生物滞留池内3种植物对四环素胁迫的响应

作者：颜源; 王亚军^*; 陈甜婧; 安芳娇

来源：环境工程, 2023, 41(08): 65-74.

DOI：10.13205/j.hjgc.202308009

• 根系分泌物
• 有机酸
• 富集转运特征
• 菖蒲
• 虉草
• 芦苇

为探究生物滞留池体系内(bioretention cell, BRC)植物对抗生素及氮、磷复合污染的响应，选用菖蒲(Acorus calamus)、虉草(Phalaris arundinacea)和芦苇(Phragmites communis)作为研究对象，在不同四环素(tetracycline, TC)浓度(0,0.1,0.6,1.2,1.8μg/mL)下进行间歇批次试验。检测TC、氮素、磷素复合污染物在植物体内的富集量及BRC系统出水中的浓度，考察污染物的富集转运及去除特征；分析有机酸的变化，探讨根系分泌物对复合污染的响应机制。结果表明：1)在TC胁迫下，植物对TC的富集能力为菖蒲>虉草>芦苇，3种植物氮、磷富集系数(bioconcerntration factors, BCF)均与TC浓度呈负相关，氮磷转运系数(translocation factors, TF)顺序为芦苇>虉草>菖蒲；无TC胁迫下，3种植物的氮BCF差异不显著，均在4.80～5.39,磷BCF差异显著且顺序为虉草>菖蒲>芦苇。2) 3种植物BRC系统均可稳定高效去除TC,在0.1μg/mL TC时去除率接近99.70%,在0.6,1.2,1.8μg/mL TC时去除率均高于99.90%。TC胁迫时，菖蒲和芦苇BRC的总氮(TN)去除率均有下降，分别从73.15%、70.55%下降至最低为54.45%、47.70%,虉草BRC的TN去除率保持稳定在65%左右，菖蒲、虉草和芦苇BRC的TP去除率均明显增高，分别由75.53%、82.71%和78.64%升至最高为96.79%、98.80%和97.91%。3) TC胁迫下，3种植物柠檬酸分泌能力均增强，且菖蒲和虉草的柠檬酸分泌量与TC去除率呈显著正相关，芦苇的柠檬酸分泌量与TP去除率呈显著正相关，柠檬酸可作为外源有机酸提高植物BRC系统对TC、TP的去除。该研究结果对植物BRC去除抗生素污水的实际工程具有参考价值。

• 单位
  兰州理工大学; 土木工程学院