29种水生植物对农村生活污水净化能力研究

为筛选出对农村散户生活污水出水净化效果好的水生植物,以29种常见水生植物为材料,对模拟农村生活污水出水进行净化能力比较,并将不同植物对污染物的去除能力进行聚类分析。结果表明,有植物处理对污染物的去除率明显高于无植物对照,水力停留时间（HRT）对净化效果具有显著影响,水生植物在早期对污染物净化速率快。有植物处理对TN（总氮）的净化率比无植物对照组提高6.21%~26.66%,对NH₃-N（氨氮）、TP（总磷）、COD_Cr（化学需氧量）、SS（悬浮固体）的净化率分别提高7.03%~23.92%、17.40%~28.13%、7.47%~18.62%、8.90%~13.00%。其中凤眼莲在试验前期对TN、NH₃-N、TP净化具有一定优势,但试验后期对污染物净化能力与其他植物基本无差异,芦苇和香蒲在试验后期对TP净化效果较好。根据筛选指标的平均隶属函数值对29种植物进行聚类分析,可将植物分为高、中、低净化能力植物三大类：高净化能力植物为芦苇、凤眼莲、香蒲、花叶芦竹、美人蕉;中等净化能力植物为旱伞草、马蹄莲、大薸、睡莲、槐叶萍、伊乐藻、满江红、水葱、苦草、菖蒲、金鱼藻、千屈菜、荷花、萍蓬草、梭鱼草、茭草、狐尾藻、再力花、菹草、轮叶黑藻、德国鸢尾、芡实、黄菖蒲;低净化能力植物为菱。研究表明,挺水植物芦苇、香蒲、花叶芦竹、美人蕉,浮叶植物睡莲,漂浮植物凤眼莲,沉水植物伊乐藻、苦草对农村生活污水出水具有较高的净化能力,适合用于农村散户生活污水的植物修复治理中。凤眼莲属于外来入侵物种,在工程应用中需要采取一定控养措施,防止其对原有生态系统造成危害。     

人工湿地不同植物生长量及去除负荷的研究

选取美人蕉、风车草、香根草进行生长量的对比试验,对不同植物的生长量及N、P的去除负荷进行了研究。通过为期1年的运行,结果表明:美人蕉、风车草、香根草的分别平均生长量为8805、152、95 g/(株.周);风车草、香根草、美人蕉对N的去除负荷分别为6.80、3.731、0.56 g/(株.周),对P的去除负荷分别为1.24、0.681、.76 g/(株.周)。     

4种水生植物对兽用抗生素去除效果比较

【目的】降低生活污水和畜禽养殖废水中兽药抗生素残留污染,为植物修复和人工湿地筛选较优去除兽用抗生素植物。【方法】选择4种常见水生植物(皇竹草Pennisetum hydridum、风车草Cyperus alternifolius、美人蕉Canna indica和梭鱼草Pontderia cordata)和3种常用兽药抗生素(阿莫西林、氟苯尼考和盐酸多西环素)构建水培试验体系,研究不同水生植物对水体环境中抗生素耐受性及去除效果。【结果】水培14 d后,4种供试植物对水体环境中的3种抗生素都有一定的去除能力,并且表现出抗生素低、中质量浓度(0～100μg/L)对植株株高和叶绿素含量具有促进作用,均高于对照;高质量浓度(大于100μg/L)则抑制生长,植株株高和叶绿素含量显著小于对照处理。100μg/L抗生素胁迫14 d后,各植株的去除效率最高,其中,对阿莫西林、氟苯尼考和盐酸多西环素去除效率最好的供试植物种类分别为皇竹草、美人蕉和美人蕉,去除效率分别为55.0%、56.2%和48.3%。【结论】在去除水体环境中的兽用抗生素时,本研究中4类植物对抗生素去除效率为美人蕉皇竹草梭鱼草、风车草。     

12种水生植物对氨氮和总磷的净化效果研究

为筛选适用于治理水体富营养化的水生植物,以梭鱼草、花叶芦竹、水罂粟等12种水生植物为试验材料,在模拟富营养化水体进行水培生长试验,通过对氨氮及总磷等富营养化指标的测定,研究12种水生植物对模拟富营养化水体的净化效果。试验结果表明:在富营养化水体中,萍草的生长状况较弱,花叶芦竹的适应期较长,而其他10种水生植物生长状况较好。粉绿狐尾藻去除富营养化水体中氨氮及磷的能力最为突出,梭鱼草次之;水生美人蕉适应能力最好且最快发挥去除氨氮及总磷的水质净化作用。综合条件粉绿狐尾藻、梭鱼草、水生美人蕉对富营养化水体的净化效果较好。     

