食用菌含鹽廢水有機物濃度監測方法

馬玉增

（山東農業大學 資源環境學院，山東 泰安 271000）

隨著食用菌加工業的快速發展，食用菌含鹽廢水有機物濃度快速增加，食用菌含鹽廢水有機物主要體現在NO3--N、NO4+-N和NO2--N以及各類衍生物，廢水對環境的污染主要體現在有機物富氧粒子污染、化學污染以及pH污染等[1]。食用菌含鹽廢水有機物濃度的增長會導致水環境中的富氧離子增多，使得水質產生大量的水體富養物，增大水質中的生化需氧量（BOD）、化學需氧量（COD），導致水域富營養污染增大，根據《水環境質量標準》（GB 3838-88）進行食用菌含鹽廢水有機物濃度監測，采用熒光色譜分析和化學滴定等方法進行食用菌含鹽廢水有機物污染監測以及水質檢測，測試水中的高錳酸鹽指數以及氮氧化物等有機物的濃度，降低食用菌含鹽廢水對環境的污染，提高水環境質量，相關的食用菌含鹽廢水有機物濃度監測方法研究受到人們的極大關注[2]。從生化需氧量、氨氮、總氮和總磷等7種水質指標進行食用菌含鹽廢水有機物濃度監測，采用現場樣本采集方法，采集食用菌含鹽廢水的樣本液體，采用光譜成像方法進行食用菌含鹽廢水的有機物萃取，從數據統計描述分析方法，實現食用菌含鹽廢水有機物濃度監測方法優化。

1 研究對象與方法

研究食用菌含鹽廢水有機物濃度監測方法，采用現場樣本抽檢的方法，進行實驗樣本取樣，分析廢水中的羧基、羥基等衍生物的含量，結合質譜測試的進行廢水中的有機物濃度監測[3]。

1.1 研究樣本

研究的食用菌含鹽廢水來自某市大型的食用菌加工企業，采用分別在污水的出口點后處理終端進行廢水取樣，水相中Cd(Ⅱ)初始濃度為500 mg·L-1，將 1 000 μ g·mL-1的二硫類似物 Cyanex 302作為催化劑，進行分光光度計測定，建立食用菌含鹽廢水有機物濃度監測的樣本試劑。

1.2 研究方法

提出基于光譜特征檢測的食用菌含鹽廢水有機物濃度監測方法。研究食用菌含鹽廢水有機物濃度分布，采用現場樣本采集方法，采集食用菌含鹽廢水的樣本液體，在不同的食用菌含鹽廢水取樣點進行濃度采樣，采集20個樣品。文章采用等有機物作為濃度監測的指標分析對象，分析食用菌含鹽廢水有機物濃度特征，水樣由某省地質試驗部門檢測。采用三烷基磷氧化物的混合物作為紫外分光光度法的催化劑，萃取劑亞砜含有S===O 鍵，測定600個樣本的和濃度，進行食用菌含鹽廢水有機物濃度監測，分析水相中氫氧氮化物的起始濃度，并結合氫鍵或配位鍵的分子動力學分布進行濃度監測。從數據統計描述分析方法，分析食用菌含鹽廢水的有機物的變化特征分布[4]，采用SPSS17.0作為統計分析軟件，分析食用菌含鹽廢水有機物濃度的統計分布特征。

2 食用菌含鹽廢水有機物濃度監測和特征分析

對食用菌含鹽廢水進行有機物濃度進行監測，結合生物萃取和光譜測定方法，進行水溶液中的有機物濃度萃取，并分析其分布特征[5]。

2.1 數據統計描述

選擇不同工序中的食用菌含鹽廢水，在不同的振蕩時間內對食用菌含鹽廢水中的D1OSO進行萃取，在萃取平衡時間內采樣120個樣品，統計食用菌含鹽廢水中等有機物的濃度指標，食用菌含鹽廢水“三氮”有機物的監測原始數據描述性統計見表1。其中，離食用菌含鹽廢水萃取工序最近的監測節點其濃度最小值為12 mg·L-1，最大值為 54.32 mg·L-1，平均值為 23.23 mg·L-1，改變有機相對水相的相比(org/aq)，其濃度最小值為0.543 mg·L-1，最大值為54.32 mg·L-1，平均值為 2.365 mg·L-1，隨著 D1OSO 濃度的增大，鹽酸濃度為 6 mol·L-1，其濃度最小值為 0.025 3 mg·L-1，最大值為 0.565 mg·L-1，平均值為 0.345 mg·L-1。

表1 食用菌含鹽廢水“三氮”有機物的監測原始數據描述性統計表Tab.1 Descriptive statistics of raw data of "trinitrogen" organic matter in edible fungi salt wastewater

根據表1中的食用菌含鹽廢水“三氮”有機物的監測原始數據描述性統計分析結果，研究萃取率與亞砜濃度關系，并根據NO3--N濃度的變化進行有機物的濃度特征分析，得到隨著水相量增加[6]，有機物的濃度特征分布如圖1。

圖1 隨著水相量變化有機物的濃度分布Fig.1 Concentration distribution of organic matter with the amount of water phase

