湿地缓冲带对氮磷营养元素的去除研究

湿地缓冲带是介于水-陆之间特殊的生态交错带,具有独特的水体净化功能。基于国内较少开展自然湿地水体净化功能的研究,选取扎龙湿地湖滨湿地缓冲带剖面作为研究对象,利用电导率的剖面变化判断水流的方向,同时利用氯离子作为示踪剂验证剖面水体来自同一水源。在此基础上,发现其对水体中营养元素具有明显的去除效应,TN、TP的去除率分别达74.1%、84.6%。缓冲带内的湿地植物量较小,决定了植物吸收并非氮磷去除的主要机制。根据溶解有机碳和重碳酸酸根的变化,认为反硝化作用是湿地缓冲带去除氮的主要途径,剖面末段处的浅水位和相对茂盛的植物,使其具有相对较强的脱氮能力;土壤吸附与沉淀作用是湿地缓冲带去除磷的主要途径,剖面起始处较高的磷浓度使其具有较高的磷去除能力。因此,利用并强化湿地缓冲带的自然净化能力有助于控制湿地水体富营养化的发展。     

再力花生物湿地床氮磷去除过程中根系微生物群落结构解析

生物湿地床作为富营养化水体生态修复技术的重要组成部分,具有良好的发展潜能,其应用的关键是优选适宜的植物种类,并维持较高的污水净化能力。目前,国内外对湿地床根系微生物的群落结构与优势种群组成及变化研究甚少。本文利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)对再力花湿地床不同根系微生物群落结构进行了解析。结果表明,腐根和黄根间具有较高相似度种群,而黄根、腐根与幼根相似度较低。微生物种类在腐根根系最为丰富,幼根最少。Clavibacter、Clostridium、Mesoflavibacter、Brevundimonas、Chromobacterium在生物湿地床去除污染物的过程中起到重要作用,为主要功能菌群。研究结果对应用生物湿地床净化水体中氮、磷具有一定的参考价值和理论意义。     

湿地植物对富营养化水体中氮磷的吸收及去除贡献

为探明湿地植物对富营养化水体氮、磷的吸收与人工湿地脱氮除磷之间的关系,以威宁草海西海码头人工湿地为研究对象,全年监测了人工湿地氮、磷的去除效果,对4种湿地植物的生物量和体内氮、磷含量进行分析并测算4种湿地植物的氮磷吸收能力及去除贡献。结果表明:湿地植物种类不同,其吸收氮、磷能力差异较大,菖蒲、水葱对氮、磷的吸收能力较高,茭白、美人蕉的吸收能力较弱(以吸收能力综合评分评定)。按全年衡算,湿地植物TN吸收量为13.08~104.18 g/(m2·a),植株TN吸收量占湿地氮去除量的0.31%~2.49%,地上部分吸收量占湿地氮去除量的0.2%~1.51%;TP吸收量为0.90~5.55g/(m2·a),TP的吸收积累量占湿地磷去除量的0.18%~1.13%,地上部分吸收量占湿地去除量的0.12%~0.72%。湿地植物的直接吸收量对人工湿地脱氮除磷的贡献较小(小于10%),在其利用和选择上应考虑其综合作用及其生态效益。     

湿地植物在农业面源污染防治中的应用研究进展

湿地植物作为湿地生态系统中主要的建群种类,能有效吸收和去除水体中的氮、磷等富营养物质,在农业面源污染防治中应用广泛。本文结合国内外研究,综述了适用于农业面源污染防治的湿地植物,并对其氮、磷、有机物的去除效果进行了比较。从应用及配置方法上,论述了湿地植物选择和优化配置对农业面源污染防控和农田区域生态恢复的意义,以期为农业面源污染净化工程中湿地植物的设计应用提供决策依据和技术支持,并对今后的研究方向提出建议。     

皎口生态湿地脱氮除磷的效果研究

以宁波市皎口生态湿地为研究对象,通过长期定点监测,研究了湿地总体运行效果、功能模块脱氮途径及不同植物配置间的脱氮除磷差异。结果表明,湿地对总氮、总磷的平均去除率分别为39.3%和28.5%,夏秋季湿地对总氮的去除效果显著高于春冬季,总磷的去除效果基本不受季节变化的影响。微生物反硝化脱氮是湿地功能模块(2-1,3-1)总氮去除的重要途径,后续湿地工艺设计中,可针对总氮偏高水体适当增设反硝化功能区块。水生美人蕉+钱币草对总氮的平均去除率较茭草+钱币草高8.5%,对总磷的去除效果无显著差异,二者脱氮除磷效果差异不显著,但不同植物配置有利于保护湿地生态多样性。     

