浮水植物处理对猪场污水中可溶性有机物组成的影响

摘要：

采集江西省余江县规模化猪场污水,选取青萍(Lemna minor)、紫背浮萍(Spriodela polyrrhiza)和大藻(Pistia stratiotes)等3种浮水植物分别进行处理.通过布置4个半月的温室试验,研究浮水植物处理对污水中可溶性有机物(Dissolved organic matter,DOM)组成及其荧光特性的影响.在试验过程中,定期采样监测污水中可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、总氮(Total nitrogen,TN)和总磷(Total phosphorus,TP)去除效率的变化.试验结束后,收获浮水植物并测定其生物量、TN和TP浓度,以及叶绿素含量.同时,基于三维同步荧光和平行因子分析方法,对污水中DOM组分进行识别和分析.结果表明,浮萍科植物的生物量倍增时间更短,而大藻生物量和养分日累积量更大.随着培养天数的增加,浮水植物处理污水中DOC、TN和TP去除率分别达到75％、90％和80％以上,且明显高于对照处理.在猪场污水中,DOM组分主要包括一个类蛋白质组分和两个类腐殖质组分;培养初期,猪场污水以类蛋白质组分为主.随着试验天数的增加,类蛋白质组分比例呈显著降低的趋势,而类腐殖质组分逐渐增加.与对照相比,种植浮水植物显著降低污水中类蛋白质组分比例,而提高类腐殖质组分比例.此外,浮水植物处理显著降低污水DOM的新鲜度指数,而增加微生物性来源类腐殖质组分的比例.综上,浮水植物在改善猪场污水中有机养分去除效率的同时,提高了DOM组分的腐殖化程度.

关键词：猪场污水、浮水植物、可溶性有机物、三维荧光光谱、平行因子分析

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资助基金：国家自然科学基金41171233,公益性行业农业科研专项201203050-3资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China 41171233,the Special Fund of Ago-scientific Research in the Public Interest of China 201203050-3.

在线出版日期：2016-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：865-874