华北地区潜流人工湿地浮水植物气候适应性分析

[目的]选择适合华北地区潜流人工湿地种植的浮水植物。[方法]在官厅水库黑土洼人工潜流湿地系统的水生生物塘中分别种植大薸、水葫芦和水鳖3种植物,通过实地观测3种植物的生长状况,得出3种植物对北方气候的适应性。[结果]3种水生植物中,大薸的生长速度和生长态势均最好,其生理特征能很好地适应黑土洼人工湿地水生生物塘中水环境状况;水葫芦次之;水鳖长势最差,不适应北方环境。[结论]为北方人工湿地浮水植物的选择提供了参考。     

华北地区潜流人工湿地浮水植物气候适应性分析

[目的]选择适合华北地区潜流人工湿地种植的浮水植物。[方法]在官厅水库黑土洼人工潜流湿地系统的水生生物塘中分别种植大薸、水葫芦和水鳖3种植物,通过实地观测3种植物的生长状况,得出3种植物对北方气候的适应性。[结果]3种水生植物中,大薸的生长速度和生长态势均最好,其生理特征能很好地适应黑土洼人工湿地水生生物塘中水环境状况;水葫芦次之;水鳖长势最差,不适应北方环境。[结论]为北方人工湿地浮水植物的选择提供了参考。     

3种入侵植物叶绿素荧光特性的研究

[目的]研究入侵植物的叶绿素荧光特性。[方法]以3种入侵植物水葫芦、大藻和空心莲子草为材料,利用调制叶绿素荧光技术对其叶绿素荧光特性进行比较。[结果]结果表明,在弱光下（200μmol/m^2·s）空心莲子草实际光合效率（PSII）和快速光曲线的初始斜率（d）都高于大藻和水葫芦,但强光下（800μmol/m^2·s）空心莲子草的PSII和相对电子传递速率（rETR）受到显著抑制,大藻抑制程度较低,而水葫芦的耐受性最强。通过快速光曲线发现,在变化的光强环境中,水葫芦的适应能力最好,大藻次之,而空心莲子草最差。强光下水葫芦和大藻非光化学淬灭（NPQ）的主要组分是能态淬灭（qE）,而空心莲子草的主要组分是qE和状态转换淬灭（qT）。3种入侵植物中水葫芦的适应能力最强,大藻次之,空心莲子草最低。空心莲子草尽管在强光下受到了损伤,但仍具备较高的光保护能力来助其“过冬”。这些特性可能与植物的入侵性有密切关系。[结论]该研究为探讨入侵植物维持能量平衡的能力与入侵性的关系提供参考。     

中国新归化植物——茨藻叶水蕴草

【目的】充分了解广东省湿生植物的多样性，为保护和利用湿地植物资源提供重要的数据支撑。【方法】通过对广东省湿地植物调查，并查阅相关文献资料，对广东省湿地植物多样性进行编目。【结果】报道了水鳖科（Hydrocharitaceae）水蕴草属植物茨藻叶水蕴草（Egeria naias）在中国的首次归化纪录，以及该种的形态特征和生物学特征。根据其生态适应性和繁殖特性，评价了茨藻叶水蕴草对当地湿地生态系统的潜在威胁。【结论】茨藻叶水蕴草新归化记录不仅为研究广东省植物区系提供了基础资料，而且还为广东省外来植物防控提供了重要借鉴。     

不同湿地植物对污水中氮和磷的吸收动力学特性

为比较不同湿地植物对富营养化水体中N,P的去除效应。研究了水葫芦、菖蒲、空心菜、金鱼藻等4种湿地植物对NO3-N,NH4-N及P的吸收动力学特征。结果表明,不同湿地植物对水体中N,P的吸收存在显著的差异,4种植物对NH4-N的最大吸收速率(Vmax)大小为水葫芦＞空心菜＞菖蒲＞金鱼藻,对NO3-N的最大吸收速率表现为水葫芦＞空心菜＞金鱼藻＞菖蒲;对P的最大吸收速率表现为水葫芦＞空心菜＞菖蒲＞金鱼藻;4种湿地植物对水体中氮磷吸收的表观米氏常数(Km),即亲和力均呈现出与最大吸收速率相反的趋势。     

