1、 本科毕业论文 （ 20 届） 耐盐植物对海水废水的处理效应研究 所在学院 专业班级 环境科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 目录 摘要 . I Abstract . II 引言 . 1 1 实验材料 . 4 1.1 耐盐植物 . 4 1.2 海水废水水样 . 4 1.3 营养液 . 4 2 实验方法 . 5 2.1 实验分组 . 5 2.2 测定项目及方法 . 5 2.3 植株湿重的测量 . 5 2.4 溶解氧的测定 . 6 2.5 盐度及温度的测定 . 6 2.6 亚硝酸盐 (NO2-N)测定 . 6 2.7 氨氮 (NH3-N)测定 . 8 2.8
2、 活性磷酸盐 (PO4-P)测定 . 10 3 结果与分析 . 12 3.1 植物生长情况 . 12 3.2 植物湿重 . 13 3.3 溶解氧 . 13 3.4 盐度 . 15 3.5 亚硝酸盐 (NO2-N) . 17 3.6 氨氮 (NH3-N). 19 3.7 活性磷酸盐 (PO4-P). 21 4 结论及建议 . 24 4.1 结论 . 24 4.2 实验影响因素 . 25 本科毕业论文 目录 4.3 相关对策及建议 . 25 5 结语 . 26 参考文献 . 27 致谢 . 错误 !未定义书签。 本科毕业论文 中文摘要 I 耐盐植物对海水废水的处理效应研究 摘 要 2011 年 4
3、 月秀山岛选取耐盐植物 碱蓬、芦苇和金鱼藻，水质采用经过过滤的海水养殖的渔业废水。用蒸馏水稀释成盐度分别为 4.0 和 6.0 的养殖废水，将碱蓬、芦苇和金鱼藻三种植物以相同株 数分别放进 4.0 和 6.0 的养殖废水中培养，共六个实验测定对象。根据海洋监测规范 11，间隔一定时间对经耐盐植物处理后的养殖废水中的盐度、 DO、亚硝酸盐、活性磷酸盐和氨氮浓度等水质指标进行检测。结果表明：芦苇、碱蓬、金鱼藻在所设置的不同盐度的养殖废水中均能生长，但前提是水体中需有充足的营养盐，以足够植物的吸收。三种不同植物处理两种不同盐度的废水所表现出的吸收效果大同小异。在 4.0 盐度下的废水中，金鱼藻的处理
4、效果相对其他两种植物较明显。在 6.0 盐度下的废水中，芦苇的处理效果相对其他两种植物较明显。总体来说，芦苇的吸收效果相对较好，其中对磷和氨氮的吸收效果比较明显，对亚硝酸盐的吸收效果不明显；碱蓬和金鱼藻的处理效果没有芦苇好。 关键词 耐盐植物；养殖废水；营养盐 本科毕业论文 英文摘要 II The study on the effects of the Salt-tolerant plants on marine waste water treatment Abstract April 2011 Festive Island tolerant plants selected - salsa,
5、reeds and Ceratophyllum demersum, water use through water filtration water aquaculture fisheries.Diluted with distilled water salinity of 4.0 and 6.0, respectively aquaculture wastewater, the salsa, three species of reed and Ceratophyllum were the same number of plant breeding into the 4.0 and 6.0 w
6、astewater training, a total of six experimental determination of the object.According to marine monitoring 11, time intervals after treatment by salt-tolerant plants in the aquaculture wastewater salinity, DO, nitrite, phosphate and ammonia nitrogen concentration of water quality testing.The results
7、 showed that: three different plants of two different salinity wastewater treatment demonstrated similar absorption effect.Salinity in the wastewater of 4.0, the relative treatment effect of Ceratophyllum other two plants is obvious.Salinity in the wastewater of 6.0, the relative treatment effect of
