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%。     

四川盆地以本土湿地植物处理农村生活污水研究及工程实例

研究了芦苇、旱伞竹、美人蕉、香蒲、菖蒲及姜花6种四川盆地目前应用较广的湿地植物对农村生活污水的净化效果及对植株生长状况的影响。生物量和相对生长速率表明旱伞竹与芦苇生长最快,香蒲与美人蕉次之,菖蒲与姜花生长较慢。同时,6种湿地植物对农村生活污水中CODCr、TP、NH4+-N和TN的净化能力存在差别。人工培养箱试验25 d后,菖蒲对于生活污水中CODCr的处理效果最佳,使其由217 mg/L降低至39 mg/L,香蒲与芦苇次之,分别降低至45 mg/L与47 mg/L;菖蒲对于TP的去除效果最佳,使其由9.4 mg/L降低至3.7 mg/L,香蒲与芦苇次之,分别降低至3.9 mg/L和4.0 mg/L;美人蕉和姜花对于TN的去除效果最好,使其由21.9 mg/L降低至5.4 mg/L和5.6 mg/L;旱伞竹与芦苇分别使污水中NH4+-N浓度由15.6 mg/L降低至1.58 mg/L和1.62 mg/L。以避免选用旱伞竹、美人蕉与菖蒲这3类外来物种为前提,小型人工湿地工程可安全采用芦苇、香蒲与姜花3类本土湿地植物,农村生活污水经该小型人工湿地工程处理后,CODCr、TP、NH4+-N、TN、DO和浊度净化效果明显,可满足国家农田一类灌溉水质要求。     

黄河湿地小白河片区优势植物重金属的富集特征

通过对采集的植物和对应土壤的监测分析,研究了包头黄河湿地小白河片区优势植物和土壤对重金属的富集作用。以优势植物虉草(Phalaris arundinacea)、香蒲(Typha orientalis)、芦苇(Phragmites australis)为研究对象,通过对植物和土壤的野外采样分析,检测了黄河湿地小白河片区湿地植物及相应土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属元素含量,对土壤重金属污染程度进行了单因子分析及综合分析,同时分析了3种优势植物对重金属的吸收与富集特征。研究结果表明:三种植被区土壤均受到中度污染,其中As、Cd、Zn污染最为严重。该湿地优势植物富集特征显示:香蒲地上部和地下部对Ni的富集系数均大于1,对土壤中Ni污染具有修复作用;香蒲和芦苇对重金属As、Cd、Zn的转运系数相对较高,耐性较好;三种优势植物对As、Cd、Zn等污染程度高的重金属的富集系数和转运系数均小于1,对土壤中As、Cd、Zn污染没达到修复效果;不同植物体内重金属间的相互作用关系不同,其作用结果会对植物重金属的富集产生一定的影响。     

6种水生植物在人工湿地中特性的比较

[目的]比较6种水生植物在人工湿地中的特性,为选出耐低温、脱除有机质好的优势品种提供依据。[方法]用黄菖蒲、水莎草、香蒲等6种水生植物构建垂直流人工湿地,比较其在秋季处理城市污水的效果。[结果]黄菖蒲湿地CODcr去除效果最好,去除率为60.73%,大红草去除效果最差,去除率为33.72%;黄菖蒲、水莎草和芦苇对TN去除效果相似,达30%以上;对照试验除P率达65.46%,植物湿地对TP去除率比对照试验仅提高4.78%～11.06%。[结论]植物在人工湿地中对COD的去除效果较明显;填料对P的吸附是湿地除P的主要因素,而植物除P效果不明显;黄菖蒲、芦苇及水莎草是低温环境中较佳的湿地植物。     

