浮萍吸收不同形态氮的动力学特性研究-上海环境科学研究院.PDF

第37 卷第3 期 土 壤 通 报 Vol. 37 ，No. 3 2006 年6 月 Chinese Journal of Soil Science Jun. ，2006 浮萍吸收不同形态氮的动力学特性研究 1，2 1 1 1 1 沈根祥 ，姚 芳 ，胡 宏 ，倪吾钟 ，朱荫湄 （1. 浙江大学 环境与资源学院，浙江 杭州 310029 ；2 . 上海市环境科学研究院，上海 200233 ） 摘 要：吸收试验结果表明，浮萍（Sp irodela oligorrhiza ）吸收铵态氮和硝态氮的动力学特性可用Michaelis - Menten 方 程来描述。浮萍对铵态氮的亲和力大于对硝态氮的亲和力，证实了浮萍“优先吸收净化铵态氮”的观点。研究还发现，浮萍 吸收硝态氮的最大速率大于吸收铵态氮的最大速率，基于浮萍吸收不同形态氮的动力学特性，提出了构建物理作用（增氧 工艺）—微生物（硝化作用）—植物（浮萍）复合污水净化体系的见解。 关 键 词：浮萍；氮；形态；吸收动力学 中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：0564-3945（2006 ）03-0505-04 利用浮萍净化氮磷污水国内外已有相关的报 7 、14 、28 、42 、56 、84 mg N L - 1 铵态氮，即：0 . 5 、1、2 、3 、 （ 道［1 - 9 ］。许多学者对各种浮萍生长繁育的适宜条件也 4 、6 mmol N L - 1 ）含氮溶液。设3 个平行重复，吸取不 较为关注［10 - 15 ］，而对浮萍净化污水的机制研究较少。 同浓度的含氮溶液 100 ml ，置于500 ml 烧杯中，加入 动力学研究在阐述植物尤其是栽培植物（如水稻、大麦、 吸干表面附着水分的鲜萍2 . 0 g （表面覆盖率约为 小麦、油菜、玉米、菠菜、小白菜、番茄、黄瓜等）营养物质 60% ），并使其完全铺展于液面，称重并记录。在控制 吸收特性方面的应用已十分普遍［16 - 22 ］，用于比较同一 的温度（25 ～ 28℃ ）、光照（3000 Lux ）和相对湿度（60 作物不同品种营养特性的差异也已有报道［23 ，24 ］。但是， ～ 70% ）条件下进行吸收试验，4 小时后称重记录（用 有关浮萍及其他用于环境污染修复的植物对氮等污染 于计算溶液量），并立即取出浮萍，测定溶液中剩余的 物质吸收动力学特性的研究还少见报道。 铵态氮，差减法计算吸收量和吸收速率（ - 1 mmol g FW 浮萍不仅对废水中的铵态氮和硝态氮均具有较高 h - 1 ）。以溶液中铵态氮浓度为横座标、吸收速率为纵 的耐性，而且具有明显的净化作用，植物体的直接吸收 座标作图，并模拟计算动力学方程及相关参数，进行比 作用是其净化作用的主要机制之一。以酶促反应动力 较分析，阐明浮萍吸收铵态氮的动力学特性。 学理论为基础，开展浮萍对不同形态氮的吸收动力学 1. 3 浮萍吸收硝态氮的动力学试验 研究，对进一步明确浮萍对废水中氮的净化作用的机 以0 . 1 mmol L - 1 硫酸钙为支持电解质，配制系列 理和确定污染修复工程中铵态氮与硝态氮的负荷均具 （