環(huán)境工程導(dǎo)論論文

1、圓葉節(jié)節(jié)草去除校園污水cod效應(yīng)的研究專業(yè)：環(huán)境工程 姓名：蘭寶平 指導(dǎo)老師：王喆摘 要 以經(jīng)培養(yǎng)和篩選得到本地優(yōu)勢(shì)圓葉節(jié)節(jié)草（rotala rotundifolia）為供試材料，以校園生活污水和人工稀釋校園污水為供試水樣，在實(shí)驗(yàn)室條件下研究圓葉節(jié)節(jié)草對(duì)不同cod濃度污水的凈化能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：圓葉節(jié)節(jié)草用于凈化cod濃度在140mg/l以下的校園污水時(shí)，其對(duì)污水的凈化能力隨污水中cod濃度的降低而下降；圓葉節(jié)節(jié)草對(duì)校園污水凈化時(shí)，經(jīng)過六天cod去除率即達(dá)到50%以上；圓葉節(jié)節(jié)草處理校園污水（cod濃度90-140mg/l），當(dāng)圓葉節(jié)節(jié)草和污水比在1株/l時(shí)，凈化效果最佳。關(guān)鍵詞 圓葉節(jié)節(jié)草

2、，校園污水，cod濃度，去除率abstract by using the acclimated and selected local dominant rotala rotundifolia as the tested materials and the campus life sewage and artificial diluted effluent as the tested water samples, in the laboratory, the purification capacity of single species of rotala rotundifolia on dif

3、ferent cod concentration of sewage were determined. the results showed that: the removal rates of cod dropped in associated with ones cod concentration when purifying the sewage which ones cod concentration under 140mg/l. when rotala rotundifolia is used in wastewater treatment on campus, the cod re

4、moval rate will reach more than 50% after six days. when the proportion of rotala rotundifolia to sewage is a / l , the purifying effect was best.key wards：rotala rotundifolia, campus sewage, cod concentration, removal rate引言近年來隨著城市化進(jìn)程的加快，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人口的的不斷增長，對(duì)水資源的需求量與日俱增，造成水資源日益緊張。在我國600多個(gè)城市中，目前有400多個(gè)城

5、市供水不足。由于城市的快速發(fā)展和人口數(shù)量的不斷增加，我國的生活污水越來越多1。環(huán)保總局報(bào)告顯示，目前城市生活污水排放量以年均5%的速度遞增，已超過工業(yè)污水排放量2。大量污水廢水的排放嚴(yán)重污染了環(huán)境和水源，造成水質(zhì)日益惡化。當(dāng)前水體污染已成為環(huán)境污染中的一個(gè)具有普遍性的重大問題，水質(zhì)惡化已影響到我國許多城鎮(zhèn)飲用水的質(zhì)量，甚至危及人類的生活，因此迫切需要采取有效措施凈化污染水體3。目前我國絕大部分的城市污水處理廠均采用傳統(tǒng)的二級(jí)活性污泥法處理工藝，而高額的工程投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用制約了其推廣和應(yīng)用，尤其是對(duì)我國欠發(fā)達(dá)地區(qū)，資金短缺問題普遍存在，許多中小城鎮(zhèn)仍沒有完善的污水處理系統(tǒng)。大量的研究結(jié)果表明，即

6、使是在資金有保障的前提下，僅靠建立污水處理廠對(duì)點(diǎn)源進(jìn)行處理，也很難使水污染得到有效控制4。自上世紀(jì)七十年代起，水生植物開始受到關(guān)注。水生植物凈化水體的特點(diǎn)是以大型水生植物為主體，植物和根區(qū)微生物共生，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而凈化水體。經(jīng)過水生植物直接吸收、微生物轉(zhuǎn)化、物理吸附和沉降等作用除去水體中的氮、磷和懸浮顆粒，并分解、吸收有機(jī)物，同時(shí)對(duì)重金屬分子進(jìn)行吸收富集等。氮、磷被吸收后用以合成植物自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)，而對(duì)水生植物有害作用的某些重金屬和有機(jī)物則是脫毒后被儲(chǔ)存于植物體內(nèi)或在植物體內(nèi)被降解。長期的實(shí)踐表明，利用大型水生植物凈化污水，雖然效果好，但由于植物體型狀體積大，不易回收，且多纖維，營養(yǎng)價(jià)

