畜禽养殖废水植物净化技术

———畜禽养殖废水植物净化技术近年来，随着甘肃省养殖业的快速进展，特殊是规模化养殖场的建立，给我省农村畜禽养殖业带来经济增长，但是养殖废水中含有大量的有机质、还会伴有重金属、残留药液、消毒液、各类病原体等污染物，会严峻污染四周的水环境、土壤、大气，甚至威逼人们的健康。而且养殖场多在农村地区，管理人员对环境爱护的意识不够，加上污染治理的技术不到位，导致畜禽养殖废水污染问题日益严峻，继工业污染和生活污染后，畜禽养殖废水污染成为农业面源污染第三大污染源。

1、畜禽养殖废水的处理方法

养殖废水的处理是近年来讨论的热点，目前的处理方法主要有物理法、化学法、生物法。物理法主要利用过滤、絮凝沉淀、吸附等方法，去除处理养殖废水中的悬浮物质，减小污染物负荷，化学法主要利用药剂进行中和、离子交换等去除有害物质，生物法是养殖废水最常用的方法，主要是利用微生物对有机物质的分解转化作用，达到水质净化的目的。

由于养殖废水中污染物浓度高，成分简单，实际中采纳多种方法综合处理才能达到较好的处理效果，然而利用这些方法，虽然可以净化废水，但是造价比较高，畜禽养殖农夫和经营者无法承受。因此，如何探寻一个新技术、新方法，既能很好的处理废水，爱护环境，又能降低成本，节省费用，这是解决养殖业污染的关键。因此低投资的植物修复技术被引入养殖污水处理中，这种方法投资低、运行费用低、利用自然界本身的植物去净化废水，对于一些中、小型养殖场适用，也是实现人与自然和谐健康进展、实现可持续进展的一条新的技术创新路线。

2、植物净化修复技术

植物修复(phytoremediation)技术是以植物忍耐和超量某种或某些污染物质的理论为基础，利用植物及其共存微生物组成的生物体系，对废水中的污染物质进行汲取、消化、转化、富集，将有毒有害物质转化为无毒无害，或者蓄积在植物体内，从而达到降低污染物浓度、净化水质的目的。通过植物不但可以去除废水中的污染物质，通过植物体的汲取，实现水中一些养分物质的循环利用，还可以绿化养殖场环境、改善大气环境，促进整体生态环境的良性进展。

植物的水质净化修复功能主要有以下几点：

2.1促进悬浮物质的沉降

水生植物利用其发达的根系，在水中形成茂密植被，形成密集的过滤层，减缓水流，通过沉淀或黏附，降低废水中悬浮物或不溶性胶体物质，促进废水中悬浮物的沉降，植物根部释放出氧气形成根际氧化区，使底泥有厌氧状态变为好氧状态，利用微生物进行好氧分解。因此，想要降低污水中悬浮物，可以选用根系发达的一些植物。

2.2降低水中N、P的含量

无机养分元素N、P是引起水体富养分化的主要缘由，利用植物降低污染水体中的N、P等物质是治理水体富养分化很有效的途径。由于N、P是植物体的主要结构组成，因此植物生长时，对废水中N、P等养分物质的汲取速率很快，假如生物量能够被有效利用，则通过收割植物，废水中的氮磷等养分污染物就能被带出。中科院水生生物讨论所(陈金霞等，2000)在湖北黄石完成了具有污水净化和污水资源化双重功能的新型稳定塘设计，试验结果表明，即使在冬季，气温较低，植物对N、P的去除率也较高。另有报道，被制成浮床的香根草松、水芹多花黑麦草等对去除水体中的N、P和抑制藻类滋生均有明显的作用。

通过多位学者对N、P植物修复的讨论发觉，植物中各器官的N、P含量均高于空白对比，试验前N、P在植物体的分布规律为根跃叶跃茎，经过植物吸附污水后，分布规律为叶跃根跃茎，可以看出，植物的叶对N、P的汲取率最高、其次为茎、最终是根部。此讨论结果对于去除N、P有很好的思路指导，在处理高浓度N、P时，可以选用一些枝叶发达的植物进行净化处理。