分析圖1得知，隨著食用菌含鹽廢水中的離子濃度和水相的變化，改變振蕩速度進行萃取，食用菌含鹽廢水中濃度集中在43～56 mg·L-1，在每級萃余液中濃度分布一定的范圍內，萃取率從 99.9%降到98.0%，水中濃度開始低于46 mg·L-1，連續萃取 22 份食用菌含鹽廢水中的有機物萃取液，得到水中濃度集中分布在12 mg·L-1左右。根據上述對食用菌含鹽廢水中的離子濃度和水相特征的分布[7]，得到不同三氮指標區間下有機物的分布特征如圖2所示。

圖2 不同有機物分布指標區間下有機物濃度的分布特征Fig.2 Distribution characteristics of organic matter concentration under different organic matter distribution index

在此基礎上，采用回歸分析方法，取1 286份食用菌含鹽廢水樣品，對樣品中的NO3--N濃度進行等價分析，分析不同溫度下萃取下的有機物濃度，初始樣本濃度不超過2 mg·L-1，1 286份食用菌含鹽廢水樣品的濃度在12～58 mg·L-1之間[8]。

表2 食用菌含鹽廢水中的濃度區間樣品分布Tab.2 Distribution of concentration interval samples in edible fungi salt wastewater

表2 食用菌含鹽廢水中的濃度區間樣品分布Tab.2 Distribution of concentration interval samples in edible fungi salt wastewater

40＜濃度樣本試劑1 44 53 44 4 13樣本試劑2 35 43 42 31 0樣本試劑3 45 34 46 0 2樣本試劑4 32 451 51 0 0樣本試劑5 43 54 43 12 3樣本試劑6 22 43 23 0 43樣本試劑7 34 75 43 0 3樣本試劑8 57 54 35 1 0樣本試劑9 54 43 15 0 0樣本試劑10 45 43 23 0 0樣本NO3--N 濃度區間 /（mg·L-1）濃度≤15 15＜濃度≤20 20＜濃度≤30 30＜濃度≤40

表3 食用菌含鹽廢水中濃度區間樣品分布Tab.3 Distribution of concentration interval samples in edible fungi salt wastewater

表3 食用菌含鹽廢水中濃度區間樣品分布Tab.3 Distribution of concentration interval samples in edible fungi salt wastewater

3.0＜濃度樣本NO4+-N 濃度區間 /（mg·L-1）濃度≤0.1 0.1＜濃度≤1.0 1.0＜濃度≤2.0 2.0＜濃度≤3.0樣本試劑1 0 0 13 0 43樣本試劑2 0 53 24 62 45樣本試劑3 28 48 32 21 0樣本試劑4 21 32 31 23 0樣本試劑5 0 32 33 32 24樣本試劑6 23 31 32 2 0樣本試劑7 46 34 36 32 0樣本試劑8 16 63 25 32 0樣本試劑9 14 32 42 2 0樣本試劑10 13 23 32 0 0

分析上述統計分析結果得知，研究食用菌含鹽廢水中600個樣品中，大多數的濃度不超過0.46 mg·L-1。進一步測定食用菌含鹽廢水中濃度區間樣品分布，見表4。

表4食用菌含鹽廢水中濃度區間樣品分布Tab.4 Distribution of concentration interval samples in edible fungi salt wastewater

表4食用菌含鹽廢水中濃度區間樣品分布Tab.4 Distribution of concentration interval samples in edible fungi salt wastewater

0.600＜濃度樣本試劑1樣本NO2--N 濃度區間 /（mg·L-1）濃度≤0.032 0.032＜濃度≤0.400 0.410＜濃度≤0.500 0.500＜濃度≤0.600 32 3 4 24 45樣本試劑2 34 3 4 54 54樣本試劑3 65 2 3 24 22樣本試劑4 43 3 5 42 2樣本試劑5 21 5 4 35 34樣本試劑6 22 65 50 4 4樣本試劑7 34 25 3 3 3樣本試劑8 44 24 3 3 3樣本試劑10 24 43 0 3 6 54 54 2 4 2樣本試劑9

從數據統計描述分析方法，分析食用菌含鹽廢水的有機物的變化特征分布，根據光譜變化的差異性，得到食用菌含鹽廢水中“三氮”有機物的監測的光譜特征分布如圖3所示。

圖3 食用菌含鹽廢水有機物濃度監測的光譜分析結果Fig.3 Results of spectral analysis of organic matter concentration monitoring of edible fungi salt wastewater

3 結語

文章研究了食用菌含鹽廢水有機物濃度的監測方法，結合相應的治污措施，降低食用菌含鹽廢水對環境的污染，通過以上分析得知，食用菌含鹽廢水中的濃度超過0.34 mg·L-1，120份樣品的濃度在 0.01 mg·L-1～0.43 mg·L-1之間，經過萃取后體系的混亂度減小，從而使得食用菌含鹽廢水中的有機物濃度減小，200份樣本試劑中濃度超過0.34 mg·L-1，對水質有較大的污染，對濃度不超過0.233 mg·L-1，300份樣品的濃度低于0.012 mg·L-1，考慮到萃取液濃度太大對有機物濃度監測的不準確性，通過光譜測定的方法，提高了濃度監測的可靠性。