观赏挺水植物在河涌污水中的生长及净化效果研究

以再力花(Thalia dealbata)、海芋(Alocasia macrorrhizos)、风车草(Cyperus alternifolius)、水葱(Scirpus taber-naemontani)等11种挺水植物为试验材料,探讨在河涌污水培养条件下,观赏挺水植物在人工湿地系统中河涌污水处理下的生长情况及其对污水的净化效果,以筛选出适合城市河涌的观赏植物材料。结果表明:(1)挺水植物具备一定净化河涌污水的能力,其中以再力花、海芋、花叶美人蕉(Canna generalis)、花叶芦竹(Arundodonax)效果最明显;(2)污水胁迫下,黄花鸢尾(Iris pseudacorus)、水葱等植物株高降低、叶面积减小、总生物量及根系生物量明显下降,表明这些植物对河涌污水的抗逆性较差,表现出生长不良甚至枯死现象,而再力花、海芋、花叶美人蕉和翠芦莉(Ruellia brittoniana)的生长活性却明显增强。推荐再力花、海芋、花叶美人蕉、翠芦莉、风车草、花叶芦竹等挺水植物为广州河涌水体净化和景观美化的适宜植物材料。     

十种湿地挺水植物净化广州河涌污水的生理生态效应分析

为探讨在河涌污水培养条件下湿地植物对污水的净化效果及其生理机制,以海芋(Alocasia macror-rhizos)、风车草(Cyperus alternifolius)、水葱(Scirpus tabernaemontani)等10种挺水植物为试验材料,研究了不同污染类型河涌污水生长条件下湿地挺水植物的抗逆、光合等生理指标及净化污水的能力。结果表明,湿地挺水植物具备一定净化河涌污水的能力,其中以海芋、花叶美人蕉(Canna generalis)、花叶芦竹(Arundo donax)效果最明显;污水胁迫条件下,黄花鸢尾(Iris pseudacorus)、水葱等植物叶片细胞质膜透性和膜脂过氧化水平加剧,叶绿素含量下降,从而降低植物叶片抗逆性;光合参数方面,黄花鸢尾、水葱等净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均明显降低,而细胞间隙CO2浓度(Ci)增大,表现出生长不良甚至枯死,而相同条件下,海芋、花叶美人蕉、香根草(Vetiveria zizanioides)和翠芦莉(Ruellia britto-niana)的生理活性却明显增强。海芋、花叶美人蕉、翠芦莉、风车草、花叶芦竹等挺水植物为适宜的广州河涌水体净化和景观美化植物材料。     

植物配置对人工湿地污水处理效果的影响

选择贵州省正常运行状态下的3种不同植物配置的生活污水处理人工湿地,定期测定污水中的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、磷酸盐、氨氮、总磷(TP)等水质因子。结果表明,香蒲(Typha orientalis Presl)+茭白(Zizania latifolia)+美人蕉(Canna indica)+水葱(Scirpus validus Vahl)+睡莲(Nymphaea tetragona Georgi)的植物配置对COD、磷酸盐的去除率最高,分别为86.36%、73.20%;BOD的去除率以水葫芦(Eichoimia crassips)+风车草(Cyperus alternifolius)+美人蕉+再力花(Thalia dealbata)+香蒲植物组合为最好,达到81.28%;氨氮、总磷的去除率以风车草+再力花+菖蒲(Acorus calamus Linn.)+千屈菜(Lythrun salicaria)+水葫芦+美人蕉+花叶芦竹(Arundo donax var.versicolor)的植物组合为最高,分别为75.96%和72.28%。     