Cu、Pb、Zn及复合重金属对油菜种子萌发的抑制性研究

本文通过种子萌发试验,探讨了2种油菜种子对重金属耐性的大小.研究发现,2种油菜种子萌发率在不同重金属及其不同浓度下存在差异,重金属Zn和Pb低浓度时促进油菜种子的萌发,高浓度时抑制其种子的萌发.重金属Cu和复合重金属对2个不同油菜品种的萌发率都存在显著的抑制作用,其萌发率随浓度的增高而降低.来自矿区的油菜种子在低浓度时萌发率低于正常油菜种子,在较高的浓度中,其萌发率较高,表现较强的耐性.结果表明,油菜对Cu耐性较弱,而对Pb、Zn的耐性较强,污染地区铜尾矿的油菜种子对高浓度的重金属具有比正常油菜种子较好的耐性.     

香蒲不同部位水浸提液对4种水生植物种子的化感作用

探讨香蒲Typha orientalis不同部位水浸提液对黄菖蒲Iris pseudacorus,苦草Vallisneria natans,荇菜Nymphoides peltatum和芦苇Phragmites australis等4种水生植物化感效应和作用规律。采用室内离体生测法,研究0.5,5.0和50.0 g·L~(-1) 3个质量浓度梯度的香蒲根、叶和蒲黄浸提液对4种水生植物种子发芽率及幼苗的生长影响,并对受抑制作用最强的黄菖蒲幼苗测定其丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明:香蒲各部位浸提液对4种植物的发芽率、幼芽和幼根的生长均有显著(P0.05)的化感抑制作用,总体趋势表现出低促高抑的双重质量浓度效应;不同部位浸提液对4种水生植物的抑制作用强弱顺序为叶浸提液蒲黄浸提液根浸提液,且对幼根生长的影响大于幼芽;3种浸提液处理下,黄菖蒲幼苗体内MDA随浸提液质量浓度的升高而增大,SOD均表现出先升高后下降的趋势。香蒲水浸提液通过对水生植物种子的化感效应,引起细胞的膜脂过氧化加剧,抗氧化酶系统受到损伤,从而抑制水生植物种子的萌发和幼苗的生长,叶片是香蒲主要的化感作用部位。     

酸雨和铅对大豆种子萌发的复合影响

关于酸雨(acid rain,AR)对植物种子萌发影响的研究,已有大量报道.但自然状态下,AR污染往往与重金属铅(Pb)等污染复合出现.因此,研究AR和Pb复合污染对植物种子萌发的复合影响,具有现实意义.本文以重要经济作物大豆(Glycine max)种子为试材,选取发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和异状发芽率5个参数作为考察目标,分析种子萌发对不同强度AR和Pb处理的响应规律,为在农业生产实践上科学评价AR与Pb复合污染的环境安全风险,提供借鉴.     

4种铬污染地植物的富集特征及其种子萌发对铬(Cr~(6+))处理的响应

为了解重金属铬污染地植物的耐性,对铬重污染区4种常见植物金色狗尾草(Setaria glauca(L.)Beauv.)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides(L.)Spreng)、虎尾草(Chloris virgata Sw)、荆条(Vitex negundo L.)进行植株重金属检测及其不同质量浓度铬(Cr~(6+))处理下室内种子萌发试验。结果表明,4种植物对铬渣堆区的铬污染均有较高的耐受性和富集作用,其中狼尾草铬(Cr~(6+))积累最高且生物量较大,地上部分铬(Cr~(6+))积累量为1 087.25 mg·kg~(-1),根部铬(Cr~(6+))积累量为1 066.75 mg·kg~(-1),属于筛选出来的铬(Cr~(6+))超富集植物;不同铬(Cr~(6+))浓度处理对狼尾草、金色狗尾草、虎尾草种子萌发率无显著抑制作用,而对荆条种子萌发率有明显抑制作用,其对重金属铬(Cr~(6+))的耐受性高低依次为狼尾草、金色狗尾草、虎尾草、荆条;不同质量浓度铬(Cr~(6+))胁迫对4种植物种子的发芽势和萌发指数影响不同,其中对狼尾草、荆条影响不明显,金色狗尾草表现出低质量浓度(0~10 mg·L~(-1))促进和高质量浓度(15~30 mg·L~(-1))抑制种子萌发的趋势,虎尾草则表现出随铬(Cr~(6+))质量浓度升高而抑制种子萌发的趋势。     

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.     

