狐尾藻对生猪养殖场沼液Cu、Zn的富集与净化效果

吴晓梅; 叶美锋; 吴飞龙; 林代炎

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2018.11.013

狐尾藻对生猪养殖场沼液Cu、Zn的富集与净化效果

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.11.013

福建省农业科学院农业工程技术研究所, 福建福州 350003

基金项目:

福建省科技计划项目——省属公益类科研院所基本科研专项 2017R1014-4

福建省农业科学院科技创新项目 PC-2018-4

详细信息

作者简介:
吴晓梅(1988-), 女, 硕士, 助理研究员, 主要从事农业环保研究(E-mail:xiaomeizi163@126.com)

通讯作者:
林代炎(1963-), 男, 研究员, 主要从事农业环保研究(E-mail:@lindaiyan@126.com)

中图分类号: X52;S19
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出版历程
- 收稿日期: 2018-06-08
- 修回日期: 2018-10-18
- 刊出日期: 2018-11-28

Cu and Zn Accumulations in Myriophyllum spicatum for Purification of Pig Farm Biogas Slurry

Aricultural-Engineering Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou, Fujian 350003, China

摘要

摘要: 采用室外水培试验，研究在不同水力停留时间（20、40、60d），狐尾藻对生猪养殖场沼液Cu、Zn的富集能力。结果表明：当水力停留时间为60 d时，狐尾藻生物量最大，可达1 475.00 g，是对照组的7.40倍，其对沼液Cu、Zn的积累量也最大，分别为7.66 mg·kg^-1和64.18 mg·kg^-1，且狐尾藻对Zn的富集能力大于Cu；当水力停留时间为40 d时，狐尾藻对沼液的净化效果最好，COD_Cr、氨氮和总磷去除率分别可达92.40%、92.03%、74.39%。试验结束后，狐尾藻体内有机质、氮、磷、钾含量，相比对照组分别提高7.62%~12.57%、30.62%~69.38%、5.88%~12.94%和3.85%~21.15%；狐尾藻体内Cu、Zn含量分别为：6.76~10.78、77.63~130.60 mg·kg^-1，符合GB26419-2010及我国农业行业标准NY929-2005。因此狐尾藻富集沼液Cu、Zn收割后可以作为青饲料加以利用，净化沼液同时避免二次污染。
- 狐尾藻 /
- 富集 /
- 沼液 /
- Cu /
- Zn
Abstract: The ability of Myriophyllum spicatum to absorb and accumulate Cu and Zn from pig farm biogas slurry was studied. Hydraulic residence time (HRT) of 20, 40 and 60 d were applied for the plants in the study. It was found that the maximum biomass of the plants in 40 d of HRT reached 1 475.00 g, which was 7.40 times higher than that of control. More importantly, the Cu and Zn accumulations in the plants were 7.66 mg·kg^-1 and 64.18 mg·kg^-1, respectively, which were significantly greater than those in control. The metal removal from the slurry by the plants was at the highest levels when 40 d HRT was applied as well. The reductions on COD, ammonia nitrogen and total phosphorus on the slurry were 92.40%, 92.03% and 74.39%, respectively. After the HRT test the plants had increases of 7.62%-12.57% on organic matters, 30.62%-69.38% on N, 5.88%-12.94% on P, and 3.85%-21.15% on K, as well as contents of 6.76-10.78 mg·kg^-1 of Cu and 77.63-130.60 mg·kg^-1 of Zn. The increases of metal contents met the levels set forth by the national GB26419-2010 and the Agricultural Industry Standard of NY929-2005. Furthermore, the harvested M. spicatum could be used for fodder to effectively avoid the concern of secondary pollution after the biogas slurry purification.
- Myriophyllum spicatum /
- accumulation /
- biogas slurry /
- Cu /
- Zn

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图 1 不同处理狐尾藻生物量

Figure 1. Biomass of M. spicatum under treatments

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图 2 不同处理狐尾藻体内有机质及养分含量变化

注：不同小写字母表示差异达显著水平(P < 0.05)。图 3~5同。

Figure 2. Organic matters and nutrients in M. spicatum after treatments

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图 3 不同处理狐尾藻对Cu积累量与去除率

注：图中狐尾藻对Cu重金属积累量均扣除空白重金属含量。

Figure 3. Accumulation and removal rate on Cu by M. spicatum in treatments

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图 4 不同处理狐尾藻对Zn积累量与去除率

注：图中狐尾藻对Zn重金属积累量均扣除空白重金属含量。

Figure 4. Accumulation and removal rate on Zn by M. spicatum in treatments

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图 5 不同处理狐尾藻对沼液的净化效果

Figure 5. Biogas slurry purification by M. spicatum with treatments

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图 6 不同处理水体pH值变化

Figure 6. pH of slurry under M. spicatum treatments

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表 1 狐尾藻主要成分含量指标

Table 1. Chemical composition of M. spicatum

含水率/%	有机质/%	全氮/%	全磷/%	全钾/%	Cu/(mg·kg^-1)	Zn/(mg·kg^-1)
90	69.23	3.95	0.82	1.53	3.12	66.42

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表 2 供试沼液的特性

Table 2. Characteristics of biogas slurry used for experiment

沼液水质指标	COD/(mg·L^-1)	DO/(mg·L^-1)	NH₄⁺-N/(mg·L^-1)	TP/(mg·L^-1)	Cu/(mg·kg^-1)	Zn/(mg·kg^-1)	pH
含量	4165	3.15	983.75	18.98	52.44	250.08	7.42

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