水生植物在含Cr廢水處理中的作用
摘要：通過(guò)利用水葫蘆去除cr廢水中cr的試驗(yàn)，研究了溶液中cr濃度對(duì)其遷移的影響、植物處理時(shí)間對(duì)遷移的影響、植物是否存活對(duì)溶液中Cr的處理效果、水溫變化對(duì)遷移的影響、pH值變化對(duì)遷移的影響。
關(guān)鍵詞：廢水處理；水生植物；含Cr廢水；水葫蘆
近20年來(lái)，世界上許多國(guó)家已廣泛利用高等水生植物來(lái)凈化生活污水和工業(yè)廢水』，這種以大型水生植物為基礎(chǔ)的處理系統(tǒng)是一項(xiàng)投資少、效率高、管理方便、充分利用污水資源的污水處理生態(tài)工程。鉻(Cr)是電鍍廢水中常見(jiàn)的污染因子，高濃度鉻會(huì)對(duì)人體和動(dòng)物產(chǎn)生危害。本文介紹了利用水葫蘆去除Cr的實(shí)施結(jié)果，期望能對(duì)含Cr廢水的治理提供新的方法。
1實(shí)驗(yàn)方法
1、1主要儀器和試劑
美國(guó)PE700原子吸收分光光度計(jì) Cr標(biāo)準(zhǔn)溶液 玻璃培養(yǎng)缸，60era×50em×50era。
1．2試驗(yàn)材料
在無(wú)污染的池塘里培育一批水葫蘆以供試驗(yàn)，消毒后移入玻璃培養(yǎng)缸中備用，保持一定的光照，使其植株健康茁壯，作為試驗(yàn)植物樣本。
1．3試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果
1．3．1溶液中鉻的濃度對(duì)其遷移的影響
配制一系列培養(yǎng)溶液，濃度分別為0．20、0．40、0．60、0．80、2．00mg／L，分別置于5個(gè)相同尺寸的培養(yǎng)缸中，并移人2株生長(zhǎng)旺盛的植物樣本，每天固定時(shí)間取樣分析，連續(xù)6d。所得結(jié)果見(jiàn)表1。
1．3．2植物處理時(shí)間對(duì)遷移的影響
為了探明處理時(shí)間對(duì)鉻遷移的影響，選取植物樣本在0．60mg／L的溶液中培養(yǎng)，每天固定時(shí)間取樣分析，連續(xù)10d。結(jié)果見(jiàn)表2。
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1、3、3植物是否存活對(duì)溶液中鉻的處理效果
先將植物樣本在80℃烘箱中干燥1d，然后將其浸泡在蒸餾水中，最后轉(zhuǎn)放至0．60mg／L的重金屬處理液中。每天固定時(shí)間取樣分析，連續(xù)10d。另用未經(jīng)烘干的植物樣本與上述步驟同樣進(jìn)行。所得結(jié)果見(jiàn)表2。
1．3．4水溫變化對(duì)遷移的影響
由于水溫隨氣溫的變化而變化，因此有必要研究水溫對(duì)植物消除技術(shù)的影響。根據(jù)本地氣候特點(diǎn)，分別用5臺(tái)恒溫培養(yǎng)箱設(shè)置5種假想水溫：15℃、20℃、30℃、40℃。每天固定時(shí)間取樣分析，連續(xù)6d，所得結(jié)果見(jiàn)表3。
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1．3．5pH值的變化對(duì)遷移的影響
由于廢水的pH值變化范圍較大，必須根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定植物消除技術(shù)最適宜的pH值范圍。在5個(gè)濃度為0．60mg／L的培養(yǎng)缸中加入一定量的酸和堿，調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值分別為4．0、6．0、7．0、8．0、10．0，植入植物，5d后取水樣進(jìn)行分析，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。表4不同pH值培養(yǎng)液的處理結(jié)果表2數(shù)據(jù)分析與討論
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(1)根據(jù)表1數(shù)據(jù)繪制分析圖見(jiàn)圖1。圖1中，溶液中鉻的剩余量與起始濃度有密切關(guān)系。在2—8mg／L鉻濃度范圍內(nèi)，植物的富集效率隨濃度的升高而增大，當(dāng)鉻的濃度為20mg／L時(shí)，植物的富集效率明顯降低，這是由于高濃度鉻的傷害而使富集能力降低，從而使其水處理功能大大降低。
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(2)根據(jù)表2繪制分析圖見(jiàn)圖2。只有活體植物才能有效地從水中富集即去除重金屬，從而使溶液中的鉻濃度降低。而干植物開(kāi)始時(shí)由于表面吸附而能迅速地吸收溶液中的鉻而使?jié)舛冉档停髞?lái)由于一些非生物學(xué)的離子交換及平衡過(guò)程而使溶液中的鉻維持在一定水平上。隨著植株的生長(zhǎng)，溶液中的鉻將不斷地被植物體所富集，最終會(huì)降低溶液中鉻的濃度從而起到凈化水質(zhì)的目的。
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在植物培養(yǎng)初期(5d)，鉻的遷移速率較快，而在生長(zhǎng)后期(10d)，其速率有明顯下降，說(shuō)明隨著植物內(nèi)鉻濃度的增加，它的吸收能力會(huì)下降。
(3)根據(jù)表3繪制分析圖見(jiàn)圖3。由圖3可看出，植物樣本在溫度為40qC時(shí)的鉻去除率較低，這是因?yàn)闇囟冗^(guò)高，植物體生命活性受到影響，致使其吸附重金屬的能力快速降低。溫度為25qC和30℃時(shí)，植物的生長(zhǎng)力最旺，吸附重金屬的能力也最強(qiáng)。溫度l5qC和20qC時(shí)植物生長(zhǎng)較25qC和30qC時(shí)要弱，但吸附能力強(qiáng)于40qC時(shí)。
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根據(jù)表4繪制分析圖見(jiàn)圖4。
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3結(jié)論
用水生植物通過(guò)生物吸附的方法，把水中的重金屬富集在植物的組織中，可以通過(guò)控制需凈化水體的物理、化學(xué)性狀，如采用健壯植株、調(diào)節(jié)水的pH值、水溫、控制植物處理時(shí)間等使植物能最有效地從水中吸收重金屬，從而使水中的重金屬濃度降低，達(dá)到使水體凈化的目的。
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