造纸废水灌溉对芦苇生长和土壤质量的影响及综合评价

为全面客观评价废水灌溉对辽宁双台河口湿地的影响,通过构建小试装置模拟盘锦双台河口湿地,分析造纸废水灌溉条件下芦苇不同生长期湿地各指标变化规律,采用粗糙集理论综合评价造纸废水灌溉对芦苇湿地影响。结果表明,造纸废水灌溉提高了芦苇植株茎粗、株高、叶面积及生物量,芦苇各生长指标与废水灌溉浓度正相关,不同灌溉浓度各指标值间存在显著差异;废水灌溉后,土壤中有机质、TN、TP含量随着灌溉浓度的增大而增加,但各灌溉浓度间差异不显著;废水灌溉后土壤中重金属含量均显著增加,且废水浓度越大,土壤中重金属含量越多。利用粗糙集方法对不同造纸废水浓度灌溉下的芦苇湿地影响程度做综合评分,灌溉浓度300mg/L的综合得分为0.802 6;175、50mg/L的综合得分分别为0.694 1、0.681 3;0mg/L的综合得分为0.401 3,即现有灌溉条件下,废水浓度越大,对芦苇湿地的影响综合评分越高,虽然会造成更多重金属累积,但总体上仍更有利于芦苇的生长与发育。     

灌溉造纸废水对模拟芦苇湿地土壤中镁离子含量的影响

为研究造纸废水对模拟芦苇湿地土壤中镁离子含量的影响,利用造纸废水灌溉辽宁双台河口芦苇湿地,通过不同灌溉时期以及不同废水质量浓度对土壤剖面中镁离子含量进行观测分析。结果表明:在所有处理条件下,土壤镁离子含量随土层深度增加的变化趋势基本相同,呈"W"形分布,5~10cm土层中含量最多,20~40cm土层中含量最少。在芦苇不同生长期内灌溉造纸废水,土壤中镁离子含量变化量的大小顺序为成熟期发芽期展叶期快速生长期抽穗期。灌溉不同质量浓度的造纸废水后,土壤中镁离子含量变化量的变化趋势300mg/L175mg/L50mg/LCK,说明造纸废水灌溉有助于土壤中镁离子的累积,废水质量浓度越高,镁离子累积量越大。     

双台河口湿地芦苇对造纸废水中重金属净化效果研究

采集辽宁盘锦双台河口芦苇湿地芦苇样品对造纸废水中Cu、Zn、Pb、Cd的净化进行模拟试验,研究分析了芦苇在不同生长期对Cu、Zn、Pb、Cd的净化效果。结果表明:芦苇在拔节期对Cu、Zn、Pb、Cd的净化效果最好;在发芽期和展叶期对Pb的净化率最大,分别为21%和30%;在拔节期和成熟期对Zn的净化率最大,分别为53%和29%;在抽穗期对Cd净化率最大,为40%。在芦苇整个生长期内,芦苇根组织对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收量均为最大,其次为茎组织,而叶组织对其的吸收量最小。整个植株对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收能力存在极显著性差异(p<0.01),其吸收量大小顺序为:Pb>Zn>Cu>Cd。芦苇根系对Cu、Zn、Pb、Cd的吸收量分别显著性的高于茎和叶(p<0.05);而芦苇茎对Zn和Cd的吸收量与叶对Zn和Cd的吸收量。都没有达到显著性差异(p>0.05)。     

基于芦苇湿地生态系统的去除造纸废水中N的研究

通过建立模拟辽宁双台河口湿地的小试模型,并灌以造纸废水,分析模拟装置中水样、土样和植物样中氮的变化。结果表明:高浓度造纸废水的氮去除效果显著,且芦苇在不同生长期对同一浓度废水中N的去除效果为:拔节期>抽穗期>成熟期>展叶期>发芽期。NH4+-N主要分布于土壤表层,NO3--N有淋洗的作用,在土壤底层积累;TN随深度增加有所减少。芦苇不同器官的含氮量为:叶片>茎秆>根须>根茎。     

造纸废水灌溉对湿地土壤和芦苇中总磷迁移的影响

在沈阳农业大学综合试验场内构建小试装置模拟辽河口天然芦苇湿地,对不同生育期湿地土壤和芦苇总磷含量的变化进行研究,分析废水灌溉条件下湿地土壤总磷的迁移特征。结果表明:不同废水质量浓度灌溉条件下,随着土层深度增加,土壤总磷含量变化趋势基本相同,在5~10cm土层中总磷含量最高。废水灌溉组土壤总磷含量在土层剖面分布规律为0~55~1020~4040~6010~20cm。废水质量浓度为300mg/L处理的土壤总磷含量变化量最大,175mg/L处理最小。芦苇总磷含量随生长期变化趋势为成熟期拔节期抽穗期展叶期发芽期。灌溉组芦苇中总磷含量高于对照组,总磷含量在芦苇内的分布特征为:茎叶根穗。相关性分析表明,土壤总磷、总氮、有机质及芦苇总磷呈极显著正相关关系,总磷与pH相关不显著。     