7、值低等原因，難以真正做到資源化回收利用，因而存在二次污染5。與大型水生植物相比，小型水生植物不僅具有降低污水cod濃度，吸收氮磷能力強(qiáng)、生長速度快的特點(diǎn)，而且還有體積小、易回收、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。使出水達(dá)到地面水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，而且還可以將氮磷等有機(jī)污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為含高蛋白動(dòng)物飼料資源，從而真正達(dá)到高效、經(jīng)濟(jì)、利于生態(tài)和資源化的目標(biāo)6、9。本文用經(jīng)篩選得到的本地圓葉節(jié)節(jié)草為供試材料，以cod濃度較低的校園污水為供試水樣，通過設(shè)置圓葉節(jié)節(jié)草單體培養(yǎng)容器，在實(shí)驗(yàn)室條件下考察其對(duì)污水cod的凈化效果，以期初步掌握?qǐng)A葉節(jié)節(jié)草對(duì)cod去除的相關(guān)特點(diǎn)及規(guī)律，為進(jìn)一步研究圓葉節(jié)節(jié)草并利用圓葉節(jié)節(jié)草凈化校園污水中c

8、od及其資源化回收利用與實(shí)際應(yīng)用工作提供一定的基礎(chǔ)依據(jù)。1.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與方法1.1主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器設(shè)備名稱型號(hào)生產(chǎn)廠家國家回流加熱器kdm型控溫電熱套甄城華魯電熱儀器有限公司中國電子分析天平mettler toledo ab204-s梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司中國ph計(jì)mettler toledo delta 320梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司中國表2 試劑試劑名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家重鉻酸鉀（k2cr2o7）硫酸亞鐵銨（nh4）2feso46h2o）硫酸亞鐵（feso47h2o）鄰菲啰啉（c12h8n2h2o）硫酸銀（agso4）硫酸汞（hgso4）鄰苯二甲酸氫鉀濃硫

9、酸優(yōu)級(jí)純分析純分析純分析純分析純分析純基準(zhǔn)試劑分析純天津市凱通化學(xué)試劑有限公司天津市紅巖化學(xué)試劑廠天津市百世化工有限公司天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所姜堰市環(huán)球試劑廠天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心白銀市良友化學(xué)試劑有限公司1.2實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備1.2.1優(yōu)勢(shì)園葉節(jié)節(jié)草的篩選 選用在實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)挑選的優(yōu)勢(shì)園葉節(jié)節(jié)草來凈化污水cod。從蘭州市花鳥市場(chǎng)取回試驗(yàn)用的園葉節(jié)節(jié)草，將其置于校園污水中訓(xùn)化培養(yǎng)10天（校園污水水質(zhì)：cod120-140mg/l，ph=6.80-7.50）。挑選優(yōu)勢(shì)植株，經(jīng)自來水沖洗去除污垢和雜質(zhì)后使用。1.2.2試驗(yàn)污水來源及水質(zhì)研究園葉節(jié)節(jié)草對(duì)不同cod濃度的

10、污水的凈化特點(diǎn)和去除率，其供試驗(yàn)用污水取自西北民族大學(xué)榆中校區(qū)污水處理廠進(jìn)水口，污水cod濃度=126.47mg/l，ph=7.03，按cod濃度人工稀釋調(diào)配，分為三組實(shí)驗(yàn)，投入相等大小的兩珠園葉節(jié)節(jié)草。經(jīng)測(cè)定供試污水水質(zhì)見表3。表3.試驗(yàn)污水水質(zhì)實(shí)驗(yàn)污水調(diào)配水樣1調(diào)配水樣2調(diào)配水樣3cod(mg/l)126.4764.2331.62在相同cod濃度的校園污水條件下研究園葉節(jié)節(jié)草的去除率，其供試污水取自西北民族大學(xué)榆中校區(qū)污水處理廠進(jìn)水口，cod濃度=126.47mg/l，ph=7.03。1.3試驗(yàn)方法1.3.1研究園葉節(jié)節(jié)草對(duì)不同cod濃度的污水的凈化特點(diǎn)和去除率時(shí)，選用直徑約30cm，高約

