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。     

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。     

砾石潜流-浮桥平流复合湿地系统净化生活污水研究

[目的]研究砾石潜流-浮桥平流复合湿地系统对生活污水的净化效果。[方法]人工组建砾石潜流-浮桥平流复合湿地系统,以生活污水为研究对象,考察该系统对污水中化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的净化效果。[结果]系统对生活污水中COD、NH_3-N、TN、TP的平均去除率分别为73.3%、56.1%、47.1%、65.7%;一级湿地单元对COD的去除效果较好,二级湿地单元对NH_3-N、TN和TP的去除效果较好,三级湿地单元对各项污染指标的去除率均较差。[结论]砾石潜流—浮桥平流复合湿地系统对生活污水整体净化效果良好,可拓展研发新型生态污水处理技术。     

3种人工植物群落对污水净化模拟试验

[目的]研究不同植物群落对氮磷的去除能力以及腐烂植物对水体的二次污染影响。[方法]通过构建模拟试验,选取6种重庆市常见的湿地植物进行组合配置,形成了3个人工湿地植物群落,比较分析人工湿地植物群落对生活污水净化的差异。[结果]在生物量方面,3个人工湿地植物群落的总生物量存在显著差异(P<0.05),同种植物在不同人工群落的生物量也存在显著差异;在净化效果方面,各人工湿地植物群落的TN和NH_4~+-N月平均去除率表现为群落3(再力花+菖蒲+鸢尾+狐尾藻)>群落2(再力花+菖蒲+水葱+狐尾藻)>群落1(美人蕉+菖蒲+水葱+狐尾藻),TP月平均去除率排序依次为群落1>群落3>群落2;对比2种腐烂植物对水体的二次污染影响发现,相同时间内狐尾藻水体中的TN、NH_4~+-N、TP浓度升高比菖蒲快,沉水植物相对于挺水植物更容易分解。[结论]该研究为重庆地区构建健康稳定的植物群落和提高湿地系统的净化能力提供科学依据。     

不同水生植物的污染物净化功能及其泌氧量研究

[目的]分析不同水生植物对污水净化效果的影响,为选用适宜生态条件的水生植物治理污水提供理论依据。[方法]选取9种水生植物为研究对象,通过对室内静水条件下pH、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和溶解氧(DO)的测定,探讨水生植物对氮、磷吸收的特点及其根系泌氧特征,同时分析营养物质吸收对水溶液pH值的影响和泌氧速率与有机物去除量的相互关系。[结果]9种水生植物均对水体N、P的吸收较强。其中美人蕉和凤眼莲对N、P的吸收能力较强,苦草对各形态N吸收能力均较强,风车草对TP的吸收能力较强,吸收率均达70%以上;NH_4~+-N、TP与pH的关系密切,相关性系数分别为0.344(P0.05, n=36)、0.708(P0.01,n=36),表明TP对pH的影响更大;植物根系泌氧率与水中耗氧有机物的去除量相关性较高,相关系数高达0.845(P0.01)。不同植物的泌氧能力存在差异,花叶芦竹、再力花和风车草对水体的供氧能力显著大于其他植物。[结论]苦草、美人蕉、凤眼莲和风车草对N、P的净化效果较好,可用于氮磷含量较高的污水中。花叶芦竹、再力花和风车草的泌氧能力及对耗氧有机物的去除能力较高,适宜种植在高耗氧有机物的污水中。风车草不仅对氮磷等营养物质的净化效果较好,而且泌氧能力及耗氧有机物的去除能力也较高,可以将其作为富营养化水体的栽培植物进行推广应用。     

不同植物人工湿地净化模拟生活污水效果

研究鸢尾、吊兰、马蹄莲3种不同植物模拟人工湿地系统对模拟生活污水的净化效果。结果表明:3种植物湿地系统对模拟生活污水中COD、NH+4-N、TP去除效果均较好,其中鸢尾湿地系统对模拟生活污水的净化效果最好。     

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.     

