芦苇湿地去除印染污水铬离子探究

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1、芦苇湿地去除印染污水铬离子探究　　摘要：研究了芦苇人工湿地对印染污水中铬离子的去除和吸附作用，采用了意大利城市普拉托用芦苇人工湿地对印染工业废水处理厂排出的废水进行后处理的净化过程的近10年的研究数据，结果表明：六价铬离子和三价铬离子的去除率分别达到72%和26%，这是一个投入实际使用并且可持续发展方案。关键词：人工湿地；芦苇；六价铬离子收稿日期：20130611作者简介：宋惠娟（1962—），女，浙江绍兴人，高级讲师，主要从事重视环境监测研究方面的教学与研究工作。中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：167499

2、44（2013）070168031引言9水是人类生命之源，生存之本。随着工农业生产的发展，人口的不断增加，水环境问题成了限制人类发展甚至生存的严重问题。因此，寻找有效的污水净化途径以实现水资源的可持续利用成了关注的热点。铬是危害环境的元素之一，印染企业将含铬的印染污水排入水中，会使水体受到污染，严重危害生态系统。传统的含铬废水的处理方法主要有化学沉淀法、电解法、离子交换法、膜分离法、活性炭吸附法、电沉积法、反渗透法等物理化学方法。当水中铬浓度较低时这些处理方法去除效果不好而且在经济上也不合算。微生物处理方法占地大，耗时长

3、，也可能造成二次污染。芦苇人工湿地除铬是目前最佳的可持续发展方法之一，连绵成片的芦苇林具有强大的抗逆性和“吸污”能力，在不少水生动植物被严重恶化的污水“毒”死的情况下，芦苇却以污水中的有机物和重金属等“毒”物为“食”可过滤、渗透、吸收和沉积60%～80%流向水体的污染物。通过芦苇湿地把被污染的河水引到芦苇湿地，发挥芦苇湿地对污染物的降解作用，有效去除水中的污染物，而芦苇抗逆性强，具有良好的净化活力和很强的耐污、耐碱性，由于它是挺水植物，可与多种微生物共生，促进净化作用。据初步统计我国现有芦苇分布面积在1200万亩以上，因

4、此，利用芦苇湿地去污在我国大有可为。9意大利科学家在意大利城市普拉托通过芦苇人工湿地对印染工业废水处理厂排出的废水净化过程进行了近10年的研究，研究期间除了分别对流入和流出的废水进行多次取样，也在不同深度和离进口不同距离的地方对水中的固体悬浮物和植物的不同器官取样，对铬的总含量进行分析。六价铬和三价铬的清除率分别为72%和26%。出口处六价铬的平均浓度为16±09μg/L，符合意大利对重利用水的要求。铬在固体悬浮物中主要以三价形式存在，表明在去除过程中六价铬先被还原成三价铬，而三价铬在芦苇床中聚集。铬在不同的植物器官中的

5、纵向分布趋势与在固体悬浮物中的分布一致，但远低于后者，表明金属在芦苇体内的富集量很低[1]。2实验材料与方法2.1人工湿地概况该人工湿地处理来自普拉托地区的印染污水20000000m3/年和城市生活污水18000000m3/年。人工湿地的主要设计参数详见表1。人工湿地的进口流量约为1m3/h，对应的水力负荷率为13.3cm/d。流量每天用电磁流量计检测，并在必要时作出相应调整。2.2采样分析2.2.1污水采样从2008年9月到2010年10月，两个自动取样机在进口和出口处分别采集24h综合污水。每周收集3～5组进口和出口

6、样本。2.2.2固体悬浮物采样固体悬浮物在距离进口分别为3m、9m和16m的地方采样，每个采样区收集5个样本，每个样本相隔15m，离边界约1m。样本在2008年～2010年每年的11月在60cm深处采集。2.2.3植物采样92009年和2010年的10月，在每个研究固体悬浮物的横断面上（3m、9m和16m处）选3个1m2的采样区收集样本。在每个采样区，对叶、茎、花、根状茎和根各采集5个样本，研磨并在60oC干燥至恒重。干燥的器官称重后，用以下方法对每个等分试样进行总铬分析（CrTOT）。2.2.4空白对照及定量分析的下限

7、Cr（VI）和Cr（III）总铬分析的空白对照为不加废水、植物组织或者固体悬浮物的样本，用同样的方法分析。废水空白对照总铬含量和三价铬含量的范围均为0.8～1.1μg/L，六价铬含量为0.15～0.24μg/L，因此总铬和三价铬定量分析的下限约为2μg/L，六价铬定量分析的下限约为0.5μg/L。用这种方法检测，六价铬比三价铬更灵敏，所以分析废水主要用六价铬含量。植物空白对照总铬含量为0.05～0.15mg/kg（干重），所以检测下限约为0.3mg/kg（干重）。固体悬浮物空白对照的总铬含量为0.06～0.14mg/kg

8、（干重），对应的检测下限约为0.3mg/kg（干重）。固体悬浮物空白对照中六价铬的含量小于仪器的测量限度，所以设为12mg/kg（干重），也就是仪器的测量下限。3结果分析3.1废水中铬离子的去除9进口处Cr（VI）、Cr（III）和CrTOT的浓度范围分别为0.8～15.8，bql～27.9和5.4～43.2μg/L