芦苇 菖蒲和水葱对水体中Ｃｄ富集能力的研究

通过对芦苇、菖蒲和水葱在６种Ｃd浓度（0.5、1.0、5.0、15.0、30.0、60.0 mg·L-1）处理条件下的水培实验，测定分析了3种湿地植物及其不同生长部位对于Cd的富集能力。结果表明，3种湿地植物在不同Cd处理浓度条件下的Cd的富集能力表现出明显的差异性。植株地上和地下部分富集的Cd含量均随着水培溶液中Cd处理浓度的增加而增加，呈现出显著的正相关关系。菖蒲对水体中的Cd具有最强的富集能力，而芦苇对Cd的富集能力最弱。高浓度的Cd处理会显著促进3种湿地植物对Cd的吸收和富集，低浓度条件对植物的Cd富集能力没有明显影响。3种湿地植物地下部分对水体中Cd的富集能力显著大于地上部分，均达到1倍以上。水葱、菖蒲、芦苇均能够有效吸收水体中的Cd，对Cd的去除最高分别可达10 074.17、14 759.33 mg·kg-1和4 620.00 mg·kg-1，均可作为植物修复重金属污染水体的遴选物种，用于重金属Cd污染水体的生物修复。

     

菖蒲对5种重金属富集能力的比较

通过盆栽试验,分析菖蒲对土壤中锌、铅、铬、镉、铜5种重金属的胁迫反应及富集能力。结果表明,随重金属浓度的增加,菖蒲生物量和株高会有明显变化,当土壤中铬处理浓度超过700 mg/kg和铜处理浓度超过500 mg/kg时,菖蒲死亡;5种重金属在菖蒲体内地下部分含量均明显大于地上部分,菖蒲对5种重金属有非常强的滞留效应;重金属处理浓度为1 000 mg/kg时,菖蒲对锌富集量最大,达到18 142.5 mg/kg,其中地上部分为3 973.33 mg/kg,地下部分为14 169.17 mg/kg。     

4种湿地植物对污水中氮磷的去除效能及其迁移规律

为探讨湿地植物对水体中氮、磷营养元素的去除效果,本试验选取了4种水生植物芦苇、香蒲、菖蒲和水葱作为试验材料,通过分别设置3个不同浓度梯度总氮、总磷的生活污水处理,分析不同植物对污水中总氮、总磷的吸收效果。结果表明:1)不同湿地模拟系统中,植物对总氮的吸收作用以植株地上部分为主。植物对污水中的总氮的累积量大小顺序依次为水葱、芦苇、香蒲、菖蒲。2)不同湿地模拟系统中,植物对总磷的吸收作用虽以根系为主,但受生物量的影响,各植株TP含量仍以地上部分居多。植物对总磷的累积量大小顺序依次为香蒲、菖蒲、芦苇、水葱。3)随着总氮、总磷的处理浓度的增高,污水中总氮、总磷的去除率随之增高,说明植物对氮、磷含量高的污水去除效果较好。4种湿地植物对生活污水中总氮的去除率范围为80.3%～93.6%,对总磷的去除率范围为75.7%～97.2%。     

微电场人工湿地系统对水中重金属CdZn和Cu去除效果的研究

为探究高效、生态、环保的水体重金属污染修复方法,将电化学处理与生态工程技术进行优势互补,提出微电场人工湿地高效水体重金属修复系统。通过构建模拟试验人工湿地装置,研究不同水力停留时间和电压条件下,水葱和灯芯草人工湿地对重金属的去除效果,寻找微电场人工湿地处理重金属废水的湿地植物优势种和最佳电压与水力停留时间。结果表明,水葱人工湿地对水中重金属的处理效果比灯芯草人工湿地高20%以上。当水力停留时间为5 d、电压为2 V左右时,Cd、Zn和Cu 3种重金属的去除率在水葱人工湿地中分别达到了74.0%、75.8%和95.6%,去除效果最好。两种植物对3种重金属的富集能力有所差异,水葱根部对3种重金属富集系数按从大到小依次是Cu(288.24)Zn(143.78)Cd(127.75),而灯芯草根部对3种重金属富集系数则是Cu(299.84)Cd(166.34)Zn(159.61)。统计分析表明,电压和水力停留时间都对微电场人工湿地去除水中重金属存在影响,但电压的影响更为显著。     

3种植物对红壤中镉的富集特性研究

重金属超富集植物是重金属污染土壤植物修复的基础,研究了3种重金属富集植物羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对重金属Cd的吸收积累规律,为植物修复Cd污染的农田和生态环境建设提供科学依据.采用盆栽方法,在不同浓度(0、20、35、50、65、80 mg·kg-1)cd处理下,分别测定3种植物地上部与根部Cd的含量,计算了地上部Cd迁移量、根系耐性指数、富集系数,研究了土壤中Cd添加量与植物富集Cd量的相关性.结果表明,随着土壤中Cd离子浓度的升高,3种植物地上部和根系中的cd含量也在增加,相关系数都大于0.99;综合地上部与根部cd含量,地上部cd迁移量,根系耐性指数和富集系数,3种植物对Cd的富集能力的相对顺序为:羽叶鬼针草>美洲商陆>紫叶芥菜.羽叶鬼针草、美洲商陆种植在Cd处理浓度为65 mg·kg-1的土壤中和紫叶芥菜种植在Cd处理浓度为80 mg·k-1的土壤中栽培时,3种植物地上部与根部的Cd含量均超过了100 mg·kg-1,达到了cd超富集量的标准.羽叶鬼针草、美洲商陆和紫叶芥菜对Cd有很强的耐受性和富集性,可以作为先锋植物去修复被Cd污染的土壤.     