2.3汲取、分解有机污染物

有机物进入植物体内有着多种代谢机制，包括富集、转化和降解。

植物除了直接汲取、分解有机物外，还可以通过根系分泌有机酸类物质，刺激根际微生物群落的活性，促进微生物对有机污染物的降解。

随着生态要求的提高，植物净化废水中有机物的相关讨论报道也越来越多。廖新俤等(2022年)讨论了应用于养猪场废水处理的植物，通过试验讨论发觉，针对养猪场养殖废水，最适用的植物是风车草和香根草。赵丽娜等(2022年)，讨论植物对污水中有机污染物TN、TP、CODcr的去除效果，讨论发觉，芦苇、菖蒲、香蒲这3种植物对这些有机污染物均有良好的去除效果。ReddyK.R等(1985)通过对8种水生植物的讨论发觉：夏季凤眼莲的除氮效果最好，而冬季除氮效果最好的植物是水鳖。

不同污水中有机污染物的含量都不相同，因此想要探究出适用不同养殖废水的净化植物，应当通过试验讨论，针对不同地区进行植物筛选，选择一种或几种耐污力量较强的植物进行搭配，实现废水净化的植物修复。

2.4对重金属的汲取

重金属污染与其他污染物不同，不能直接通过植物降解，只能将重金属从污染水体中转移至植物体内，从而将降低水中重金属的浓度。重金属在水生植物体内不同部位的分布特点一般是根跃茎跃叶。这主要由于植物为了避开重金属对其生理活动的毒害，通过肯定的解毒机制避开重金属的向上部迁移。因此只要查找到能够超累积或超耐受该有害重金属的植物，将重金属污染物从水中转移至植物特定部位，再将植物进行处理，或者依靠植物将重金属固定在某一空间防止其集中。

讨论表明，植物能汲取大量的重金属污染物并积累在植物组织里。对重金属元素的汲取量超过一般植物100倍以上的植物被称为超积累植物，其积的Cr、Co、Ni、Cu、Pb等元素的含量一般在0.1%以上，积累的Mn、Zn含量一般在1%以上。因此，植物修复重金属污染的方法往往是查找能够超累积或超耐受该有害重金属的植物，将金属污染物以离子的形式从地表水中转移至植物特定部位，再将植物进行处理，或者依靠植物将金属固定在肯定环境空间以阻挡其进一步集中。

3、结语

虽然植物修复在我国起步较晚，但已经有了许多讨论成果，植物修复技术在畜禽养殖废水的净化处理上有很大的应用前景。植物修复技术在处理效果、经济效果、景观效果、可持续进展程度等方面均体现出了优越性。利用绿色植物生态修复技术，可以实现人与自然的协调进展，可持续进展。

近年来，随着甘肃省养殖业的快速进展，特殊是规模化养殖场的建立，给我省农村畜禽养殖业带来经济增长，但是养殖废水中含有大量的有机质、还会伴有重金属、残留药液、消毒液、各类病原体等污染物，会严峻污染四周的水环境、土壤、大气，甚至威逼人们的健康。而且养殖场多在农村地区，管理人员对环境爱护的意识不够，加上污染治理的技术不到位，导致畜禽养殖废水污染问题日益严峻，继工业污染和生活污染后，畜禽养殖废水污染成为农业面源污染第三大污染源。

1、畜禽养殖废水的处理方法

养殖废水的处理是近年来讨论的热点，目前的处理方法主要有物理法、化学法、生物法。物理法主要利用过滤、絮凝沉淀、吸附等方法，去除处理养殖废水中的悬浮物质，减小污染物负荷，化学法主要利用药剂进行中和、离子交换等去除有害物质，生物法是养殖废水最常用的方法，主要是利用微生物对有机物质的分解转化作用，达到水质净化的目的。

由于养殖废水中污染物浓度高，成分简单，实际中采纳多种方法综合处理才能达到较好的处理效果，然而利用这些方法，虽然可以净化废水，但是造价比较高，畜禽养殖农夫和经营者无法承受。因此，如何探寻一个新技术、新方法，既能很好的处理废水，爱护环境，又能降低成本，节省费用，这是解决养殖业污染的关键。因此低投资的植物修复技术被引入养殖污水处理中，这种方法投资低、运行费用低、利用自然界本身的植物去净化废水，对于一些中、小型养殖场适用，也是实现人与自然和谐健康进展、实现可持续进展的一条新的技术创新路线。

