65.61002的加04的500C00(.弓/L)图l0。16让120.080.04凤眼莲种群容纳量(K)与炼油废水COD关系时可以认为炼油废水对凤眼莲的长期毒性作用基本上消除。从图2可见,该临界点只可能出现在COD300mg/L的区域内,据此对在COD300mg/L的区域对r一COD关系作相关数学模型,经计算得:r,=0.019exp(0.0044〔COD〕)([COD〕=52.5一262.6mg/L)r:=0.024exp(0.0022[COD])(〔CODj=52.5一262.6mg/L)当rl一r:时求解得:「COD〕=106.2(mg/L)即106.2mg/L为凤眼莲无长期毒性作用临界COD。一x(0一24己)无长期形晌临界点一狂n4一0.08S00\‘。。‘’、九(24一34d)一0.12一0.16COD(m‘/L)图2凤眼莲在第二个生长期内察增长率(r)与炼油废水COD之关系从图1和图2可确定几个毒性临界点:(1)当炼油废水COD262.6mg/L时,将引起凤眼莲长期严重伤害,影响凤眼莲的长期生长,种群将逐渐消亡;当炼油废水COD131.3mg/L时,炼油废水对凤眼莲基本上已无长期毒性作用,凤眼莲在经历一定时间的驯化后种群仍能得到一定的恢复。(2)炼油废水对凤眼莲无长期毒性临界点,COD浓度的确定:当第二阶段rZ第一阶段rl3结论(1)凤眼莲在炼油废水中生长时,炼油废水对其有明显的急性伤害及慢性长期毒性影响。(2)凤眼莲炼油废水中的r,K值随COD浓度的变化而变化,当COD131mg/L时长期影响基本消除;当COD263mg/L时,炼油废水对凤眼莲有严重长期毒性作用,经数值计算获得无长期影响临界COD浓度为106.2mg/L。(3)由于凤眼莲对炼油废水的耐受性有限,仅在COD131mg/L时才能不受长期影响,而该值已达国家工业企业排放标准GB8978一88(150mg/L),所以凤眼莲生态工程处理炼油废水仅适合于出水要求更高的深度处理系统中,当然,若炼油废水COD控制在260mg/L以下,尽管会对凤眼莲有一定慢性伤害,且种群量较小,但种群尚能有限地恢复而不致于衰亡,并起一定的净化作用,因此在这样的废水中仍能有限地生长并起到一定的净化作用。(4)凤眼莲生态工程处理炼油废水实施运行时最佳控制条件为65mg/L[coD〕131mg/L,I庙界有效点为[COD]=262.6mg/L。参考文献l刘冠南等。城市环境与城市生态,1991,4(1):62陈建国。环境科技,1990,10(4):523唐述虞等。南京林业大学学报,1991,15(增刊):1284周泽江等。生态学杂志,1984,(5):365WootenJWandD口」dJD.Econ.氏t.,1976,30:29n甘ƒt-3‘,theenvironmentaldragwereusedtoexplainthemodel,5meaningaswellastodiseussthemeasurementoftheenvironmentaldrag.Keywords:soeialrateofreturn,Privaterateofreturn,elastieityofelastieity,environmentaldiseountrate,envi-ronmentalinvestment,environmenalimProvement,envi-ronmentaldrag.TheGrowthandPurifieationFunetionofEichhorniacrassiPesSolmsin011一refineryWastewater.TangShuyuetal.(InstituteofBotany,JiangsuProvineeandChineseAeademyofScienees,Naniing210014):Chl,,.J.Env卜ron·Sci·,17(1),1996,pp.44一46ThegrowthofEichhor,Ziacrassi介5Solmsin011一refinerywastewaterhasbeendeseribedinthispaper.AninflueneeofCOD,aeomPrehensiveindexofthePollultanteoneen-trationinthewastewater,onthegrowthofEichhorniacrassiPesSolmswasquantitativelystudied.Itwasfoundthatanoptimumworkingeonditionfortreating011一refin-erywastewaterbyElch六or,:lacrassi加5Solmseeo一engi-neering15establishedasfollows:65mg/I碑〔COD](131mg/L;and262.6mg/LofC()DateffeetiveeritiealPolnt.Keywords:Eichhor;:lacrass;Pes,011一refinerywastewater,Purifieation.StudyonMethodofSisterChromatidExchangeinViciajabatoDeteetEnvironmentMutagen.KongZhimingetal.(Dept.ofEnviron.Sei.andEng.,NanjingUniversi-ty,Nanjing210093):Chi,王.J.Enviro,:.Sci.,17(1),1996,PP.47一49TheexperimentaleonditionsoftheBrdu一FeulgenmethodofSCEinViclafabarootwhiehineludetheeontentofBr-du,labellingtimeofBrdu,theimpaetsonSCEoftheeontentofhydroehlorieaeidandtimeandtemperatrueforhydrolysiswerestudiedanddiseussedinthispaper.Thebestex伴rimenteonditionsandproeedure,whiehover-eometheshort一eomingsofFPGmethodthat15eomplieat-edinProeedureand,henee,diffieulttobepoPularized,wereobtained.Inaddition,suehmethodwaseomParedwithothergenotoxieologymethodinordertoprobeintothepossibilityofutilizingsuehteehnofogytodeteetenvi-ronmentmutagen.Keywords:1厂、lafaba,SCE,Brdu一Feulgenmethed.APulse一feedUPflowAnaerobieSludgeBlanketReae-tor.SuYuminetal.(Dep.ofEnviron.Eng.,TaiyuanUniveristyofTeehnology,Ta