海藻寡糖对生菜浮床系统废水TN、TP去除的影响

李俊1

（1.重庆交通大学河海学院  重庆  400074）

摘要：本实验为研究海藻寡糖对生菜浮床系统废水TN、TP去除的影响，共设6个组（空白组、浮床组（无寡糖）、0.05、0.1、0.25、0.50寡糖+浮床组）实验中并测定TN、TP指标。实验结果表明，在生菜浮床系统中加入适量海藻寡糖能够提高废水TN、TP的处理效率，且在0.1mg/L寡糖+浮床组废水处理效率最佳，TN、TP去除率分别达到了62.8%、94.0% ，相比对照浮床组，分别提升了28.1%、22.6%，这可能是适量海藻寡糖能够促进生菜对N、P的吸收。

关键词：海藻寡糖、生菜、去除率、生态浮床、TN、TP

0引言

随着工业化和城市化进程的加快，废水处理成为一项重要任务。生态浮床技术是一种利用植物和微生物协助作用去除水中污染物且是环境友好型废水净化技术，越来越多地被应用在水体修复中来[1]。尽管生态浮床能够有效的处理废水，但也存在一些不足，例如环境条件（废水污染物浓度、温度）等对生态浮床净水效率有很大影响、植物生长有限等。针对以上问题，研究新方法提高生态浮床废水污染物去除效率，将对解决水污染问题具有重要意义。

海藻寡糖是海藻多糖经过降解得到的一系列寡糖片段，分子量低、水溶性好，具有广泛的生物活性优势，它具有调节植物生长、提高植物抗逆能力、缓解重金属对植物的毒害、促进植物营养吸收的作用，在农业上得到广泛应用[3]。

鉴于海藻寡糖在水处理方面应用报道较少，因此有必要研究海藻寡糖对生态浮床废水净化效率的影响，以期为海藻寡糖在水处理方面的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1试验材料

1、供试植物：四季全盛101（河南欧兰德种业有限公司）；

2、供试海藻寡糖原液（50g/L）（上海金海藻生物科技发展有限公司提供）；

3、供试废水

为了使数据更具有真实性和实用性，本次废水取至水产养殖废水，其水质指标成分量为：NH4+-N：12.5~13.00mg/L，NO3--N：12.10~12.30mg/L，TN：25.14~26.22，TP：2.30~2.53 mg/L，COD：50.0-52.0 mg/L。

4、试验装置

本次试验水箱（菜多多水培箱）从青岛海尔股份有限公司购买。

1.2 试验方法

1、生菜育苗

选取粒径饱满的生菜种子，均匀播撒在湿润的土壤里，在室温下育苗15天。

2、生菜试验培养

准备6个水箱，一个为空白组，另外一个为浮床组（无寡糖），在水中加入经配置好的供试废水3L，其他四个水箱为寡糖浮床组，分别加入经供试废水

稀释后的海藻寡糖液3L，浓度分别为0.05mg/L，0.1mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L。组名分别为（0.05mg/L、0.1mg/L、0.25mg/L、0.5mg/L）寡糖+浮床组。然后分别将长势相近并用去离子水将根部清洗干净的生菜苗，移摘到水箱中（空白组除外），然后在25℃下，每天光照14小时下培养，总计培养15天。期间每间隔3天，向水箱中补去离子水至3L，然后3小时后取水测水质指标浓度。

1.3 指标测定方法

TP采用《水质 总磷的测定钼酸铵分光光度法》（GB11893-89）标准进行测量；TN采用《水质 总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ636-2012）标准进行测量。

每个阶段去除率的计算公式：

C初：初始浓度；C终：最终浓度。

1.4 数据处理与分析

利用origin 2019和IBM SPSS Statistics 26进行数据作图及统计分析，LSD法（P<0.05）进行差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1海藻寡糖对生菜浮床废水TP去除的影响

各试验组TP浓度随实验时间增加而逐渐降低，且各浮床组相比空白组，TP去除率有明显提升，而废水中添加海藻寡糖后，TP的去除率得到进一步提高，各实验组TP去除率大小顺序0.1mg/L寡糖+浮床（94.0%）>0.25mg/L寡糖+浮床组（88.2%）> 0.05mg/L寡糖+浮床组（86.8%）> 0.5mg/L寡糖+浮床组(86.3%)>浮床组（71.4%）> 空白组（34.5%），与对照浮床组相比，海藻寡糖浮床组去除率分别提升了22.6%、16.8%、15.4%、14.9%，海0.1mg/L寡糖+浮床去除效果最好。实验结果说明，适量海藻寡糖具有提高废水中TP的去除效率，这可能是海藻寡糖作为植物生长调剂，促进了植物的生长，进而提高了磷元素的吸收。

2.2海藻寡糖对生菜浮床废水TN去除的影响

各试验组TN浓度随实验时间增加而逐渐降低，且各浮床组相比空白组，TN去除率有明显提升，废水中添加海藻寡糖后，TN的去除率得到进一步提高，各实验组TN去除率由大到小的顺序为0.1mg/L寡糖+浮床组（62.8%）>0.05mg/L寡糖+浮床组（49.7%）>0.25mg/L寡糖+浮床组（48.9%）>0.5mg/L寡糖+浮床组(40.9%)> 浮床组（34.7%）> 空白组（23.8%）。相比对照浮床组，海藻寡糖浮床组去除率分别提高了28.1%、15.0%、14.2%、6.2%，0.1mg/L寡糖+浮床组对TN的去除效率最佳。这可能是适量海藻寡糖促进了植物根系的生长，使生菜从废水中吸收更多的氮素，进而提高了TN的去除率。

3 结论与讨论

本试验研究海藻寡糖对生菜浮床废水TN、TP去除的影响，得出以下实验结论，在生菜浮床系统中加入适量海藻寡糖能够提高废水TN、TP的处理效率，且在0.1mg/L寡糖+浮床组废水处理效率最佳，TN、TP去除率分别达到了62.8%、94.0% ，相比对照浮床组，分别提升了28.1%、22.6%，这可能是适量海藻寡糖能够促进生菜对N、P的吸收。

参考文献

[1]Zhao FL , Xi S , Yang XE , et al . Purifying eutrophic river waters with integrated floating island systems [ J ]. Ecological Engineering ,2012,40:53-60.

[2]魏帅楠. AM真菌强化型生态浮床对水体富营养化形成的影响[D].北京化工大学,2021.DOI:10.26939/d.cnki.gbhgu.2021.000955.

[3]余劲聪.海藻寡糖在农业领域的应用研究进展[J].南方农报,2016,47(06):921-927.