芦苇湿地生态系统净化造纸废水的研究

试验研究表明,利用人工芦苇湿地处理造纸废水,一方面,通过芦苇湿地系统对废水中的污染物质有较强的去除作用,处理后水质均达到污水综合排放标准,但是土壤盐分有一定的积累,因此在实际的应用中应配合其它水资源,加强土壤洗盐和淋盐,减少土壤盐分积累;另一方面,对芦苇生育未造成不良影响,而且通过田间试验取得了良好的效果。     

河口芦苇湿地土壤微生物数量的动态变化分析

为了深入探讨盘锦双台河口湿地生态系统对造纸废水的净化作用,于沈阳农业大学试验场的试验池内,通过构建模拟天然湿地-即盘锦双台河口湿地的小试装置分析芦苇各生长期、土壤不同层次上微生物数量的动态变化.结果表明:芦苇各生长期在3个层次土壤微生物数量具有相似的变化规律,从发芽期除真菌数量在20～40cm,40～60cm土层没有明显规律外,细菌、放线菌、0～20cm土层的真菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌数量开始逐渐上升,至拔节期达到最高,然后逐渐下降.土壤小同层次微生物数量除反硝化细菌的变化表现为20～40cm的数量＞表层0～20cm的数量＞40～60cm的数量,在芦苇拔节期外,在其他各生长期真菌数量变化没有明显规律.在芦苇拔节期细菌、放线菌、真菌、氨化细菌、硝化细菌数量表现为表层0～20cm＞20～40cm＞40～60cm.     

造纸废水灌溉的可行性及发展前景分析

分析造纸废水灌溉存在的一些问题及其可行性和发展前景,指出:污水灌溉要因地制宜、合理规划,灌溉前要对水质进行监测,且使用污水中的含量不能超过所灌溉土壤的净化能力。同时,要结合当地水源情况、土壤质地、作物种植的种类及生长阶段等情况,合理利用污水进行灌溉,这对缓解我国水资源日益紧张的供需矛盾,保护生态环境,提高经济效益有重要意义。     

芦苇湿地系统对化肥废水净化的研究

化肥厂的工艺冷凝液、尿素水解水等废水通常是直接排入江河的,不但污染环境、危及人身健康,还严重浪费了水资源,而污水芦苇湿地土地处理技术(简称WL)能经济高效地去除各种常规污染物——BOD5、SS、N、P、病原体等。研究表明,WL可高效去除废水中的污染物质,处理后水质均达到污水综合排放标准;另外,化肥废水的排放未对土壤和芦苇生育造成不良影响,相反还为芦苇生长提供了宝贵的水肥资源,促进了芦苇的增产。因此,污水芦苇湿地处理技术在处理化肥废水中具有良好的前景,是目前此种废水处理的一条新途径。     

茶园土壤锰的形态分布及其影响因素

茶树是富锰植物,饮茶是人体摄取锰的重要途径之一。研究茶园土壤锰的形态分布及其影响因素,对正确评价茶园土壤锰的生物有效性,调控茶叶中锰的含量,保护人类健康具有重要意义。通过对浙江、江苏和安徽13个自然茶园土壤采样,采用连续提取法将茶园土壤锰分为水溶态、交换态、碳酸盐结合态、有机结合态及残渣态,探讨了茶园土壤锰的含量、形态分布规律及其与土壤理化性质的关系。结果表明,不同茶园土壤锰含量有一定差异,随土壤pH升高和粘粒含量的增加,土壤锰全量显著增加;不同茶园土壤锰的形态分布规律略有差别。但总的规律是残渣态》交换态〉水溶态〉有机结合态〉碳酸盐结合态;茶园土壤锰的累积量对锰的各形态含量有不同程度的影响．除了水溶态和有机结合态外,交换态、碳酸盐结合态和残渣态锰均随土壤锰全量的增加而显著增加,特别是残渣态锰含量增加最明显;土壤pH、粘粒含量和阳离子交换量对茶园土壤锰的形态分布有不同程度的影响,而土壤pH是影响茶园土壤锰形态分布的重要因素。     