3种湿地植物对养猪废水的净化效果

[目的]研究3种湿地植物对养猪废水的脱氮除磷效果。[方法]采用人工湿地工艺处理技术,研究水葫芦、芦苇、水花生对养猪废水中氨氮(NH_4~+-N)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))的去除效果。[结果]水力停留时间(HRT)为20 d时,人工湿地对COD_(Cr)、NH_4~+-N、TP的去除效果较好,平均去除率分别达到85.5%、90.6%和82.2%,达到了预期目的。[结论]该工艺能使工程化处理养猪废水达到国家标准。     

鸢尾、翠芦莉和美人蕉对城市雨水污染的净化效果

为了研究水生植物对城市雨水污染净化的效果,选取华南地区雨水花园常用的3种水生植物:鸢尾(Iris tectorum)、翠芦莉(Ruellia brittoniana)、美人蕉(Canna indica),通过水培试验研究比较3种植物及不同组合对雨污水的净化效应。结果表明,鸢尾、翠芦莉、美人蕉3种植物均有喜氮特性,单种植物和不同组合对污水中氮类具有良好的去除效果,对TN的平均去除率达74%,对NH4-N的平均去除率达70%,对NO3-N的平均去除率达80.24%,总体上2种植物组合的消减能力高于单种植物,3种植物的消减能力最为稳定。对COD的消减效应,美人蕉的去除效果最好,整体效应上,单种植物2种植物组合3种植物组合。各组植物对磷类的消减效应并不突出,对PO4-P的平均去除率为34%,对TP的平均去除率为41%,仅鸢尾对磷的消减尚可,翠芦莉、美人蕉对磷的消减存在不足。本研究为广州地区雨水花园建设的植物选择提供参考。     

不同基质厌氧折流-垂直流人工湿地(ABR-VFW)对农村生活污水的处理效果

为筛选不同污染浓度下垂直流人工湿地处理农村生活污水的最优基质,选取4种常见的基质:页岩砖渣(YYZZ)、火山岩(HSY)、生物陶粒(SWTL)和无烟煤(WYM),构建厌氧折流-垂直流人工湿地(ABR-VFW),水力负荷统一设置为4.2 m3·m~(-2)·d~(-1),通过对比分析不同污染浓度(低、中、高)下4种基质对农村生活污水中的有机物(以COD计)、总氮(TN)、总磷(TP)、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO-3-N)的处理效果,为垂直流人工湿地治理农村生活污水最佳基质的选取提供了合理依据。结果表明:YYZZ对污水中COD和TN的去除率最高,分别为88.12%~95.78%(低浓度)、64.05%~84.09%(中浓度)、61.25%~74.07%(高浓度)和51.98%~55.98%(低浓度)、38.52%~50.84%(中浓度)、47.42%~53.22%(高浓度),其次为WYM和HSY,而SWTL最低;SWTL对农村生活污水中NH_4~+-N和TP的去除率显著高于其他基质,其分别高12%~24%(NH_4~+-N)和13%~23%(TP)。研究表明,对COD和TN含量较高的农村生活污水以YYZZ基质去除效果为佳,而对TP或NH_4~+-N为主的农村生活污水以SWTL基质去除效果为优。     

山区生活污水无动力生物、生态处理研究

[目的]对山区生活污水进行无动力生物、生态处理。[方法]针对山区具有地势落差的特点,采用＂厌氧＋跌水充氧接触氧化＋生态塘＋人工湿地＂组合工艺,研究山区生活污水中COD、NH4＋-N、TN、TP的去除效果。[结果]组合工艺对生活污水中COD、NH4＋-N、TN、TP有很好的去除效果,平均去除率分别达62%、96%、84%、87%以上,平均出水浓度分别为59、0.83、3.99、0.19 mg/L。该工艺在山区、丘陵地带依山而建,可以实现无动力消耗运转,特别适合在山区、丘陵地带推广使用。[结论]该研究为山区丘陵地带生活污水的处理提供了依据。     

间种式植物人工湿地对校园生活污水净化的效果研究

[目的]研究人工湿地景观设计效果及不同人工湿地植物对生活污水的处理效果.[方法]选择美人蕉＋菖蒲＋野菱＋轮叶黑藻构成人工湿地植物组合,测定该组合对试验水样NH3-N、CODCr、TP的去除率.[结果]组合植物对NH3-N的削弱作用最为显著,其次是CODCr、TP.水力停留时间3d对NH3-N、CODCr、TP的去除率分别为：50.25％～ 99.40％、37.10％～72.83％、-28.48％ ～91.81％;最高去除率分别为99.40％、72.83％、91.81％.第一周期到第四周期NH3-N、CODCr、TP的去除效率曲线表明：曲线的斜率呈现出增加趋势.[结论]该研究可为复合人工湿地植物群落对生活污水的去除效果提供重要的运行参数和技术支持.     