9种生态浮岛植物对乡村河道污水的净化效果

为乡村河道污染水体的生态修复提供参考,采用静态模拟试验研究美人蕉(Canna indica)、再力花(Thalia dealbata)、菖蒲(Acorus calamus)、水芹(Oenanthe javanica)、水葫芦(Eichhornia crassipes)、芦苇(Phragmites australis)、慈姑(Sagittaria trifolia)、千屈菜(Lythrum salicaria)和风车草(Cyperus involucratus)等植物对乡村河道污水的净化效果。结果表明:9种植物对河道污染水体的总磷(TP)、化学需氧量(COD)及氨氮(NH4+-N)等有较好的去除效果,其中,水葫芦、菖蒲和风车草对COD去除率较高,分别为32.3%、31.5%和31.2%;美人蕉、风车草和水葫芦对TP去除率较高,分别为85.2%、84.7%和84.4%;芦苇、水葫芦及慈姑对NH4+-N去除率较高,分别为50.6%、43.3%及42.2%。9种植物对污水中各种污染物的去除率有一定差异,水葫芦对各种污染物的平均去除效率最高。     

5种水生植物对净化生活污水的效果研究

分别以凤眼莲、黄花水龙、空心莲子草、水鳖和浮萍5种水生植物对总氮超过40mg的生活污水进行了3个月的生态修复处理,结果表明水生植物对总氮具有较好的去除效果,平均水平达到60％以上,五种水生植物的除氮率最高的为凤眼莲(86％),空心莲子草最低(58％).不同水生植物对其他形态氮的去除率也具有各自的特点,凤眼莲对氨氮的去除率最高(88％),黄花水龙最低(14％);浮萍和凤眼莲对硝态氮的去除率相当,高达85％以上,空心莲子草对硝态氮吸收较低(23％).     

不同水生植物净化污染水源水的试验研究

选择大藻、浮叶眼子菜、萍蓬草、香菇草、花叶芦竹、芦竹和常绿鸢尾共7种水生植物为供试植物,通过静态水培试验,考察各种水牛植物对模拟污水中氨氮、硝态氮、总磷、铁和锰的去除率和去除能力,并对污染物的去除机理进行了分析,以期筛选出净化污水的优势植物.结果表明,水生植物埘氨氮和硝态氮的去除率分别为21.18%～27.25%和32.65%～45.92%.水生植物对磷的去除率为10.57%～25.81%,其中香菇草和浮叶眼子菜尤为突出,去除率分别为25.81%和25.31%.水生植物可以促进水体中还原性物质Fe2+、Mn2+的氧化,降低水体中铁和锰的浓度.与铁相比,水生植物对锰去除的促进作用比较明显.两类水生植物对不同污染物的去除能力存在较大差异,浮水植物对污染物的去除能力明显强于挺水植物,为挺水植物的3.15～5.64倍.     

潜流湿地对农村生活污水中磷的净化作用

分别以香根草、芦竹和灯心草为植物构建潜流人工湿地植物床,研究其对农村生活污水中磷的净化功能。设计正交试验,分析pH值、水力负荷、碳氮比和植物4个因素对潜流人工湿地处理农村生活污水中磷的去除率的影响。结果表明,影响因素pH值、水力负荷、碳氮比、植物均对系统处理农村生活污水的除磷能力有极显著的影响(P0.01)。从单因素分析来看,当污水呈偏酸性、中性、偏碱性时,TP的平均去除率均高于90.00%,偏碱性环境下湿地对TP的去除率略高一些。水力负荷为33mm/d时,TP的平均去除率最高,达95.52%。各种植物对模拟农村生活污水中的污染物的处理能力不同,香根草和灯心草对TP的平均去除率相当,均达到94.00%以上,芦竹稍差一些,为89.94%。     

风车草对低污染水体氮磷的净化效能

为探讨湿地水生植物对低污染水体中氮磷的去除效果,以挺水植物风车草为研究对象,研究其对低污染水中氮、磷削减的日变化规律,及温度对净化效果的影响,并探究了系统中溶解性有机物的变化。结果表明：风车草对低污染水的氮、磷去除过程符合一级动力学方程,常温下（24~30℃）对TN、TP去除的一阶反应速率常数分别为0.449 3、0.502 8,70 h后对TN、TP的去除率高达82.87%、72.40%,日变化率分别为48.52%、40.31%,而低温（4~8℃）下风车草对氮、磷的去除效果明显受到抑制且根系活力显著降低;系统中溶解性有机物组分（紫外类腐植酸和类色氨酸）含量随时间延长而增加,相关性分析表明二者均利于水中氮磷的去除。研究表明,风车草对低污染水体中氮磷具有较好的净化效果,且其净化效能受温度的影响。     