滇东南典型岩溶湿地沉积物不同形态磷分布特征

以滇东南普者黑岩溶湿地为研究对象,设置典型样地,采用典型样带布点方式,探索稻田湿地、草甸湿地和湖滨湿地区域中沉积物总磷(TP)和各形态磷(磷酸二钙,Ca₂-P;磷酸八钙,Ca₈-P;磷酸十钙,Ca₁₀-P;铝磷,Al-P;闭蓄态磷,O-P)含量分布特征,并分析各形态磷间的相关性。结果表明,稻田湿地、草甸湿地、湖滨湿地区域中沉积物总磷含量变化幅度较大,依次为稻田湿地>湖滨湿地>草甸湿地。沉积物各形态磷组分中,以Ca-P为主,且Ca-P中的Ca₁₀-P所占比例最高,对沉积物TP贡献最大。Ca₂-P、Ca₈-P、O-P、Ca₁₀-P的空间分布特征与TP一致。湖滨湿地区沉积物各形态磷含量垂直方向总体均以表层(0—5 cm)最高,并依次向下层递减。沉积物中各形态磷与TP含量均呈正相关,其中,Ca₂-P、Al-P与TP显著相关,对沉积物TP的影响较大。     

南洞庭湖区湿地土壤有机质及氮素空间分布特征

对南洞庭湖区3类不同类型湿地土壤有机质及全氮的空间分布特征进行了研究. 结果表明:3类湿地土壤养分差异较大,湿地表层土壤有机质和全氮含量从高到低依次为湖草滩地、芦苇滩地、泥沙滩地;土壤全氮与有机质呈极显著正相关关系(P<0.01),回归方程为y =0.093 1x-0.080 2(R2=0.943 5);土壤碳氮比都相对较低(4-9);湿地干湿交替周期、植被生长特征及pH值都是影响湿地土壤中有机质及全氮空间分布的因子.     

三级模拟人工湿地对镉钨复合污染废水净化研究

为探究水培条件下,模拟人工湿地对镉（Cd）、钨（W）复合污染废水的净化效果及机理,本研究通过预实验筛选出的三种常见水生植物：再力花（Thalia dealbata Fraser）、旱伞草（Cyperus alternifolius L.）、铜钱草（Hydrocotyle vulgaris L.）搭建水培模式的三级模拟人工湿地,设3个处理,分别为单独种植处理（T1）、两两搭配种植处理（T2）、3种搭配种植处理（T3）,对初始浓度为25 μg·L^-1Cd、75 μg·L^-1W的复合废水进行动态试验的研究。结果显示： T1、T2、T3三级模拟人工湿地的平均出水Cd浓度分别为3.30、3.20、2.75 μg·L^-1,平均去除率分别为87.01%、87.41%、89.18%;平均出水W浓度分别为24.02、20.14、26.75 μg·L^-1,平均去除率分别为68.24%、73.36%、64.62%,模拟人工湿地系统对Cd、W复合废水净化效果良好。T3处理共输入Cd约375 mg,系统截留333.75mg,其中植物富集截留102.66 mg,沉积物吸附截留231.09 mg;输入W约1 125 mg,系统截留723.75 mg,其中植物富集截留375.02mg,沉积物吸附截留348.73 mg。3种植物对Cd和W的富集效果良好,同种植物富集浓度沿出水方向降低,即第一级湿地＞第二级湿地>第三级湿地。沉积物在系统中对两种重金属都有较大的吸附量,通过SEM电镜扫描其形态以及FTIR红外光谱图分析得知沉积物表面存在大量凹凸不平的吸附位点,存在主要吸附官能团：—OH、—COOH、C＝C、C—O—C,揭示了沉积物对Cd、W吸附的部分机理。三级模拟人工湿地对废水中Cd、W净化效果良好,可以为钨矿区污染灌溉水中Cd、W的净化提供技术支撑。     

阳宗海湖滨湿地沉积物砷和有机质对磷赋存形态的影响

以云南省阳宗海南岸湖滨湿地为研究对象,研究了沉积物中总砷(TAs)、总磷(TP)及各形态无机磷的含量及空间分布特征,并对沉积物中TAs和有机质(OM)含量与各形态磷的相关性进行了分析。结果表明:沉积物TAs含量(1.84~24.37 mg·kg~(-1))处于土壤环境质量标准Ⅲ级限值的警戒线,表层富集明显,湖滨湿地对砷具有拦截作用;沉积物TP含量受上游人为干扰方式影响,农田和农村综合干扰样带的TP含量最高(604.13 mg·kg~(-1)),表层富集明显,湖滨湿地对外源磷也有截留作用,无机磷形态中以磷石灰型(Ca_(10)-P)为主,活性磷酸二钙磷(Ca_2-P)和磷酸八钙磷(Ca_8-P)、潜在释放的磷酸铝盐(Al-P)和磷酸铁盐(Fe-P)、惰性的闭蓄态磷酸盐(O-P)含量均较低;沉积物TAs和OM含量对磷的赋存状态均存在影响,主要与砷-磷在沉积物上的竞争吸附作用以及沉积物环境因素的变化有关。     