人工湿地植物的选择及湿地植物对污染河水的净化能力

阐述了在人工湿地中植物的作用和选择人工湿地植物的原则，分析比较了4种常用于人工湿地的植物的生长特性、环境适应性，并进行了潜流人工湿地和生物滤床作为人工湿地的对照试验）对污染河水处理效果的比较。结果表明，在湿地床中，美人蕉（C．flaccida）和香根草（Vetiveria zizanioides）长速较快，较适合于需快速启动的湿地系统；风车草（Cyperus slternifolius）长势良好，覆盖度接近100％；纸莎草（Cyperus papyrus）长势较差，环境适应性差。在HRT为13h的运行条件下，系统稳定运行后植物对CODMn，TP、TN、NH4^＋-N的平均去除率分别为3．1％、2．0％、12．7％、5．2％，植物对浊度没有明显的改善作用。人工湿地有较强的耐冲击负荷能力，在HRT为13h条件下系统的处理能力还有较大的提升空间。     

3种常见水生植物对养殖废水中化学需氧量的去除效果

【目的】研究水生植物对养殖废水中化学需氧量(CODcr)的去除能力,为人工湿地系统处理养殖废水提供理论依据。【方法】将芦苇、水葫芦、蕹菜3种单一水生植物及芦苇—水葫芦组合、芦苇—蕹菜组合分别置于人工模拟的不同浓度养殖废水中培养,以不种植水生植物的不同浓度养殖废水为对照,对比分析芦苇、水葫芦、蕹菜对养殖废水中CODcr的去除与净化效果。【结果】供试水生植物对养殖废水中CODcr的去除和净化能力排序为:芦苇—水葫芦组合>芦苇—蕹菜组合>水葫芦>蕹菜>芦苇。培养15 d后,3种水生植物对养殖废水中CODcr的净化效率为43.8%~87.3%,而对照组为28.9%~66.4%。【结论】芦苇、水葫芦及蕹菜3种水生植物对低浓度养殖废水中CODcr的去除效果较明显,对高浓度养殖废水中CODcr的处理效果一般,在构建人工湿地植物系统时结合实际情况组建合适的植物组合,可提高净化CODcr效率。     

三种湿地植物厌氧发酵产甲烷特性及产物稳定性研究

为研究湿地植物能源化利用潜力,采用全自动甲烷潜力测试系统对不同温度下三种湿地植物厌氧发酵产甲烷特性进行评价,并对产甲烷过程及发酵产物稳定性进行模拟和分析。结果表明:在30 d发酵周期内,中温(37℃)下三种湿地植物巨菌草、狐尾藻和水葫芦累积甲烷产量分别达166.5、159.4、236.9 m L·g~(-1)VS,分别比常温(25℃)提高了29.6%、18.3%和39.9%(P0.01),且中温发酵产气速度更快,发酵周期更短,挥发性固体(VS)去除率更高;采用热重-示差扫描量热法(TG-DSC)对发酵产物稳定性进行分析,TG曲线呈现三个明显失重过程(100℃,250~350℃及400~600℃),全发酵周期总失重率逐渐降低,DSC曲线有两个明显的放热峰,低温区(300℃)放热强度逐渐降低,高温区(400~550℃)狐尾藻峰强度逐渐降低,巨菌草和水葫芦逐渐增加,且峰值右移,表明有机物逐步降解,发酵产物稳定性增加;采用Cheynoweth方程对巨菌草、狐尾藻和水葫芦中温发酵产气过程进行拟合,模型相关系数均大于0.95,产气预测值和实测值差异比分别为1.98%、0.82%和0.32%(P0.05)。研究表明厌氧发酵制甲烷是湿地植物资源化利用的有效途径,有利于解决人工湿地技术二次污染问题。     

