浮萍对氨氮和硝氮的吸收

论文总字数：11217字

摘 要

浮萍是一种水面浮生植物，隶属浮萍科，具有快速生长、在全球分布广泛、能对氮起富集作用的特点。浮萍可以用于污水处理中进行污水脱氮处理，在环境监测方面的研究上也有着广泛的运用。大多数植物可以利用氨氮和硝氮作为唯一的氮源，但两种氮源同时存在时，多半优先利用氨氮，只有少数植物显示优先利用硝氮。通过研究6种不同种类的浮萍在只有氨氮、硝氮和两种氮源同时存在的条件下，浮萍的生长速度、氮源的利用速度以及对不同种类氮源的优先利用情况。得出不论是氨氮还是硝氮都能提供浮萍生长所需的氮元素，在氨氮和硝氮同时存在的情况下会优先利用氨氮，其中Lemna turionifera浮萍在净化含氮污水方面有着良好应用。

关键词：浮萍，氮源，利用情况，污水处理

Abstract: Duckweed is a surface floating plant belonging to the family Lemnaceae. It has the characteristics of rapid growth, wide distribution in the world and fast removal of nitrogen. Duckweed can be used for sewage denitrification treatment in sewage treatment, and it is widely used in environmental monitoring research. Most plants can use ammonia nitrogen and nitrate nitrogen as the only nitrogen source, but when both nitrogen sources are present, most of them use ammonia nitrogen preferentially, and only a few plants show preferential use of nitrate nitrogen. By studying the presence of six different species of duckweed in the presence of only ammonia nitrogen, nitrate nitrogen and two nitrogen sources, the growth rate of duckweed, the utilization rate of nitrogen source and the preferential utilization of different types of nitrogen sources It can be concluded that both ammonia nitrogen and nitrate nitrogen can provide the nitrogen element needed for duckweed growth. In the case of ammonia nitrogen and nitrate nitrogen, ammonia nitrogen is preferentially used. Duckweed Lemna turionifera has a good application in purifying nitrogenous wastewater.

Key words: duckweed, Nitrogen source, Utilization situation, Wastewater treatment

目 录

1 前言 3

2 材料与方法 3

2.1 实验材料 3

2.1.1 材料 3

2.1.2 试剂与配制 4

2.1.3 仪器与设备 4

2.1.4 培养液的配制 5

2.2 样品处理和实验设计 6

2.2.1 氨氮的测定 7

2.2.2 硝氮的测定 7

2.2.3 总氮的测定 7

3 结果分析 7

3.1 氨氮和硝氮都能为浮萍的生长提供营养 7

3.2 氨氮和硝氮共存时浮萍会优先利用氨氮 8

3.3 Lemna turionifera浮萍对含氮污水的净化效率最高 10

结 论 14

参 考 文 献 15

致 谢 16

1 前言

氮是普遍存在的元素之一，所有生物的生存都离不开它。如果氮在某一空间存在过多就会形成氮污染^[1]。氮是我国湖泊的主要污染物，其中农业面源污染输入占据主导地位^[2,3]。

由于水体中氮、磷等元素过多造成的水体富营养化的现象中，人为营养化占主导地位，此现象会使水中的藻类过度繁殖，溶氧量降低，从而导致水体发黑发臭^[4]，影响水生生物群结构，影响水资源的利用，最终对人体造成伤害。富营养化的水体可以用水生植物进行脱氮处理^[5]。

水生植物具有光合作用，可以将水中含有的氮、磷等营养物质吸收作为光合作用的原料。大型的水生植物还能抑制藻类的生长并促进水生生物的代谢。由于水中污染源的不同，治理水体污染所需的水生植物也不同。水面漂浮植物可用于处理污染较为严重的水体，它们可以通过覆盖水面遮住光照，来达到抑制藻类生长的效果，并通过定期收获水面漂浮植物来降低水体中的营养元素含量。水面漂浮植物中的浮萍被广泛用于污水处理^[6]。

浮萍是一种分布全球的水面浮生植物，一般生长于富营养化的沼泽、湖泊中，属于浮萍科。浮萍亚科植物有5个属，38种^[7,8]。在中国约有3属7种，其中在长江三角洲地区有7属5种，分别叫青萍，稀脉浮萍，紫萍，羌萍，少跟浮萍^[9]。浮萍具有生长迅速，蛋白质含量高，低成本治理等优点，对富营养化的污水具有耐受性，因此能对富营养化的水体起到一定的自净作用，被广泛用于水治理中进行污水脱氮处理。因为浮萍富集了水中的氮、磷，所以可以将浮萍制作成饲料或者肥料^[10]。

浮萍去除水体中氮的机制一般包括：浮萍生长吸收利用、挥发作用或者硝化反硝化反应，以及藻类和微生物利用。氨氮和硝氮都能作为浮萍生长的原料，其中氨氮是浮萍最易吸收的氮形态，在氨氮和硝氮同时存在的情况下，会优先利用氨氮，在不能获取氨氮的情况下，也能吸收硝氮，但是吸收能力没有氨氮强^[11]。

本研究通过纳氏比色法、紫外吸光光度法、过硫酸钾氧化法测出浮萍培养过程中水体氨氮，硝氮以及总氮的变化，对比不同种类的浮萍在只有氨氮、硝氮和两种氮源同时存在的条件下，浮萍的生长速度、氮源的利用速度以及对不同氮源的利用速度。来为利用浮萍对不同氮源的废水处理提供理论依据^[12,13,14]。

2 材料与方法

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