4种耐干旱植物种子质量及萌发规律

介绍了南方红壤区治理水土流失常见的构树、火棘、黄栀子、鬼针草4种耐干旱植物种子,对其进行质量检验和萌发试验,以期为南方红壤区植被恢复增加可供选择的先锋植物,结果表明:(1)4种植物种子净度都在90%以上;(2)构树、鬼针草的种子含水量分别为11.20%、14.15%,种子干藏保存;而火棘、黄栀子的种子含水量分别为87.83%、86.95%,种子应沙藏保存;(3)火棘种子在5～7℃即可萌发,鬼针草在8～15℃时萌发,构树、黄栀子的种子萌发温度为24.5～27.5℃;(4)供试植物种子均不存在休眠性。     

再力花地下部水浸提液对几种常见水生植物的化感作用

采用生物测定方法研究了再力花豫谢如dealbata地下部水浸提液对荇菜Nymphoides peltatum,苦草Vallisnerianatans,水田芥Nasturtiumofficina!e,黄菖蒲Irispseudacorus,芦苇Phragmites australis和水蓼Polygonum hydropiper等6种植物种子萌发以及幼苗生长的影响。结果表明：再力花地下部水浸提液对6种种子的萌发率、萌发指数、株高、根长、鲜质量、干质量均有不同程度的抑制作用,抑制作用随着浸提液质量浓度的提高而增强。高质量浓度提取液对幼苗生长有显著抑制作用（P〈O．01）,50g·L-1的再力花地下部水浸提液对6种水生植物株高抑制率分别为29_2％,64．9％,42_3％,87．1％,18．16％和75．6％,根长抑制率分别为50．5％,90．1％,72．7％,76．2％,29．9％和74．2％。再力花地下部水浸提液对各项指标的影响强弱依次为萌发指数〉发芽率〉根长〉干质量〉鲜质量〉苗高。受试植物种子总化感效应大小依次为水蓼〉水田芥〉苦草〉黄菖蒲〉荇菜〉芦苇。图3表l参26     

黄河口几种盐沼植物对滨海湿地净化作用的研究

比较4种植物体地上和地下生物量的差异,测定4种植物成熟期体内重金属（Cu、Zn、Cd、Cr、Pb、As、Hg）和营养盐（TN、TP）的含量,并计算出4种植物富集系数和转移系数的大小。结果表明,盐地碱蓬富集Cu、Zn、Pb、As的能力最大且转移系数最大,而芦苇对Cd、Hg的富集能力较大。从净化角度来考虑,收获盐地碱蓬和芦苇对修复重金属污染效果更理想;4种植物对氮的吸收能力差别较大,对磷的吸收能力差异较小,且氮吸收明显大于磷吸收。盐地碱蓬对N、P的转移都是最快的。收割芦苇和盐地碱蓬能有效地去除湿地中存在的TN,收割盐地碱蓬和香蒲则能降低土壤中存在的TP。     

三种草坪草种子对重金属镉·铅胁迫的反应

[目的]研究高羊茅、紫羊茅、匍匐翦股颖对重金属镉、铅胁迫的反应。[方法]以坪用高羊茅、紫羊茅、匍匐翦股颖为试验材料,研究重金属镉、铅胁迫对其种子萌发的影响。[结果]不同种子对重金属胁迫的响应不同,镉铅相比,铅对植物的抑制效应较大,匍匐翦股颖对2种重金属离子相对敏感,且浓度达300 mg/L时,种子几乎不发芽,即使发芽,质量较差;3种草籽相比,对镉、铅的耐受性大小分别为高羊茅>紫羊茅>匍匐剪股颖。[结论]该研究为重金属污染区坪用草种的生态适应性及抗逆性选育提供理论依据。     