3种植物对人工模拟三峡库区富营养化水体的净化研究

根据三峡库区水体氮、磷的富营养化情况,人工模拟三峡库区水生生态系统,栽植鸢尾、菖蒲和石菖蒲3种水生植物,开展利用水生植物净化三峡库区水质的研究.结果表明:(1)水生植物的存在对调节水体的pH值有一定作用;(2)人工种植适合于库区湿地生态系统生长的植物,对库区污染水体中的氯、磷有很好的去除效果,但不同植物的去除率有所不同;(3)3种水生植物对氮、磷的去除能力不同.对TN和NO-3-N的去除率高低排序为菖蒲,鸢尾,石菖蒲;对NH+4-N和TP的去除率高低排序为菖蒲,石菖蒲,鸢尾.初步认为三峡库区以种植菖蒲较好.     

典型污染物在崇明东滩不同类型湿地的分布规律

[目的]了解湿地植被类型以及土壤质地的不同导致其对氯、磷等营养盐的吸收、净化能力的差异。[方法]以长江口崇明东滩不同类型湿地土壤（不同的土壤质地、湿地中的植物类型）为研究对象,采用分析湿地土壤中氮、磷等污染物质的含量方法。[结果]研究不同农业模式下氯、磷等农业污染物在不同类型湿地土壤中的分布特征,从而评价不同类型湿地土壤对氮、磷等污染物净化能力,表明不同类型湿地土壤对内源农业污染具有不同的吸收净化功能。[结论]堤内经济作物种植模式下的污染源氮磷含量高于养鱼业,粘质土壤对氮磷污染物的去除能力总体高于沙质土壤。研究结果对于湿地的保育、修复和优化。以及今后人工湿地的设计和运行提供了理论依据。     

寻乌废弃稀土矿区人工湿地4种植物净化水体氮的效果

[目的]不同湿地植物的生长特性一般有所不同,对于湿地水体的净化效果也会有所差异.因此,筛选适用于赣南废弃稀土矿区净化高氮而磷养分不足的人工湿地植物,可以为赣南稀土矿原位浸矿区人工辅助处理污水的湿地工程提供技术支撑,有利于改善赣南稀土矿区河流水质及环境质量.[方法]以位于赣南寻乌县废弃稀土矿区阶级式人工湿地为研究对象,选用4种常用人工湿地植物水葱(Scirpus validus)、再力花(Thalia dealbata)、芦苇(Phragmitescommunis)、美人蕉(Canna indica),测定了植物的地下和地上器官生物量、总氮、总磷、氮贮量,不同阶级净化池水体的氮磷浓度,对比评价了4种湿地植物净化水体氮的效果.[结果]4种湿地植物生长及氮磷贮量在不同阶级净化池中表现各异,单位面积生物量为芦苇最高,水葱次之,再力花和美人蕉最低;而氮贮量为芦苇最高,美人蕉次之,水葱和再力花最低;两者在地上和地下的分配比各异,但均为地上器官显著高于地下器官.第一、二、三级净化池中氨氮削减率依次为5.40％、13.51％、21.62％,第一级净化池氨氮含量显著高于第三级净化池;总氮削减率依次为19.30％、20.16％、23.48％,3个净化池的总氮含量无显著差异,削减率均随净化池阶级增加而提高.不同湿地植物磷含量和氮/磷比的异同取决于净化池,磷含量表现为地上器官低于地下器官,而氮磷比表现为地上器官高于地下器官.[结论]芦苇和美人蕉为研究区人工湿地构建的优先推荐植物,具有较高的净化能力,两者均更宜配置于第一级净化池,而再力花和水葱可分别配置于第二和第三级净化池.     