8、 reeds the other two plants is obvious.In general, relatively good absorption effect of reeds, in which the effect of phosphorus and ammonia nitrogen absorption more obvious effect on the absorption of nitrite was not obvious; salsa and there is no treatment effect Ceratophyllum good reed. Key words
9、 Salt-tolerant plants； Seawater wastewater； Nutrient 本科毕业论文 引言 1 引言 我国海水养殖业在近几年来得到快速的发展，其产量已居世界首位多年。 21 世 纪海水养殖将成为世界的 6.0 亿人口食物的重要来源。随着经济的发展与科技的进步，海水养殖技术不断提高，市场需求不断扩大，其发展趋势已趋向高密度、高产量的密集养殖模式。但海水养殖却日益成为沿海水域污染的重要来源，其主要由其生态结构的缺陷所导致的。因此，如何减少和防止养殖废水对环境的污染成为了海洋近岸环境保护和养殖业本身发展亟待解决的问题。 当前养殖废水的处理方法有许多，包括：物理、化学
10、处理方法和生物膜法、耐盐植物处理法、人工湿地处理方法、沉淀 贝类过滤 藻类吸附的综合处理方法等。此外还有专门针对悬浮颗粒物的处理 方法。而在众多方法中，生物技术是 海水养殖废水的处理和污染水体的修复及治理 研究的一个重要的趋势 1。在理论上，物理、化学、生物污水处理系统的使用在传统养殖废水处理上是可行的：通过沉淀，砂滤，机械过滤，以去除悬浮颗粒等方法，通过嵌入或移动的生物过滤器，旋转生物反应器和流化床反应，可以氧化有机物，以及硝化和氮化，从而降低水体中 COD 及氮、磷浓度。然而，这些处理方法有诸如产生大量的污泥，能源消耗大，缩短停留时间等的缺点 2，因此并不一定适用于海水养殖废水处理。生物技
11、术和物理化学处理方法相比，使用非可再生材料和能源比较小，不会造成二次污染的环境，是一种很有前途的 “ 绿色 ” 水产养殖污染控制技术。生物技术适用于各种条件容易改变的水域。 生物膜法等传统单一的生物技术并不能较好的适用于海水养殖废水的利用。由于海洋的水环境复杂，盐度高，利用耐盐植物的生理特点对废水进行生物处理，不失为一个好方法。海水养殖废水因为盐度很高，以舟山沿海海域为例，其盐度在 18 左右，一般的植物是无法再此生境下生长的，所以处理海水养殖废水所用的植物均是耐盐植物。 耐盐植物具有一定的耐盐性，能解决盐胁迫和渗透胁迫的问题。海水养殖废水其本身就是一种含盐量较大 的废水，一般植物在此盐度下受
12、到盐胁迫和渗透胁迫，会导致无法正常生长甚至是死亡。而耐盐植物的细胞质能使盐份浓度降至一个安全合适的水平，能够选择性地摄取养份，促进渗透调节所必需的有机化合物的合成 3。此外，耐盐植物叶片中含有较一般酶促代谢系统所能忍耐的盐份浓度水平高得多的盐份含量。 耐盐植物其独特的结构特点是处理海洋废水的另一个关键因素。由于生长在沿海地带甚至是海水中，会受到海风的作用，造成生长量降低、植物矮化和旱生化；而沿海地本科毕业论文 引言 2 带的土壤中高浓度的盐形成生理干旱导致植物表现旱生形态。陆静梅、辛华、邓彦斌等分别对 不同种耐盐植物的根茎叶的研究后总结出了盐生植物在生长过程中形成了其独特的结构特点。它们具有泌
13、盐机能和结构，有蜡质纹饰，这既能减少蒸腾失水又能防止阳光直射引起的 “灼伤 ”4；含粘液细胞和结晶细胞，能保持水分及排出盐分，利于在盐碱环境中生存；叶上下表皮皆有栅栏组织，细胞排列紧密，含叶绿体多 （ 如碱蓬 ） ，有利于提高光合作用；叶内有发达的维管束和机械组织，能加大输水能力，增加机械支持力5；茎维管组织占比例小且发达，皮层厚 （ 如高碱蓬 ） ，有利于支持、输导和进行光合作用。所以很多耐盐植物可以在海岸滩涂上生长，这是耐盐 植物对海洋废水的前提。 据资料耐盐植物修复海洋废水的方式主要有 6：植物提取和植物积累、植物稳定、植物降解、生物转化、生物挥发、根滤、植物辅助降解微生物。 鉴于耐盐植
14、物其独特的结构生理特点，关于耐盐植物处理含盐养殖废水，或修复容易被污染的海岸带的研究已成为当今的研究热点，所取得的成果也是喜人的。我国目前已有诸多关于耐盐植物修复海洋废水的研究和实施的成功案例： 南京农业大学资源与环境科学学院的赵耕毛、刘兆普、汪辉、张博通过田间微区试验，研究了异源养殖废水农业利用对耐盐能源植物 （ 菊芋 ） 栽培体系土壤性状、植物生长及产量的影响。他们将不同来源的海水养殖废水用于灌溉耐盐能源植物 菊芋，通过构建海涂种植 养殖复合生态系统，探索不同来源的海水养殖废水灌溉效应，并对系统安全作初步评估 7。 朱鸣鹤等在被石油烃污染的天津渤海湾河口海岸带野外种植翅碱蓬，对翅碱蓬根际沉