2、植物净化修复技术

植物修复(phytoremediation)技术是以植物忍耐和超量某种或某些污染物质的理论为基础，利用植物及其共存微生物组成的生物体系，对废水中的污染物质进行汲取、消化、转化、富集，将有毒有害物质转化为无毒无害，或者蓄积在植物体内，从而达到降低污染物浓度、净化水质的目的。通过植物不但可以去除废水中的污染物质，通过植物体的汲取，实现水中一些养分物质的循环利用，还可以绿化养殖场环境、改善大气环境，促进整体生态环境的良性进展。

植物的水质净化修复功能主要有以下几点：

2.1促进悬浮物质的沉降

水生植物利用其发达的根系，在水中形成茂密植被，形成密集的过滤层，减缓水流，通过沉淀或黏附，降低废水中悬浮物或不溶性胶体物质，促进废水中悬浮物的沉降，植物根部释放出氧气形成根际氧化区，使底泥有厌氧状态变为好氧状态，利用微生物进行好氧分解。因此，想要降低污水中悬浮物，可以选用根系发达的一些植物。

2.2降低水中N、P的含量

无机养分元素N、P是引起水体富养分化的主要缘由，利用植物降低污染水体中的N、P等物质是治理水体富养分化很有效的途径。由于N、P是植物体的主要结构组成，因此植物生长时，对废水中N、P等养分物质的汲取速率很快，假如生物量能够被有效利用，则通过收割植物，废水中的氮磷等养分污染物就能被带出。中科院水生生物讨论所(陈金霞等，2000)在湖北黄石完成了具有污水净化和污水资源化双重功能的新型稳定塘设计，试验结果表明，即使在冬季，气温较低，植物对N、P的去除率也较高。另有报道，被制成浮床的香根草松、水芹多花黑麦草等对去除水体中的N、P和抑制藻类滋生均有明显的作用。

通过多位学者对N、P植物修复的讨论发觉，植物中各器官的N、P含量均高于空白对比，试验前N、P在植物体的分布规律为根跃叶跃茎，经过植物吸附污水后，分布规律为叶跃根跃茎，可以看出，植物的叶对N、P的汲取率最高、其次为茎、最终是根部。此讨论结果对于去除N、P有很好的思路指导，在处理高浓度N、P时，可以选用一些枝叶发达的植物进行净化处理。

2.3汲取、分解有机污染物

有机物进入植物体内有着多种代谢机制，包括富集、转化和降解。

植物除了直接汲取、分解有机物外，还可以通过根系分泌有机酸类物质，刺激根际微生物群落的活性，促进微生物对有机污染物的降解。

随着生态要求的提高，植物净化废水中有机物的相关讨论报道也越来越多。廖新俤等(2022年)讨论了应用于养猪场废水处理的植物，通过试验讨论发觉，针对养猪场养殖废水，最适用的植物是风车草和香根草。赵丽娜等(2022年)，讨论植物对污水中有机污染物TN、TP、CODcr的去除效果，讨论发觉，芦苇、菖蒲、香蒲这3种植物对这些有机污染物均有良好的去除效果。ReddyK.R等(1985)通过对8种水生植物的讨论发觉：夏季凤眼莲的除氮效果最好，而冬季除氮效果最好的植物是水鳖。

不同污水中有机污染物的含量都不相同，因此想要探究出适用不同养殖废水的净化植物，应当通过试验讨论，针对不同地区进行植物筛选，选择一种或几种耐污力量较强的植物进行搭配，实现废水净化的植物修复。

2.4对重金属的汲取

重金属污染与其他污染物不同，不能直接通过植物降解，只能将重金属从污染水体中转移至植物体内，从而将降低水中重金属的浓度。重金属在水生植物体内不同部位的分布特点一般是根跃茎跃叶。这主要由于植物为了避开重金属对其生理活动的毒害，通过肯定的解毒机制避开重金属的向上部迁移。因此只要查找到能够超累积或超耐受该有害重金属的植物，将重金属污染物从水中转移至植物特定部位，再将植物进行处理，或者依靠植物将重金属固定在某一空间防止其集中。

讨论表明，植物能汲取大量的重金属污染物并积累在植物组织里。对重金属元素的汲取量超过一般植物100倍以上的植物被称为超积累植物，其积的Cr、Co、Ni、Cu、Pb等元素的含量一般在0.1%以上，积累的Mn、Zn含量一般在1%以上。因此，植物修复重金属污染