漂浮栽培系统净化猪场废水的研究

研究利用漂浮栽培系统栽培水葫芦、美人蕉、风车草、香根草对养猪场废水的净化效果及对水体中氨化细菌和碱性磷酸酶的影响.结果表明水葫芦、美人蕉、风车草、香根草对水体中氮的去除率分别为92.53%,91.45%,86.99%,82.05%;对磷的去除效果以美人蕉和水葫芦最好,去除率分别达98.08%和97.49%,且与风车草、香根草和对照处理有显著差异;栽培不同植物对水体中氨化细菌种群的变化影响不大,水葫芦、美人蕉、风车草、香根草和对照处理碱性磷酸酶的活性与总磷的去除没有显著的相关性,栽培美人蕉的系统碱性磷酸酶活性与正磷酸盐的浓度变化呈显著的负相关性(r=-0.97**),水葫芦、美人蕉、风车草、香根草和对照处理相关性不显著.     

9种水生植物对模拟污水中氮、磷的生物净化效果

通过9种水生植物在模拟污水中的培养试验,研究其对模拟污水中氨氮、总氮、总磷的去除效果,从中筛选出适用于治理城市污水的水生植物.结果表明,不同浓度下随着培养时间的延长,9种水生植物对氨氮、总氮、总磷的去除率逐渐增加.低浓度下,空心莲子草对氨氮的去除率最高(53.79%),荷花对总氮的去除率最高(48.75%),凤眼莲对总磷的去除率最高(70.10%);中浓度下,凤眼莲对氨氮的去除率最高(61.39%),茭白对总氮的去除率最高(52.23%),凤眼莲对总磷的去除率最高(80.15%);高浓度下,茭白对氨氮的去除率最高(55.70%),凤眼莲对总氮和总磷的去除率均最高(分别为40.42%和69.58%).可见,凤眼莲、空心莲子草、茭白3种植物对氮磷具有较好的去除效果,是较好的湿地植物.     

3种典型水生植物对富营养化水体氮磷的去除效果分析

[目的]分析3种典型水生植物对富营养化水体N、P的去除效果。[方法]以挺水植物菖蒲、浮叶植物大聚草和沉水植物金鱼藻为研究对象,通过室内静态培养,探讨3种典型水生植物对富营养化水体中N、P的去除效果。[结果]3种水生植物DHN的去除率均超过95.00%;对TN的去除率在70.00%左右;金鱼藻对PO43--P的去除率较高,为85.71%;而菖蒲对TP的去除率最大,高达90.45%。3种水生植物TN浓度均呈现先升高后降低的规律,且在降低过程中又呈现先快后缓的趋势;金鱼藻和大聚草DHN浓度表现为初期迅速降低,呈短暂稳定的状态后又降低,而菖蒲DHN呈持续降低的趋势;菖蒲的PO43--P在试验初期呈短暂升高趋势后持续降低,而大聚草和金鱼藻的PO43--P在逐渐降低的过程中呈升高或稳定的状态;菖蒲的TP在试验初期升高到1.78 mg/L后持续降低,金鱼藻和大聚草的TP在整个试验过程中则呈缓慢降低的趋势。[结论]3种水生植物TN和TP浓度随时间推移呈y=ae-bx(a0,b0)的变化,其中,挺水植物菖蒲的N、P去除能力较强。     

湿地植物对模拟污水的净化能力研究

选择了千屈菜、水芹、水葱、黄菖蒲、石菖蒲、香菇草为待试湿地植物,通过静态水培试验,考察了各植物在以氨氮(NH4+-N)为主要氮组分的模拟污水中的生长情况、生理生态学特性,及在不同停留时间下对污水中有机物、N、P的去除率,以期找出不同条件下净化污水的优势植物.结果表明,植物在污水中均能正常生长,对营养物都有一定的吸收能力,对水体有明显的净化效果.其中石菖蒲植株内N、P浓度最高,净化效果较好,当停留时间为8 d时.对NH4+-N和TP的去除率分别为90.52%和92.89%;水芹生长稳定,在较短时间内对N、P均有较好的去除效果;香菇草在停留时间较长的条件下对污染物的去除率较高,当停留时间为8 d时,对NH4+-N和TP的去除率分别为94.90%和93.35%.可见,石菖蒲、水芹和香菇草对营养物质具有较好净化效果,是较理想的湿地植物.     