11、12.5cm的塑料盆為實(shí)驗(yàn)容器，分別按cod濃度為126.47mg/l，64.23mg/l，31.62mg/l裝入4l實(shí)驗(yàn)污水，挑選健康的園葉節(jié)節(jié)草植株2株煩別投放到3個(gè)試驗(yàn)容器中。日光照8小時(shí)，溫度7.0-20.0。每天定時(shí)取樣測(cè)定污水cod值，每次取樣10ml，測(cè)定周期為7天。在實(shí)驗(yàn)過程中，每天容器蒸發(fā)掉和取樣用水都用蒸餾水來補(bǔ)充，使容器中水樣維持在4l左右。實(shí)驗(yàn)中各測(cè)定結(jié)果取平行測(cè)定樣的平均值。1.3.2在相同cod濃度的校園污水條件下研究園葉節(jié)節(jié)草的去除率的規(guī)律時(shí)，仍用上述實(shí)驗(yàn)容器，挑選健康的園葉節(jié)節(jié)草植株，分別按1株、3株、5株投放到實(shí)驗(yàn)容器中，再加入相同水質(zhì)的校園污水4l。在相同的

12、室溫和光照下讓其生長。每天定時(shí)取樣測(cè)定污水cod值，每次取樣10ml，測(cè)定周期為7天。實(shí)驗(yàn)過程中每天容器蒸發(fā)掉和取樣用水均用蒸餾水補(bǔ)充，使容器中水樣維持在4l左右。實(shí)驗(yàn)中各測(cè)定結(jié)果取平行測(cè)定樣的平均值。1.3.3 cod測(cè)定用重鉻酸鉀法10、11。2.結(jié)果與討論2.1不同濃度下實(shí)驗(yàn)園葉節(jié)節(jié)草處理校園污水cod的能力及結(jié)果表4為不同cod濃度下三組實(shí)驗(yàn)園葉節(jié)節(jié)草在一周時(shí)間內(nèi)去除cod的能力結(jié)果，圖1為園葉節(jié)節(jié)草在一周內(nèi)去除校園污水的cod濃度變化情況，圖2是園葉節(jié)節(jié)草對(duì)水樣cod去除率的變化。表中數(shù)據(jù)均為在水平實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定結(jié)果的平均值。表4.不同cod濃度下3組實(shí)驗(yàn)園葉節(jié)節(jié)草去除cod變化及去

13、除率調(diào)配水樣1調(diào)配水樣2調(diào)配水樣3cod濃度（mg/l）去除率（%）cod濃度（mg/l）去除率（%）cod濃度（mg/l）去除率（%）原樣126.47-64.23-31.62-1天114.059.8256.3712.2425.4719.452天109.6113.3352.6118.0920.9533.743天103.3418.2949.5922.7918.3841.874天96.5923.6346.8227.1117.5444.535天94.9224.9544.3131.0116.9146.526天93.1826.3242.1934.3116.6047.507天91.5827.5940.53

14、36.9015.7150.32020406080100120140012345678時(shí)間/d水樣中cod的值（mg/l)重度中度輕度圖1園葉節(jié)節(jié)草去除校園污水中cod與時(shí)間的關(guān)系圖1表明，在單個(gè)水樣中，園葉節(jié)節(jié)草處理污水中cod的能力隨處理時(shí)間的延長逐漸下降。從圖上可以看出園葉節(jié)節(jié)草對(duì)cod濃度在90-140mg/l之間的污水處理效果比較明顯，而對(duì)cod濃度在80mg/l以下的污水處理效果相對(duì)較弱，說明園葉節(jié)節(jié)草更適合應(yīng)用于處理cod濃度在90-140mg/l的校園生活污水。去除率（%）0102030405060123水樣第一天去除率第二天去除率第三天去除率第四天去除率第五天去除率第六天去除率