水生植物对垃圾渗滤液中重金属的吸附效果研究

通过水生植物在垃圾渗滤液中的培养实验，研究水浮莲、浮萍、水葫芦3种水生植物对垃圾渗滤液中重金属的吸附能力，探讨不同植物对重金属吸附的最佳吸附时间。结果表明，不同植物对重金属的吸附能力表现为：水浮莲〉浮萍〉水葫芦，其中水浮莲对垃圾渗滤液中Ni、Zn、Cr、Cd、Pb、Mn的最高吸附率分别可达50．21％、50．92％、100％、73．27％、89．99％、88．52％，吸附后的垃圾渗滤液可以达到污水排放标准，最适合应用于垃圾渗滤液中重金属污染的治理，但是对不同重金属最佳吸附时间存在差异。     

水生植物对灌溉水中镉去除作用的筛选及机制研究

灌溉水中悬浮态的镉被认为是湖南省农田镉污染的主要来源，通过比较紫背浮萍、美人蕉、狐尾藻和水葫芦4种典型南方水生植物对悬浮态镉去除的效果，筛选出效果更好的水葫芦和狐尾藻，进一步收集植物根部悬浮物、体系底泥，分析其镉含量并开展机制研究。结果表明，4种水生植物中狐尾藻镉去除效果最佳，去除效率为94.42%。植物对镉的去除主要通过助沉降和吸附，其中沉降部分所占比例最高，根系复杂的水生生物在去除灌溉水中镉的方面显示出良好的性能，狐尾藻沉降部分的镉含量占81%左右。     

不同种植模式的人工湿地对生活污水的净化效果

以生长良好的凤眼莲和水鳖作为供试材料,探讨了由凤眼莲单植、水鳖单植和凤眼莲-水鳖混植等种植模式构建的人工湿地对生活污水中COD、SS、TN、TP的净化效果。结果表明:凤眼莲单植的湿地对污水中COD、TN的去除率最高,其次为凤眼莲-水鳖混植的湿地;而水鳖单植的湿地对污水TP的去除率最高,其次为凤眼莲-水鳖混植的湿地;凤眼莲和水鳖对污水中SS均有较好的去除效果;试验后期,因水鳖叶片的死亡,富集于植株叶片内的氮磷元素随死亡残体重新进入水体,导致水体中TP、TN含量升高。     

浮水植物对富营养水体的作用研究

[目的]研究3种浮水植物对富营养化水体中营养盐的去除能力。[方法]选择采自鄱阳湖3种不同的浮水植物(凤眼莲、水浮莲和槐叶萍),利用软隔离小区试验研究了它们对富营养化水体的净化作用效果。[结果]浮水植物处理进行150 d时,3种浮水植物对水体中总氮的去除率分别为槐叶萍(70%)>凤眼莲(67%)>浮水莲(61%);对TP的去除率分别为凤眼莲(56%)>水浮莲(53%)>槐叶萍(49%)。凤眼莲和槐叶萍处理围区的水质净化效果较好,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲和槐叶萍在提高水体透明度方面效果也较好。[结论]凤眼莲和槐叶萍的长势最佳,生长周期长,对水体中总氮和总磷的去除效果最好,对其他水质指标的改善效果也最好。     