垂直潜流湿地对生活污水的净化效能研究

采取间歇式进水和垂直潜流湿地结合的方法处理实际生活污水,构建了4个人工湿地,即菖蒲湿地、芦苇湿地、混栽湿地（菖蒲和芦苇）及空白对照湿地,针对不同水力停留时间（HRT）及植物种属进行研究。结果表明：总氮（TN）和氨氮（NH4＋-N）的去除,种植植物的湿地以HRT为7 d处理效果最好,TN和NH4＋-N去除率最高分别达到99.60%和99.58%。空白湿地中,TN去除率以HRT为6 d和NH4＋-N去除率以HRT为5 d为最好,最高分别达到87.90%、91.80%。对总磷（TP）的去除,4个湿地均以HRT为6 d为最佳,去除率均高于93.00%。通过对不同植物的研究,发现植物床对氮的去除效果优于空白湿地,芦苇湿地和混栽湿地的处理效果均优于菖蒲湿地。     

铅胁迫对叶菜种子萌发的影响

以13种叶菜种子为材料,研究不同浓度的铅溶液对叶菜种子发芽和幼苗根长、芽长、生物量的影响.结果表明,铅对各指标的影响由大至小依次为根长、芽长、生物量、发芽指数、发芽率;根长抑制指数Ⅱ达29.10,是发芽率抑制指数Ⅱ的51倍;各叶菜各铅浓度根长间都存在显著差异(P＜0.05).十字花科叶菜的耐铅性比菊科和苋科强,耐铅性较差的有白尖叶苋菜、油麦菜、生菜和花芽甜麦菜.     

重金属铜铅对2种凤尾鸡冠花品种种子萌发的影响

以‘和服’、‘红塔山’2个品种凤尾鸡冠花(Celosia plumose‘Kimono’;Celosia plumose‘Hongta’)种子为研究对象,经2种重金属(Cu2+、Pb2+)不同质量浓度梯度(50、200、350、500 mg/L)的处理,测定各处理种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度,计算种子耐金属胁迫的适宜重金属质量浓度、半致死重金属质量浓度、极限重金属质量浓度;分析2种重金属胁迫对2种凤尾鸡冠花种子萌发的影响、凤尾鸡冠花适应重金属质量浓度范围。结果表明:(1)随着处理液Cu2+质量浓度的升高,凤尾鸡冠花的发芽率、发芽势、发芽指数逐渐呈降低趋势。处理液质量浓度为50 mg/L时,Pb2+的胁迫对凤尾鸡冠花种子的各项萌发指标有所升高,表现为低促高抑;Cu2+胁迫对凤尾鸡冠花种子的毒害作用较Pb2+更强。(2)在处理液质量浓度为500 mg/L时,经Cu2+、Pb2+胁迫的凤尾鸡冠花种子仍分别有60%、70%以上的发芽率,说明凤尾鸡冠花种子对2种重金属具有一定耐受性,‘红塔山’种子的耐受性略高于‘和服’种子的耐受性。(3)重金属Cu2+对种子胚根的抑制作用十分显著。处理液质量浓度为50 mg/L时,Cu2+胁迫使凤尾鸡冠花根尖受害显著。低质量浓度Pb2+胁迫时凤尾鸡冠花胚根子叶发育正常;处理液质量浓度为200 mg/L至更高,Pb2+胁迫时胚根的生长显著受到抑制,出现胚根停止生长、变黑、腐烂的现象。Cu2+对2种凤尾鸡冠花种子萌发的抑制较强,Pb2+在低质量浓度时表现出促进发芽的作用。     

