利用处理后的城市废水洗涤地中海海草（Posidonia oceanica）残体实现生物过滤与农业资源化应用

为解决地中海海草（Posidonia oceanica）残体因高盐和重金属含量难以资源化利用的问题，西班牙阿利坎特大学团队创新性地采用污水处理厂再生水洗涤海草残体，评估了6种洗涤方案。研究发现，每周排空的单次浸泡洗涤（3A）可高效去除盐分（<8天），减少Pb、Zn残留并促进磷（P）积累，使其更适用于农业；而作为生物滤料时，海草残体对悬浮物（SS）和化学需氧量（COD）的去除效果有限。该研究为海岸带废弃物管理提供了循环经济新策略。

　　

在地中海沿岸，每年秋季风暴会将大量海草（Posidonia oceanica）残体冲上海岸，形成天然的防波堤。这些“海草银行”虽能保护沙滩免受侵蚀，却因影响旅游业被机械清理，每年仅西班牙奥里韦拉市就需处理2200±200吨残体。更棘手的是，这些残体富含盐分（Na达20 g/kg）和重金属（如Pb 11.4 mg/kg），传统焚烧或填埋不仅浪费资源，还可能造成污染。如何将这种“海洋垃圾”变废为宝？西班牙阿利坎特大学海洋研究中心（Santa Pola Marine Research Center, CIMAR）的团队提出了双赢方案：用污水处理厂（WWTP）的再生水洗涤海草残体，既能降低盐分实现农业利用，又可探索其作为生物滤料的潜力。相关成果发表在环境科学顶刊《Science of The Total Environment》上。

研究团队设计了6种洗涤方案，核心变量包括浸泡/渗滤、自然/强制通风、注水频率等。关键技术包括：（1）中试规模洗涤系统（1m³容器）；（2）ICP-MS/OES元素分析；（3）水质参数监测（COD、BOD₅、SS等）；（4）主成分分析（PCA）评估处理效果。所有实验均使用奥里韦拉污水处理厂的再生水（COD 45±4 mg/L，NH₄-N 30±10 mg/L）和当地Glea海滩采集的海草残体。

盐分与pH动态：所有处理在7天内使渗滤水电导率接近进水水平（图4），其中3A处理（每周排空浸泡）效率最高。pH初期升高（图5），可能与海草有机质释放有关。

悬浮物与有机物：渗滤处理（1A-2B）初期SS较高，但3A处理后期表现最佳（图6）。COD在4A处理后期骤升（174 mg/L），可能与厌氧过程相关（表3）。

营养盐行为：磷（P）在洗涤40天后出现反常积累（3A处理达0.58 g/kg），而硝酸盐（NO₃^-）在通风处理中显著增加（图7-8）。

元素迁移规律：PCA分析（图9）显示，3A处理在40天内最有效降低Na（从20降至2.4 g/kg），同时减少Pb（20.4→6.7 mg/kg）并富集P。但Zn在1B处理中异常积累（1.61 g/kg），可能与有机络合有关（表4-5）。

讨论指出，海草残体更适合作农业基质而非生物滤料。每周排空的浸泡处理（3A）能同步解决盐分、重金属问题，且富集的磷可替代化肥。值得注意的是，再生水中的重金属（如Zn）可能通过吸附作用进入残体，需严格监控。该研究首次将污水处理与海草残体资源化耦合，为海岸带管理提供了符合欧盟循环经济战略（如Habitats Directive 92/43）的解决方案——既缓解了旅游区环境压力，又创造了新型农业资源。正如通讯作者Alfonso ángel Ramos-Esplá强调：“这项技术的意义在于，它让地中海的自然馈赠真正实现了从海洋到土地的全循环。”