凤眼莲和水浮莲对滇池草海水体中氮去除效果的比较研究

通过模拟试验,比较了凤眼莲和水浮莲2种漂浮性水生植物对滇池草海水体的去氮效果。结果表明,凤眼莲 (Eichhornia crassipes) 和水浮莲 (Pistia stratiotes) 均有较强的水体去氮能力。在水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 初始平均浓度分别为8.40、7.20、4.12、2.59 mg·L^-1,凤眼莲和水浮莲种苗投放均为1 kg 的条件下,凤眼莲和水浮莲对水体总氮 (TN) 、溶解性总氮 (DTN) 、硝态氮 (NO₃^--N) 、铵态氮 (NH₄⁺-N) 30 d 去除率平均分别为74.24%、76.81%、87.62%、80.30%和70.10%、78.89%、94.77%、87.64%。凤眼莲和水浮莲吸收作用带走的氮占水体中总氮损失量的89.39%和82.33%,凤眼莲试验组、水浮莲试验组和对照组沉积物中氮含量占水体中氮损失量比率平均分别为6.94%、11.64%和83.51%,说明凤眼莲和水浮莲能有效吸附水体中悬浮颗粒物,进而减少了水体沉积物的形成,凤眼莲、水浮莲均能显著降低水体DO 及pH 值。虽然凤眼莲和水浮莲均能显著降低水体的总氮浓度,但由于水浮莲植株较脆,综合考虑,故认为大规模控制性种养凤眼莲是一种治理富营养化湖泊的可行途径。     

人工湿地植物对污水的处理效果研究

为研究人工湿地植物对北京未来科技城污水处理的效果,以芦苇、水葱、泽泻、香蒲、荷花和凤眼莲6种常见的挺水植物为研究对象,设计了2个阶段的试验。结果表明,芦苇、香蒲和凤眼莲组合最好,对COD,BOD5和氨氮的去除率分别达到69.2%,47.6%和54.4%,综合净化能力最强。     

广西湿地外来入侵植物调查初报

【目的】了解外来植物对广西湿地的入侵情况,为广西湿地保护、管理和利用提供科学依据。【方法】采用文献分析与野外调查相结合的方法,对广西区内的湿地斑块进行系统调查,调查内容包括入侵植物的种类、分布、入侵强度、入侵途径及危害程度。【结果】初步认定广西湿地外来入侵植物有16种,隶属于12科,其中以禾本科最多,有4种,占入侵种总数的25.00%。从来源看,原产美洲的湿地入侵植物最多,达11种,占68.75%。广西湿地外来入侵植物的入侵方式主要通过有意引入,占75.00%。入侵植物生活型除1种为灌木植物外,其余均为草本植物。对广西湿地危害较大的入侵种是空心莲子草、凤眼莲、大薸、钻形紫菀、大米草。【结论】对外来入侵植物应采取物理、化学、生物防治相结合的综合措施,以提高防控效果。     

四种水生植物对氮、磷的吸收试验

采用营养液培养,研究了凤眼莲、空心莲子草、碎米莎草、丁香蓼对水体中氮、磷的吸收.结果表明,凤眼莲对铵态氮、硝态氮和磷的累积吸收量高于空心莲子草,其次是碎米莎草,丁香蓼最小,这与植株生物量呈显著正相关,表明植物对氮、磷的吸收受植物生物量的影响.相比较而言,风眼莲最适宜用于人工湿地去除氮、磷营养元素.     

几种湿地植物净化生活污水的效果比较

[目的]比较几种湿地植物对生活污水的净化效果。[方法]通过水培试验,研究了水葫芦、美人蕉、花叶芋、剑兰和万寿菊5种植物对生活污水的净化效果。[结果]5种植物对污水都有一定的处理效果,其中水葫芦和万寿菊的处理效果最好。在人工土柱运行试验中,水葫芦对COD、BOD,、NHi—N、TN、TP的去除率比对照分别提高了12．7％、10．9％、II．5％、4．1％和15．7％;万寿菊对COD、BOD5、NH;-N、TN、TP的去除率比对照分别提高了16．2％、8．9％、9．2％、7．4％和11．7％。在种植植物的人工土柱中,选择干湿比为1：5,配水周期为2d的运行方式更经济,更符合对水污染的处理要求。[结论]该研究可为控制水体污染和水体富营养化提供理论基础。