浮萍和金鱼藻对生活污水的净化效果

[目的]研究浮萍和金鱼藻对生活污水的净化效果。[方法]构建小型水培污水净化系统,以浮萍和金鱼藻2种水生植物为研究对象,研究其在不同水培时间下对生活污水的净化效果,并设置空白对照组进行比较分析。[结果]经过28 d的试验研究,结果表明:浮萍系统对生活污水COD、NH3-N、TN、TP的最终去除率分别为80.8%、92.4%、89.7%、85.3%,金鱼藻系统对生活污水COD、NH3-N、TN、TP的最终去除率分别为79.5%、92.1%、88.6%、86.9%,对照组中COD、NH3-N、TN、TP的最终去除率分别为71.8%、76.5%、75.4%、59.8%。[结论]浮萍和金鱼藻对生活污水净化效果良好,在水培污水净化系统中具有重要作用。     

曝气生物滤池用于处理小城镇生活污水的试验研究

[目的]研究曝气滤池对小城镇生活污水的处理效果。[方法]采集小城镇污水水样,以生物曝气滤池法进行处理,监测NH3-N、TN、TP和COD的含量变化。[结果]生物滤池对小城镇生活污水的处理效果良好,特别是良好的COD去除效果,在进水NH3-N、TN、TP和COD分别为9.7～68.9 mg/L,18.1～73.2 mg/L,1.79～8.78 mg/L,170～336 mg/L时,生物滤池对NH3-N、TN、TP、COD的平均去除率可分别达到85.9%、61.4%、76.7%和89.2%,其中出水COD达到一级A类标准(GB 18918-2002),出水NH3-N、TN、TP总体达到一级B类标准。同时研究显示,日处理量的提高有利于提高出水水质,特别是对出水TN、TP有明显的改善效果;但进水浓度过高不利于提高出水水质。[结论]生物曝气滤池可用于小城镇生活污水的处理,能够达到或优于排放标准,且经济高效。     

A/O＋人工湿地工艺处理四川丘陵地区农村生活污水应用

[目的]分析四川省丘陵地区地形地貌和援建地区农村生活污水的特点。[方法]采用A/O＋人工湿地组合工艺处理农村生活污水。[结果]在A/O工艺水力停留时间22 h,人工湿地水力负荷为〈0.6 m3/（m2.h）的条件下,出水平均浓度COD≤60 mg/L,NH3-N≤8 mg/L,TP≤1.0 mg/L,SS≤20 mg/L;COD、NH3-N、TP、SS总去除率分别为81.4%、84.1%、83.3%及90.0%。[结论]出水稳定达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B排放标准。     

两种挺水植物的脱氮除磷效果及其影响因素研究

[目的]探究石龙芮和酸模两种挺水植物对生活污水的净化效果。[方法]采用无土栽培的石龙芮、酸模处理生活废水,重点研究影响污水处理效果的植物生物量、水力停留时间(HRT)的两个因素。[结果]静态试验中两种试验植物对氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)均有较好的处理效果,平均去除率能够分别达到100%9、0.52%和88.77%;植物系统对污染物的处理效果与生物量有关,同种植物随着生物量的增加对总氮、总磷的去除率提高,而且HRT越短,去除率的提高越显著;系统最佳的HRT为5 d左右,过长或过短都达不到最佳的处理效果。[结论]石龙芮、酸模这两种水生植物因其较好的去除污染物的能力,适合于构建人工湿地污水处理系统。但其正常运行的优化工艺参数仍需要更深入的研究。     

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。     

厌氧＋人工湿地处理农村生活污水研究

［目的］研究厌氧＋人工湿地对高负荷污水处理的能力。［方法］通过新式湿地对CODCr、SP、TP和NH4^＋-N等常规污染物的去除,研究其对污水处理的能力。［结果］采用90 cm/d 水力负荷运行时,CODCr去除率可达70%-80%,可将300.00 mg/L以上的CODCr降低至100.00 mg/L以下,对SP和NH^4＋-N的去除率在30%-40%。［结论］人工湿地的CODCr、SP及NH^4＋-N浓度为300.00、250、15.00 mg/L以下时,能达到较稳定去除效率。     

生物接触氧化/人工湿地组合工艺处理农村生活污水

[目的]为科学处理农村生活污水提供参考。[方法]将生物接触氧化与人工湿地工艺相结合对农村生活污水进行处理。[结果]连续4个月的试运行结果表明,整个处理系统运行稳定,对COD、BOD5、NH4＋-N、TP和SS的平均去除率分别为85.9%、92.8%、80.1%、83.6%和91.0%,出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的1级A标准,人工湿地对主要污染物的平均去除率均在50%以上。[结论]生物接触氧化与人工湿地工艺相结合可用于处理广州地区农村生活污水。