2种浮床植物对大清河水质净化效果的研究

[目的]为秋冬季节选育不同类型的浮床植物净化污水提供参考,为滇池流域本土植物在浮床系统中的推广应用提供理论依据。[方法]用严重富营养化水体大清河水培育美人蕉和伞草,同时设不培育植物的大清河污水为对照,研究美人蕉和伞草2种浮床植物对大清河水质的净化效果。[结果]利用云南土著植物美人蕉和伞草在秋冬季节处理大清河污水具有良好的净化效果。2种植物在污水中均能正常生长发育。对污水中TN、TP的去除率,美人蕉达到84%、80%,伞草达到77%、72%;对TN、TP的平均生物量去除速率,美人蕉为21.697、.97 mg/（kg.d）,伞草为12.315、.95 mg/（kg.d）。培育美人蕉和伞草的污水中叶绿素和浮游生物量明显下降,与原污水相比较,浮游生物量分别降低了82%和68%。[结论]美人蕉和伞草能去除污水中大部分的污染物。     

6种观赏植物对水体的净化作用研究

在富营养化水体中,以旱伞草(Cyperus alternifolius)、石菖蒲(Acorus gramineus)、水生鸢尾(Iris pseudoacorus)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris)、美人蕉(Canna indica)和金边黄杨(Euonymus Japonicus cv.Aureo-ma)6种具有一定观赏价值的花卉植物作为试验材料,跟踪水体TN、TP、COD、EC变化,研究水上栽培花卉对污水水体的净化效果。结果表明:混合栽培各种花卉对水体净化作用明显,60 d后TN、TP、COD、EC降低率分别为88.0%、84.0%、73.0%、40.2%;比较各植物单位面积中的N、P、K吸收量,N吸收量最大的是石菖蒲,P吸收量最大的是旱伞草,K吸收量最大的是水生鸢尾。综合各因素,表明旱伞草、石菖蒲、铜钱草和美人蕉是较好的净化植物,对污水水体的净化作用较明显,可进行合理利用。     

几种植物浮床+仿生植物系统对污染物的去除效果

为了研究由不同水生植物与仿生植物构建的组合型生态浮床对水中污染物的去除效果,将风车草、再力花、美人蕉、梭鱼草、菖蒲与仿生植物组合构建成生态浮床,分析几种组合型生态浮床对水中污染物的去除效果。结果表明,各处理系统(5种水生植物+仿生植物)对水中氨态氮(NH~+_4-N)、硝态氮(NO~-_3-N)、亚硝态氮(NO~-_2-N)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(COD_(Mn))具有很好的去除效果,平均去除率分别达到93.12%、88.10%、100.00%、95.00%、30.00%,明显高于空白对照组,略优于仿生植物对照组,可见合理的植物+仿生植物组合系统可以实现对污染水体的强化净化,同时可以有效抵抗植物衰亡对系统带来的冲击,确保复合系统的长期稳定运行。     

植物与螺组合浮床对富营养化水体的净化效果

为了探明美人蕉、凤眼莲和花叶芦竹3种浮床植物单独种植及其与铜锈环棱螺组合对富营养化水体的净化效果,在玻璃温室中进行静态耗竭试验.结果表明:与对照相比,试验36 d时,各处理对水体总氮(TN)、总磷(TP)、硝念氮(NH4+-N)、氨态氮(NO3--N)具有显著的去除效果,但不同处理之间存在差异,凤眼莲与铜锈环棱螺的组合对TN、NH4+-N、NO3--N的去除效果最好,将系统中TN平均浓度从8.34 mg/L降低至2.34 mg/L,去除率达71.94%,将NH4+-N平均浓度从4.56 mg/L降低至0.67 mg/L,去除率达85.31%,将N03--N平均浓度从3.52mg/L降低至1.42 mg/L,去除率达59.66%;美人焦与螺的组合和凤眼莲与螺的组合对TP的净化效果相似,均将系统中TP平均浓度从0.34 mg/L降低至0.05 mg/L,去除率达85.29%,且优于单独种植浮床植物的净化效果.说明风眼莲和美人蕉均是降低富营养化水体中氮、磷的优选植物,水生动物铜锈环棱螺对浮床植物的净化效果起到促进作用,组合浮床系统中水体总氮浓度的减少量与植物、螺生物量的增加呈显著正相关,组合浮床对富营养化水体净化效果好于植物单独处理.