CN117326703A - 水生植物在去除水体中地西泮残留的应用以及去除水中地西泮残留的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于生物处理技术领域，具体涉及水生植物在去除水体地西泮残留中的应用以及去除水中地西泮残留的方法。本发明将凤眼莲和/或大薸应用于去除水体地西泮残留，能够有效提高水体中地西泮的去除率，随着植物的生长吸收，水体中的污染物浓度逐步降低，进而实现水体的重复利用。
Description
技术领域
本发明属于生物处理技术领域，具体涉及水生植物在去除水体地西泮残留中的应用以及去除水中地西泮残留的方法。
背景技术
地西泮在地表水、地下水、养殖水体内被检出，近年来地西泮还被违法用于养殖和运输环节中来放缓鱼类的新陈代谢，减轻鱼体的环境压力。渔业养殖用水多是利用废水再循环的技术使水产养殖用水过滤后重新用于养殖。然而，循环后的水中的地西泮通过传统的吸附法处理方法无法有效去除，且其在吸附-分离-循环的过程中容易出现损耗、难以分离、易引起二次污染。
植物修复技术是一种低成本、无污染的原位生态治理技术，具有一定的景观价值，其植物根系可为微生物提供适宜的生长环境，且对悬浮污染物起到截滤作用，同时能够避免传统吸附剂处理水中污染物残留分离回收困难、易产生二次污染问题，对控制该类药物的污染水平至关重要。
Carmen G Franks等在期刊“Environmental Management”发表了《Aprescription for drug-free rivers:uptake of pharmaceuticals by a widespreadstreamside willow》的研究，在温室中，柳树苗在24小时内从水体中去除40％的地西泮，但柳枝应用于水环境中地西泮修复存在局限性，无法像浮水植物那样便于定植和管理。有报道指出上海等地的污水处理厂去除地西泮等精神药物的效果较差，平均去除率低于50％。因此，寻求一种对水中地西泮去除率较高的方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供水生植物在去除水体地西泮残留中的应用，提高植物吸附处理水中污染物残留时对水中污染物的去除率。
本发明提供了水生植物在去除水体地西泮残留中的应用，所述水生植物包括凤眼莲和/或大薸。
本发明还提供了一种去除水中地西泮残留的方法，包括在待修复的水体种植植物；所述植物包括凤眼莲和/或大薸。
优选的，所述植物的种植区域彼此隔离，每个种植区域的面积为70×60cm。
优选的，所述水体的温度为20～30℃。
优选的，所述种植的密度为0.5～1.0kg/m2。
优选的，所述种植的环境温度为20℃。
优选的，所述待修复的水体中地西泮浓度为0.03～0.67μg/L。
优选的，所述待修复的水体包括养殖水体。
优选的，所述种植的时长为7～14d。
有益效果：
本发明将凤眼莲和/或大薸应用于去除水体地西泮残留，能够有效提高植物修复方法对水体中地西泮的去除率，实现水体的重复利用。
本发明预先选取植物后，在待修复的水体种植植物，将种植的区域使用生态浮床隔开能够有效控制植物的生长，便于回收植物，随着植物的生长吸收，水体中的污染物浓度逐步降低，继而实现水体的重复利用。
进一步的，本发明通过调整水体温度和种植密度，能够有效提高凤眼莲和大薸对地西泮的吸收效率，有效净化养殖用水，实现养殖水体的重复利用；本发明的方案在水温25℃时即能够使修复效果达到最佳，在春秋季节直接将凤眼莲和/或大薸种植在水体中即可产生良好的修复效果，无需额外对水体进行加温。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为凤眼莲处理水中地西泮的动态残留浓度；
图2为大薸处理水中地西泮的动态残留浓度。
具体实施方式
本发明提供了水生植物在去除水体地西泮残留中的应用，所述水生植物包括凤眼莲和/或大薸。
本发明还提供了一种去除水中地西泮残留的方法，包括在待修复的水体种植植物；所述植物包括凤眼莲和/或大薸。
在本发明中，种植所述水生植物后，优选将植物的种植区域彼此隔离，每个种植区域的面积为70×60cm。本发明将植物的种植区域彼此隔离，能够有效控制植物的生长，便于回收植物，随着植物的生长吸收，水体中的污染物浓度逐步降低，继而实现水体的重复利用。
在本发明中，所述水体的温度优选为20～30℃，进一步优选为25℃；所述种植的密度优选为0.5～1.5kg/m2，进一步优选为1.0～1.5kg/m2，更优选为1.5kg/m2；所述种植的环境温度优选为20℃；所述种植的时长优选为7～14d，更优选为7～13d，最优选为7d。本发明通过调整水体的温度、种植的密度以及种植时长，能够有效提高凤眼莲和/或大薸对水体中地西泮的消除率，实现对水体中地西泮的高效去除；并且，本发明的方案在水温25℃时即能够使修复效果达到最佳，在春秋季节直接将凤眼莲和/或大薸种植在水体中即可产生良好的修复效果，无需额外对水体进行加温。
在本发明中，所述待修复的水体中地西泮浓度优选为0.03～0.67μg/L，进一步优选为0.22～0.67μg/L，更优选为0.51～0.67μg/L；所述待修复的水体优选的包括养殖水体。
本发明在有地西泮污染检出的水体中种植凤眼莲和/或大薸，能够加速降解水体中的地西泮。实施例结果表明种植凤眼莲，最高能够使水体中的地西泮消除率达到70.55％；种植大薸，最高能够使水体中的地西泮消除率达到60.51％。
为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的去除水中地西泮残留的方法及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将有地西泮污染检出的水体分为10组，分别凤眼莲组(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9)和空白对照组(S10)，各处理组环境温度控制在20℃，将水体装入白色透明箱中(70cm×60cm×40cm)模拟水池环境，并利用水泵(无滤棉)来模拟实际环境水循环，加热装置控制水体温度，其中：