15、第七天去除率 圖2. 園葉節(jié)節(jié)草對(duì)各水樣cod去除率的變化圖2表明，利用園葉節(jié)節(jié)草處理不同cod濃度的污水，其去除率都是隨處理時(shí)間的增加而增大，另外，從3個(gè)實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析知，園葉節(jié)節(jié)草對(duì)污水cod的去除從第五天后開始明顯變小，可見園葉節(jié)節(jié)草對(duì)污水中cod去除率的增加隨時(shí)間延長越來越小，6天后的去除率已經(jīng)達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)，綜合考慮園葉節(jié)節(jié)草對(duì)污水凈化6天是最佳處理時(shí)間。2.2相同cod值下實(shí)驗(yàn)園葉節(jié)節(jié)草對(duì)校園污水cod的去除率由前面實(shí)驗(yàn)知園葉節(jié)節(jié)草對(duì)cod濃度在90-140mg/l之間的水樣凈化能力更顯著，故選用污水處理廠進(jìn)水為供試水樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。表5.不同植株園葉節(jié)節(jié)草去除污水cod的

16、結(jié)果1株園葉節(jié)節(jié)草3株園葉節(jié)節(jié)草5株園葉節(jié)節(jié)草cod濃度（mg/l）去除率（%）cod濃度（mg/l）去除率（%）cod濃度（mg/l）去除率（%）原樣126.47-126.47-126.47-1天115.268.87101.5219.7393.4226.132天108.0614.5690.6728.3180.5336.323天102.8318.7082.1635.0374.0241.474天98.1422.4074.5941.0268.3945.925天94.0625.6369.0445.4162.1750.846天90.5228.4364.3949.0959.0053.357天86.613

17、1.5262.8550.3057.0854.8701020304050601234567時(shí)間/d去除率（%）1株吸收率（%）3株吸收率（%）5株吸收率（%）圖3.不同植株對(duì)校園污水cod的去除率圖3表明，園葉節(jié)節(jié)草對(duì)校園污水cod的凈化效果隨著園葉節(jié)節(jié)草植株的增加而增大，而3株和5株園葉節(jié)節(jié)草的去除率比較接近。通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算得出：園葉節(jié)節(jié)草去除校園污水cod時(shí)，按照1株/l的比例時(shí)效果最佳。3.結(jié)論與展望在實(shí)驗(yàn)室條件下，園葉節(jié)節(jié)草對(duì)校園污水和稀釋校園污水的凈化結(jié)果表明：園葉節(jié)節(jié)草對(duì)污水的凈化能力隨污水中cod的降低而下降，園葉節(jié)節(jié)草對(duì)校園污水處理6天可達(dá)到50%左右的去除率，表明園葉節(jié)節(jié)草對(duì)污水

18、的凈化6天是最佳處理時(shí)間。當(dāng)用園葉節(jié)節(jié)草去除校園污水（cod濃度90-140）時(shí)，園葉節(jié)節(jié)草按照1株/l效果最理想。植物在水污染控制中的作用已在很多水體恢復(fù)試驗(yàn)中得到驗(yàn)證，但水生植物在其中的作用，國內(nèi)外目前還存在一些的爭(zhēng)議。絕大多數(shù)的室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)都表明，水生植物的作用是高效的或有效的。水生植物能否發(fā)揮其最大的凈化作用及應(yīng)用潛力，關(guān)鍵在于植物種類的選擇和植物群落的搭配。利用水生植物對(duì)污水的凈化作用對(duì)污染水體的修復(fù)過程，很少有廢物和排放物產(chǎn)生，無疑為我國日益惡化的水環(huán)境修復(fù)提供了一個(gè)良好的途徑，具有廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用前景。參考文獻(xiàn)1 李俊，李科林.水生植物處理污染水研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景j,安徽農(nóng)業(yè)科

19、學(xué)，2007，35（34）：11159-111612 白峰青，鄭丙輝，田自強(qiáng).水生植物在水污染控制中的生態(tài)效應(yīng)j,環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2004，27：99-1003 董昌華，楊肖娥，濮培民.低溫季節(jié)水生植物對(duì)污染水體的凈化效果研究j,水土保持學(xué)報(bào)，2003,17：159-1624 胡彥春，魏錚，洪劍明.低溫下幾種沉水植物對(duì)生活污水深度處理效果的研究j，安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008,36（4）：1573-15755 屠曉翠，蔡妙珍，孫建國.大型水生植物對(duì)污水水體的凈化作用和機(jī)理j,安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006,34（12）：2843-28446 韓陽，李雪梅，朱延姝.環(huán)境污染與植物功能m，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，20057 s.r.m.kutty,s.n.i.ngatenah,m.h.isa,a.malakahmad.nut