垂直潜流湿地对生活污水的净化效能研究

采取间歇式进水和垂直潜流湿地结合的方法处理实际生活污水,构建了4个人工湿地,即菖蒲湿地、芦苇湿地、混栽湿地（菖蒲和芦苇）及空白对照湿地,针对不同水力停留时间（HRT）及植物种属进行研究。结果表明：总氮（TN）和氨氮（NH4＋-N）的去除,种植植物的湿地以HRT为7d处理效果最好,TN和NH4＋-N去除率最高分别达到99.60%和99.58%。空白湿地中,TN去除率以HRT为6d和NH4＋-N去除率以HRT为5d为最好,最高分别达到87.90%、91.80%。对总磷（TP）的去除,4个湿地均以HRT为6d为最佳,去除率均高于93.00%。通过对不同植物的研究,发现植物床对氮的去除效果优于空白湿地,芦苇湿地和混栽湿地的处理效果均优于菖蒲湿地。     

耐重金属的植物促生芽孢杆菌筛选及其强化香蒲去除Cd的作用

为探讨细菌对水生植物修复水体重金属污染的影响,从南京某矿区废弃地的湿地植物柳树(Salix babylonica)、芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha latifolia)根际和根内分离筛选到8株芽孢杆菌,这些芽孢杆菌都具有产铁载体、吲哚乙酸、多糖和淀粉酶活性,且对重金属的抗性较强,对温度、pH和盐浓度具有一定的耐受性。采用水培试验研究了Cd胁迫下耐重金属植物促生芽孢杆菌强化狭叶香蒲(T.angustifolia)吸收积累Cd的作用,结果表明,在2.5 mg·L~(-1)Cd~(2+)的条件下接种芽孢杆菌处理能够促进香蒲生长和组织中Cd含量增加。其中Bacillus megaterium P24和P37促进香蒲根和地上部干重显著增加40.0%~46.4%,B.amyloliquefaciens P29能使地上部Cd含量和总吸收量显著增加31.1%和63.5%;溶液中Cd去除率最高可达79.5%。研究表明,耐重金属芽孢杆菌能够促进香蒲生长、增加香蒲Cd含量,从而增加香蒲Cd总吸收量,达到去除水中Cd污染的作用,具有应用于水体重金属污染修复的潜力。     

Pb2+、Cd2+复合胁迫对桑树光合作用的影响

目的土壤重金属污染日益严重,重金属对植物的影响备受关注。目前,研究多限于重金属单一胁迫对植物的影响,但土壤重金属污染存在形式并不是只有一种重金属,而是由多种重金属复合而成,研究重金属单一胁迫与复合胁迫对植物生长及光合作用的影响与差异很有必要。方法本研究以桑树幼苗为实验材料,通过添加不同质量分数的Pb2+和Cd2+进行桑树幼苗土培实验,分析单一胁迫与复合胁迫对桑树幼苗生长指标、光合色素含量和光合作用指标的影响与差异。结果Pb2+单一胁迫降低了桑树叶绿素含量和类胡萝卜素含量,Cd2+单一胁迫对叶绿素含量是“低促高抑”,对类胡萝卜素而是随Cd2+含量的增加抑制作用增强。复合胁迫对桑树光合色素含量起到抑制作用,且程度强于单一胁迫。桑树叶片的光饱和点(LSP)、最大净光合速率(P_nmax)、暗呼吸速率(R_d)及表观量子效率(φ)均受到重金属胁迫的抑制作用,且随含量增大,抑制作用增强。单一胁迫和复合胁迫对桑树叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)以及蒸腾速率(T_r)均起到抑制作用,从而显著地限制了桑树的生长。结论重金属单一胁迫及复合胁迫对桑树幼苗的生长指标、光合色素含量以及光合作用均有抑制作用,且重金属含量越高,桑树幼苗受到的抑制作用越强,复合胁迫对桑树幼苗的抑制作用存在协同效应,毒害程度强于单一胁迫;在重金属胁迫条件下,桑树表现出了较强的耐重金属性。