15、积物中常见重金属及生物可利用性进行了研究。研究表明，翅碱蓬通过对 Cu、 Zn、Pb和 Cd 等常见重金属的累积和吸收，达到生物修复的作用。与无翅碱蓬对照相比，盐碱土壤中的石油烃降解率大大提高，被污染的盐碱土壤中的石油烃质量比下降。 天津大学环境科学与工程学院和天津 市环境保护科学研究院的王卫红等教授，对由广盐性沉水植物川蔓藻 (Ruppia maritima)构建的沉水植被系统对滨海再生水景观河道的富营养化控制进行了研究。其研究结果表明：在再生水排入景观河道之前利用构建的川蔓藻沉水植被系统将再生水体中的氮和磷降到再生水回用于景观水体的水质标准，具有一定的可行性。由单一广盐性沉水植物川蔓藻构建
16、的沉水植被系统对含盐量700013000mg/L 的再生水中的氮和磷都有较高的去除率。这对于利用再生水恢复与重建滨海湿地，并控制水体富营养化具有重要意义 8。 全球盐生植物约有 1560 多种，中国有 502 种。目前，通过引进、驯化、筛选、辐射诱变、多倍体育种等多种手段，我国已经选育出经济价值高、有应用价值的耐盐植物本科毕业论文 引言 3 150 种。许多耐盐植物有重要的经济价值，可以广泛用于食品、纺织、酿造、建筑、医药、化工等方面 910。更有部分耐盐植物对改良土壤、调节气候、维护生态平衡的环境效益等也中重要的作用。种植耐盐植物可以增加地面覆盖，减少土壤蒸发，吸收带走土壤中的盐分，从而减少
17、耕作层盐分累积，同时还可以增加土壤有机质，改善土壤理化性状，促进对盐土有效改良和利用。此外，还可以达到降低噪音、净化空气 、减少温差、增加雨量、减少地表风蚀和干热风危害等在效果。 本文通过研究不同盐度的海水养殖废水中芦苇、碱蓬、金鱼藻 三种 不同耐盐 植物 的生长 以及 生长特征、养殖废水水质的动态变化及其对养殖废水的净化作用进行讨论，旨为探索低成本的养殖排放水处理技术提供参考依据。 本科毕业论文 实验材料 4 1 实验材料 1.1 耐盐植物 实验所用耐盐植物 碱蓬、芦苇和金鱼藻，于 2011 年 4 月自秀山岛 采集。采集时用塑料袋包裹住其根部，带回实验室。 将刚采集回的植物进行简单的清洁，
18、小心洗去其根部的泥沙。随后，放入按照一定比例配置的营养液中培养数天（碱蓬的培养需用泡沫板进行固 定），观察植物长势。选取长势最好的相同株数植株作为实验植物。 1.2 海水废水水样 实验所用的海水废水为海水养殖废水，取自浙江海洋学院西校区教学楼 1幢一楼的大黄鱼养殖研究试验基地。水样盛在矿泉水瓶中带回实验室，用蒸馏水稀释，调节盐度，以达到实验所需盐度。 1.3 营养液 营养液成分：硝酸钠 1 克、磷酸二氢钾 7 克、硫酸铵 2.5 克、硫酸钾 3.5 克、硫酸镁 4 克。 用法：先将以上药品混合均匀，然后按每 1L 蒸馏水中添加以上混合物 0.03g 的比例配置营养液。 本科毕业论文 实验方法
19、5 2 实验方法 2.1 实验分组 实验分为两组进行。用蒸馏水稀释海水养殖废水，调节盐度，设 置成盐度为 4.0 以及盐度为 6.0 的两组不同盐度的实验组。并在这两种不同盐度的养殖废水中分别培养三种植物，共计六个培养器。各组分的水样成分和植物成分见 表 2.1所示。 表 2.1 不同的实验样品组分 Tab 2.1 The differenence of experimental samples composition 组号 盐度 植物成分 1 4.0 芦苇 4.0 碱蓬 4.0 金鱼藻 2 6 0 芦苇 6.0 碱蓬 6.0 金鱼藻 将上述试验样品在实验室条件下经过数天营养液陪培养后进行测定
20、。第一次间隔 6天分取水样，测定水中溶解氧 DO、盐度、亚硝酸、氨氮、磷酸盐的浓度。之后按照间隔 4 天、 2 天、 3 天、 1 天、 1天的安排进行水样测定。 2.2 测定项目及方法 对碱蓬、芦苇、金鱼藻三种植物在培养前后的质量进行称重（湿重），对水质进行温度、盐度、溶解氧 (DO)、亚硝酸盐、氨氮、活性磷酸盐等 指标的检测分析。 各项目的监测方法为：植物质量 电子天平称重； 盐度、温度 30M-100 盐度电导和温度测量仪； 溶解氧 YSI-550A 溶氧仪；亚硝酸盐 萘乙二胺分光光度法；氨氮 次溴酸盐氧化法； 磷酸盐 磷钼蓝分光光度法。 2.3 植株湿重的测量 植株湿重的称量采用电子天平称重。测量共进行两次：放入相应盐度的废水前的植株重量，实验结束时植株的最后重量。两者相减，得出植株在实验阶段的增重，并在不同盐度之间、不同植物之间相比较，所得数据可在一定程度上反映植物耐盐性能的优劣 。