S1：水体温度20℃，凤眼莲种植密度0.5kg/m2；
S2：水体温度20℃，凤眼莲种植密度0.8kg/m2；
S3：水体温度20℃，凤眼莲种植密度1.0kg/m2；
S4：水体温度25℃，凤眼莲种植密度0.5kg/m2；
S5：水体温度25℃，凤眼莲种植密度0.8kg/m2；
S6：水体温度25℃，凤眼莲种植密度1.0kg/m2；
S7：水体温度30℃，凤眼莲种植密度0.5kg/m2；
S8：水体温度30℃，凤眼莲种植密度0.8kg/m2；
S9：水体温度30℃，凤眼莲种植密度1.0kg/m2；
S10：水体温度25℃，无植物。
各组选取性状相同、生长状况良好的凤眼莲植株，在实验开始前，用去离子水将凤眼莲冲洗干净，洗净后用吸水纸吸干水分，并放入白色透明箱中(70cm×60cm×40cm)。空白对照组中偶有生长出绿色藻类及植物均及时清理，确保空白对照组中无植物生长。待模拟系统装置内无发黄衰败、烂根等明显无法存活植株，每组植物均生长稳定后，则开始正式运行系统并定义为D0，系统运行的次日记为第1d。选出加速地西泮降解有效果的最优方案。
测试例1
选择地西泮作为试验测定的水质指标，检测凤眼莲修复后水体中的地西泮含量。试验水样水质测定方法液相色谱质谱联用，水样采集从D0开始，采集水样时先润洗采样瓶，再与瓶盖一同放在水面5cm以下，打开瓶盖避免水中悬浮物进入瓶中，采集时使水样充满采样瓶至溢流，确保瓶中无气泡后拧紧瓶盖，样品采集后保存于泡沫冰箱并立即送往实验室进行水质分析。结果如表1和图1所示。
表1凤眼莲修复水中地西泮的残留浓度
由表1和图1可知，本发明提供的技术方案能够有效提高植物对水体中地西泮的消除率，7日消除率达到40.88～70.55％，13日消除率达到43.34～70.36％，其中，当水体温度为25℃，种植密度为1kg/m2时，凤眼莲对水体中地西泮的清除效率最高，7日消除率能够达到70.55％，从种植后第7d起，凤眼莲对水中地西泮的清除率不再有显著提升。
实施例2
将有地西泮污染检出的水体分为10组，分别大薸组(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9)和空白对照组(S10)，各处理组环境温度控制在20℃，利用水泵(无滤棉)来模拟实际环境水循环，加热装置控制水体温度，其中：
S1：水体温度20℃，大薸种植密度0.5kg/m2；
S2：水体温度20℃，大薸种植密度0.8kg/m2；
S3：水体温度20℃，大薸种植密度1.0kg/m2；
S4：水体温度25℃，大薸种植密度0.5kg/m2；
S5：水体温度25℃，大薸种植密度0.8kg/m2；
S6：水体温度25℃，大薸种植密度1.0kg/m2；
S7：水体温度30℃，大薸种植密度0.5kg/m2；
S8：水体温度30℃，大薸种植密度0.8kg/m2；
S9：水体温度30℃，大薸种植密度1.0kg/m2；
S10：水体温度25℃，无植物。
各组选取性状相同、生长状况良好的大薸植株，在实验开始前，用去离子水将大薸冲洗干净，洗净后用吸水纸吸干水分，并放入白色透明箱中(70cm×60cm×40cm)。空白对照组中偶有生长出绿色藻类及植物均及时清理，确保空白对照组中无植物生长。待模拟系统装置内无发黄衰败、烂根等明显无法存活植株，每组植物均生长稳定后，则开始正式运行系统并定义为D0，系统运行的次日记为第1d。选出加速地西泮降解有效果的最优方案。
测试例2
按照测试例1的方式检测大薸修复后水体中的地西泮含量，结果如表2和图2所示。
表2大薸修复水中地西泮的残留浓度
由表2和图2可知，本发明提供的技术方案能够有效提高植物对水体中地西泮的消除率，7日消除率达到40.54～56.59％，13日消除率达到41.60～60.51％，其中，当水体温度为25℃，种植密度为1kg/m2时，大薸对水体中地西泮的清除效率最高，7日消除率为56.59％，13日消除率为60.51％。
由上述实施例可知，凤眼莲和大薸能够有效去除水体中残留的地西泮，本申请将凤眼莲和大薸应用于去除水体中的地西泮残留，有效提高了植物修复方法对水体中地西泮的去除率，有利于养殖水体的循环利用。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (9)
1.水生植物在去除水体中地西泮残留的应用，其特征在于，所述水生植物包括凤眼莲和/或大薸。
2.一种去除水中地西泮残留的方法，其特征在于，包括在待修复的水体种植植物；所述植物包括凤眼莲和/或大薸。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述植物的种植区域彼此隔离，每个种植区域的面积为70×60cm。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述水体的温度为20～30℃。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述种植的密度为0.5～1.0kg/m2。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述种植的环境温度为20℃。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待修复的水体中地西泮浓度为0.03～0.67μg/L。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待修复的水体包括养殖水体。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述种植的时长为7～14d。
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