不同硼浓度对三种超富集植物吸收硼及重金属的影响

通过水培试验研究了0~15 mg·L-1的硼(B)对Zn/Cd超富集植物东南景天(Sedum alfredii)、Zn/Cd/Ni超富集植物遏蓝菜(Noccaea caerulescens)和Ni超富集植物庭荠属(Alyssum murale)在20 mg Zn·L-1及18 mg Ni·L-1胁迫下生长和吸收重金属的影响。试验结果显示:较低浓度的硼促进三种超富集植物的生长和重金属吸收,而高浓度的硼则表现出抑制作用;三种植物在硼处理浓度为10.0mg·L-1时都开始表现中毒的症状,三种植物地上部分的硼含量随硼处理浓度的增加而增大,S.alfredii叶部、N.caerulescens、A.murale地上部分的硼浓度范围分别为40.2~880、115~744、156~922 mg·kg-1干重;当硼处理的浓度为2.0、0.5 mg·L-1时,S.alfredii和N.caerulescens地上部分的重金属吸收达最大值,A.murale地上部Zn和Ni的含量则分别在硼处理浓度为2.0、5 mg·L-1时达到最大。     

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.     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd·Pb·Zn富集能力的比较研究

[目的]研究了7个品种印度芥菜对土壤Cd、Pb、Zn富集能力的差异和规律。[方法]采用盆栽模拟试验,以印度芥菜为试材,采用Cd、Pb、Zn 3因素、5处理水平回归正交设计方案。[结果]在土壤Cd、Pb、Zn复合污染处理条件下,7个品种地上部对Cd的富集量达2.7351.23 mg/kg,地下部对Cd的富集量达7.32101.33 mg/kg,地上部、地下部Cd含量最大值均为品种Ⅵ。地上部对Pb的富集量达16.8775.03 mg/kg,地下部对Pb的富集量达28.85613.36 mg/kg,地上部、地下部Pb含量最大值均为品种Ⅱ。地上部对Zn的富集量达153.537 346.59 mg/kg,地下部对Zn的富集量达348.91954.29 mg/kg,地上部、地下部Zn含量最大值均为品种Ⅱ。[结论]3种重金属转移活动能力大小为Zn〉Cd〉Pb。7个品种印度芥菜对重金属富集能力大小为Cd〉Zn〉Pb。品种Ⅶ在植物修复上具有最大的潜力。     

5种湿地植物生理生长特性变化及其对污水净化效果的研究

为了研究湿地植物生理生长特性变化及其对生活污水的净化效果,选择芦苇、千屈菜、扁秆藨草、水葱和长苞香蒲5种湿地植物进行污水净化试验.通过测定植物生理生长参数和污水中CODCr、TP、NH4+-N的去除效果,评价湿地植物对污水的净化效果.结果表明:污水处理5种植物光合生理参数、Fv/Fm值、株高和生物量净增长高于清水培养,其中长苞香蒲、水葱和芦苇7月的净光合速率、Fv/Fm值及叶绿素含量均高于清水培养,且差异显著(P＜0.05);5种湿地植物对污水中CODCr、TP和NH4+-N都具有良好的去除效果,各试验水体中CODcr浓度由192 mg·L-1降至8～19 mg·L-1,总磷浓度由1.46 mg·L-1降至0.04～0.15 mg·L-1,NH4+-N浓度由1.26 mg· L-1降至0.01～0.1 mg·L-1.研究得出,污水处理植物的生理生长特性优于清水培养植物,5种湿地植物对污水中CODCr、TP和NH4+-N去除效果明显;综合各参数来看,长苞香蒲、水葱和芦苇可作为人工湿地净化污水的优先选择,其次为千屈菜和扁秆藨草.     

生活污水处理场主要湿地植物吸氮纳磷的生态功能

利用原位定点观测方法,研究梭鱼草、鸢尾、美人蕉、芦苇、菖蒲和香根草6种人工湿地植物的根、茎、叶氮、磷浓度及其化学计量的季节变化.结果表明:(1)6种植物体不同部分氮、磷浓度分别介于14～51mg/g和1.4～6.2mg/g,均具有较强的氮、磷吸收能力,除香根草外,其它植物地上部分氮、磷浓度均高于地下部分(P<0.05);(2)植物体单位面积根、茎和叶的氮、磷贮量与植物生物量呈正比,且地上部分高于地下部分,故收割植物地上部分是去除生活污水氮、磷含量的有效途径;(3)鸢尾叶片N∶P比值大于16,梭鱼草在14～16,其余小于14,且芦苇、菖蒲和香根草氮、磷贮量较高,故推荐后3种植物为该生活污水处理场的优先选择物种.