三江源隆宝湖湿地植物群落特征及其土壤理化性质

研究三江源隆宝湖湿地植物群落特征及其土壤理化性质,为周边地区土地资源合理利用及生态环境治理提供科学依据。隆宝湖湿地由嵩草群落(Kobresia tibetica Maxim.community)、蔗草群落(Scirpus tricqueter L.community)和苔草群落((2arex moorcroftii Falc.ex Boott community)3种群落组成,嵩草植物群落隶属7科12属,以西藏嵩草(Kobresia tibetica Maxim.)为优势种;蔗草植物群落隶属7科10属,以蔗草(Scirpus triqueter L.)为优势种;苔草植物群落隶属6科6属,以青藏苔草(Carex moorcroftii Falc.ex Boott)为优势种。苔草群落、蔗草群落、嵩草群落优势度依次降低,辛普森指数、香农-威纳指数依次升高;苔草群落的均匀度指数显著高于蔗草群落与嵩草群落(P0.05)。嵩草群落土壤含水量高于蔗草群落和苔草群落;pH和土壤密度在3种不同群落土壤中差异不显著(P0.05),且3个群落的pH在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm内均依次降低;土壤有机碳、全氮、水解氮含量随嵩草群落、蔗草群落、苔草群落逐渐降低;土壤全磷、有效磷亦随嵩草群落、蔗草群落、苔草群落呈现降低的趋势。3个群落(苔草群落、蔗草群落、嵩草群落)的土壤密度(g·cm~-3)分别在20~30 cm、0~10 cm、10~20 cm土层最高;3个群落的含水量(%)分别在在10~20 cm、10~30 cm、20~30 cm的土层最高;3个群落的有机质(g·kg~(-1))分别在0~10 cm、0~10 cm、10~20 am的土层最高;3个群落的全氮(g·kg~(-1))分别在10~20 cm、10~20 cm、0~10 cm的土层最高;3个群落的水解氮(g·kg~(-1))均在0~10 cm土层最高;3个群落的全磷(mg·kg~(-1))分别在0~10 cm、0~10cm、10~20 cm的土层最高;3个群落的有效磷(mg·kg~(-1))均在20~30 cm土层最高。     

人工湿地处理含镉废水基质微生物和酶的动态变化研究

应用人工湿地处理无机镉废水,探讨处理前及处理后第1、3、5、7、9和11d时湿地基质中微生物数量和酶活性受抑制及恢复状况。结果表明：湿地基质的细菌、真菌和放线菌都明显受到抑制,它们恢复需要的时间为9—11d,细菌对镉的反应较为敏感,而真菌和放线菌受抑制的时间较长;基质蔗糖酶活性先被激活然后受到抑制,其受抑制的时间也较长;脲酶较蔗糖酶敏感,在处理后第1d其活性就达到最小值,但最终这两种酶的活性都恢复且趋于稳定。     

人工湿地中植物对低盐度养殖废水处理效果

分别构建种植美人蕉（Canna indica）、菖蒲（Acourus calamus）和千屈菜（Luthrum salicaria）的人工湿地,开展对低盐度养殖废水处理效果的模拟研究,设置进水中的C/N/P分别为50/10/1、25/5/1、25/5/2、25/5/3,盐度分别为0.5、1.0和2.0,水力停留时间分别为1 d、2 d、3 d和4 d,测定人工湿地对总氮、总磷和化学需氧量的去除率,出水中的氨氮、硝态氮、亚硝态氮和磷酸盐含量以及3种植物的生长状况。研究表明：当HRT=4 d,盐胁迫浓度为1,C/N/P为25/5/2（COD=50 mg/L,TN=5 mg/L,TP=4 mg/L）时,人工湿地装置TN、TP及COD去除率可达90%、97%和65%;不同植物的人工湿地系统中,美人蕉-人工湿地去除效果最佳,此时美人蕉体内叶绿素（SPAD值）、超氧化物歧化酶含量较高,丙二醛含量较低,分别为40.6、1 212U/g和2.45 nmol/g,氨基酸含量为1.82 %;盐胁迫浓度为1,C/N/P为25/5/2时,人工湿地内微生物群落结构得到优化,优势菌群为变形菌门（Proteobacteria）,该菌门是污水处理中常见的功能性菌群。因此美人蕉-人工湿地能够处理低盐度养殖废水,能强化人工湿地处理效果,提高植物-微生物的协同去污和盐度耐受性,为滨海水体修复提供技术支撑。