富营养化水体水生植物修复机理的研究进展

综述近年来国内外利用水生植物修复富营养化水体的研究成果,将植物对富营养化水体的净化机理,归纳为两方面∶植物能够提供碳源促进反硝化作用和植物与微生物的协同作用以及湿地酶的作用,植物本身的同化作用仅占全部作用的很小一部分,约为2%~5%。在此基础上讨论了影响植物去除氮、磷的因素和植物修复技术的优点及不足之处。     

不同水生植物组合对水体氮磷去除效果的模拟研究

选择4种景观效果良好的水生植物水罂粟、黄菖蒲、三白草和黑藻,构建9种不同的水生植物组合,在模拟富营养化水体环境条件下,研究了不同水生植物组合对富营养化水体的净化效果。结果表明:供试植物在富营养化水体中均能正常生长,且对富营养化水体中的氮磷均有一定的吸收,对氮的累积率最高可达53%,对磷的累积率最高可达42%;单种植物对氮、磷的去除贡献率分别为13.79%~65.00%、18.64%~59.63%,复合植物对氮、磷的去除贡献率分别为39.61%~72.59%、9.72%~59.89%;单种植物去氮能力依次为:黑藻三白草黄菖蒲水罂粟,复合植物中,结构复杂的组合较结构简单的组合具有更强的去除氮磷的能力。试验表明,这4种植物及其组合在城市景观水体净化中均有一定的实际推广价值。      

水生植被对洪泽湖湖滨湿地水环境净化效果及影响因素分析(英文)

[目的]分析研究洪泽湖湖滨地区植物群落对湿地水环境的净化效果,为该区生态修复提供参考依据。[方法]以洪泽湖湿地国家级自然保护区典型湖滨带为研究对象,通过对该区的水草区和无草区环境特征进行野外调查,并结合室内试验,测定湖泊湿地水体的营养盐(N和P)、化学需氧量(COD)及透明度(SD)含量的变化,定量分析水生植被在生长过程中对湖泊湿地生态系统中水环境的净化效果,并对其可能存在的影响因素进行探讨。[结果]水生植被对洪泽湖湿地水环境中TN、TP、COD、Chla的去除作用及对SD含量变化有较明显的影响。水生植物之间的竞争可以抑制藻类的生长,减轻水体的富营养化情况。[结论]该试验为研究洪泽湖湖滨带生态修复及增强其自净能力提供理论依据。     

水生植被对湖滨湿地水环境净化效果及影响因素分析

[目的]分析研究洪泽湖湖滨地区植物群落对湿地水环境的净化效果,为该区生态修复提供参考依据。[方法]以洪泽湖湿地国家级自然保护区典型湖滨带为研究对象,通过对该区的水草区和无草区环境特征进行野外调查,并结合室内试验,测定湖泊湿地水体的营养盐(N和P)、化学需氧量(COD)及透明度(SD)含量的变化,定量分析水生植被在生长过程中对湖泊湿地生态系统中水环境的净化效果,并对其可能存在的影响因素进行探讨。[结果]水生植被对洪泽湖湿地水环境中TN、TP、COD、Chla的去除作用及对SD含量变化有较明显的影响。水生植物之间的竞争可以抑制藻类的生长,减轻水体的富营养化情况。[结论]该试验为研究洪泽湖湖滨带生态修复及增强其自净能力提供理论依据。     

红树林人工湿地污水净化的研究进展

红树林湿地地处生态环境脆弱的海岸带,因此,将天然林用作污水排放地具有一定的风险性,并且红树林人工湿地用作净化污水的方法还不够成熟。通过对红树林人工湿地净化污水的历史与机理的综述,提出红树林人工湿地用于净化污水存在的问题,并提出了将来研究应予以重视的方向,以期为红树林人工湿地净化污水的设想运用到实践中提供参考。     

湿地对农业非点源污染的去除效应

综合论述了湿地去除农业非点源污染的机理及影响营养物质净化的因素,指出农业非点源污染是引起地表水富营养化的主要因素,湿地生态系统作为农田与水体之间的一个过渡地带,可通过土壤吸附、植物吸收、微生物转化等一系列物理、化学和生物学作用降解地表径流中的氮磷营养物质,减轻地表水的污染。     

橐吾(Ligularia sibirica)对畜禽废水的净化能力

首次选取橐吾(Ligularia sibirica)作为供试植物应用于人工湿地中,通过模拟人工湿地,研究橐吾人工湿地对畜禽废水的净化能力.结果表明:橐吾人工湿地对高浓度畜禽废水中总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)和氨氮(NH4+-N)平均去除率分别达到92.73％、82.44％、82.78％和87.75％...     

垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果研究

[目的]研究垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果。[方法]采用表面流湿地与垂直流湿地组合成的复合人工湿地系统对污水进行处理,研究该系统在水力停留时间分别为48、24、12、6 h时对污水的净化效果。[结果]垂直流湿地对COD、BOD的去除率达52%以上,复合湿地系统对有机物的去除率随水力停留时间的增加而有所增加,对COD、BOD的去除率分别为62%~70%、60%~82%。表面流湿地在N的去除上起比较重要的作用,复合湿地系统对TN、NH4+-N的去除率分别为23.5%~46.4%、42.85%~80.38%。垂直流湿地对TP的去除效果明显好于表面流湿地,在不同配水条件下,复合湿地系统对TP的去除率达47.84~73.56%。[结论]垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果较好。     

模拟人工湿地系统净化生活污水研究

以无植物、沸石和石灰石1：1体积混合为基质的模拟人工湿地系统为对照,研究了美人蕉与富贵竹在不同种植方式及3组反应停留时间下对生活污水中污染物的净化效果。结果表明,不同类型湿地在72h停留时间下具有更好的脱氮除磷效果,而COD的去除效果则在48h停留时间下较为稳定,24h停留时间下各个湿地的处理效果均不理想。不同植物对脱氮除磷的效果差异较大,但各个湿地的COD去除效率在相同停留时间下差别不大。关人蕉湿地的脱氮除磷效率在3个停留时间下均优于其他湿地。美人蕉和富瓷竹混合种植体系对生活污水的净化效果与美人蕉单一种植体系差异不明显,美人蕉湿地表现出更稳定的处理效果。     

不同运行模式人工湿地中溶解氧与净化效率的关系研究

[目的]研究不同运行模式人工湿地中溶解氧与净化效率的关系。[方法]采用在线试验模型和现场监测分析方法,研究不同运行模式的有/无植物人工湿地对污水的净化效果与溶解氧的关系。[结果]连续运行的人工湿地上有无植物对有机物和氮磷污染物的净化效果没有明显影响,间隔运行的人工湿地上有无植物对污水中CODCr、NH4+-N、TN的平均去除率存在显著性差异,种有植物间隔运行的人工湿地对CODCr、NH4+-N、TN的平均去除率比连续运行的人工湿地和没有种植植物间隔运行的人工湿地高。人工湿地系统对污水中CODCr、NH4+-N、TN的净化效率在昼间较高、夜间较低,污染物净化效果与溶解氧之间存在着正相关的关系。人工湿地的前置单元增氧有利于改善后置湿地单元的溶氧环境条件,可以提高人工湿地系统净化污染物的能力。种植植物的人工湿地系统宜在昼间运行,利用好植物的光合增氧潜力,则可表现出良好的净化污染物的效果。[结论]该研究为氧化塘-人工湿地系统的运行管理提供了科学依据。     

菩提子在人工湿地污水处理系统中的作用

研究了人工湿地污水处理系统中的菩提子（Coix lacryma-jobi Linn.）生长及其对氮、磷吸收动态,并探讨了收割对富营养化水体中N、P的吸收作用的影响进。结果表明：在夏秋季节,特别在8月,菩提子可获得较高的生物量和N、P累积量,因而净化贡献最大。从植物体饲用价值看,适当增加收割次数可使菩提子中N、P含量高,但收割次数过多,并不利于菩提子对污水的净化及N、P的积累。综合考虑,在菩提子整个生长期,应在8月进行全面收割,收割次数以2～3次为宜。     

菩提子在人工湿地污水处理系统中的作用

研究了人工湿地污水处理系统中的菩提子（Coixlacryma-jobi Linn.）生长及其对氮、磷的吸收动态,并探讨了收割对富营养化水体中氮、磷吸收作用的影响。结果表明：在夏秋季节,特别在8月,菩提子可获得较高的生物量和氮、磷累积量,因而净化贡献最大;从植物体饲用价值看,适当增加收割次数可使菩提子中氮、磷含量高,但收割次数过多,并不利于菩提子对污水的净化及氮、磷的积累。综合考虑,在菩提子整个生长期,应在8月进行全面收割,收割次数以2～3次为宜。