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。     

水生植物对不同氮磷水平养殖尾水的综合净化能力比较

为了筛选适用于不同氮磷浓度畜禽养殖尾水的生态浮岛优势物种,选取水芹、凤眼莲、鸢尾、再力花、黄菖蒲5种挺水植物和狐尾藻、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物,通过模拟实验考察了这8种植物在不同氮磷浓度条件下的生长特征及其对水中氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）、COD的去除效率,并对其进行曲线回归及主成分分析,综合评价不同水生植物对畜禽养殖废水中氮磷的净化功能。结果表明：凤眼莲、再力花在较低氮磷水平（NH₄⁺-N 80~120 mg·L^-1,TP 8~16 mg·L^-1）下的去除能力明显高于其他水生植物;水芹和黄菖蒲在较高氮磷水平（NH₄⁺-N 180~220 mg·L^-1,TP 30~35 mg·L^-1）下的去除效果较好,并具有良好的适应能力;沉水植物中狐尾藻净化效果较好,生物量增长显著（P<0.05）;凤眼莲在实验过程中虽净化能力良好,但易引发次生环境问题,应谨慎选择,因地制宜。     

2种浮床植物对大清河水质净化效果的研究

[目的]为秋冬季节选育不同类型的浮床植物净化污水提供参考,为滇池流域本土植物在浮床系统中的推广应用提供理论依据。[方法]用严重富营养化水体大清河水培育美人蕉和伞草,同时设不培育植物的大清河污水为对照,研究美人蕉和伞草2种浮床植物对大清河水质的净化效果。[结果]利用云南土著植物美人蕉和伞草在秋冬季节处理大清河污水具有良好的净化效果。2种植物在污水中均能正常生长发育。对污水中TN、TP的去除率,美人蕉达到84%、80%,伞草达到77%、72%;对TN、TP的平均生物量去除速率,美人蕉为21.697、.97 mg/（kg.d）,伞草为12.315、.95 mg/（kg.d）。培育美人蕉和伞草的污水中叶绿素和浮游生物量明显下降,与原污水相比较,浮游生物量分别降低了82%和68%。[结论]美人蕉和伞草能去除污水中大部分的污染物。     

植物配置对人工湿地污水处理效果的影响

选择贵州省正常运行状态下的3种不同植物配置的生活污水处理人工湿地,定期测定污水中的化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、磷酸盐、氨氮、总磷(TP)等水质因子。结果表明,香蒲(Typha orientalis Presl)+茭白(Zizania latifolia)+美人蕉(Canna indica)+水葱(Scirpus validus Vahl)+睡莲(Nymphaea tetragona Georgi)的植物配置对COD、磷酸盐的去除率最高,分别为86.36%、73.20%;BOD的去除率以水葫芦(Eichoimia crassips)+风车草(Cyperus alternifolius)+美人蕉+再力花(Thalia dealbata)+香蒲植物组合为最好,达到81.28%;氨氮、总磷的去除率以风车草+再力花+菖蒲(Acorus calamus Linn.)+千屈菜(Lythrun salicaria)+水葫芦+美人蕉+花叶芦竹(Arundo donax var.versicolor)的植物组合为最高,分别为75.96%和72.28%。     

多孔混凝土与水生植物不同组配对污水中TN和TP的净化效果研究

为研究水生生物与多孔混凝土复合生态系统对水体中TN、TP的去除和吸收效果,选取适宜辽宁地区生长的本土水生植物香蒲、菖蒲、睡莲和金鱼藻为试验对象,水生动物螺蛳为试验材料,将4种水生植物进行单一植物组配、2种水生植物组配、3种及4种水生植物组配,分别植入多孔混凝土中,分析不同试验组合对人工污水中TN、TP的去除效果以及4种水生植物不同部位对TN、TP的吸收效果。试验结果表明：在所有试验组合中,3种植物组合中的香蒲+菖蒲+金鱼藻与多孔混凝土组合后对污水中TN净化效果最好,去除率为93.75%,香蒲+菖蒲+睡莲+金鱼藻的组合对水体中TP的净化效果最好,去除率为90.57%。4种水生植物对TN的吸收作用以茎叶部为主,香蒲茎叶部和根系部TN含量增长率均为最大,分别为48.92%和43.27%;TP的吸收作用主要以根系部为主,菖蒲的茎叶部和根系部TP含量增长率最大,分别为21.08%和25.51%。4种水生植物通过搭配组合,优势互补,相比单一水生植物种类能够产生更好的水质净化效果。根据受污染水体的主要污染源,可以针对性选择适宜的水生植物种类及其组合,以达到最佳的净化效果。4种水生植物不同部位对氮磷元...     

不同水生植物净化污染水源水的试验研究

选择大藻、浮叶眼子菜、萍蓬草、香菇草、花叶芦竹、芦竹和常绿鸢尾共7种水生植物为供试植物,通过静态水培试验,考察各种水牛植物对模拟污水中氨氮、硝态氮、总磷、铁和锰的去除率和去除能力,并对污染物的去除机理进行了分析,以期筛选出净化污水的优势植物.结果表明,水生植物埘氨氮和硝态氮的去除率分别为21.18%～27.25%和32.65%～45.92%.水生植物对磷的去除率为10.57%～25.81%,其中香菇草和浮叶眼子菜尤为突出,去除率分别为25.81%和25.31%.水生植物可以促进水体中还原性物质Fe2+、Mn2+的氧化,降低水体中铁和锰的浓度.与铁相比,水生植物对锰去除的促进作用比较明显.两类水生植物对不同污染物的去除能力存在较大差异,浮水植物对污染物的去除能力明显强于挺水植物,为挺水植物的3.15～5.64倍.     

4种水生植物配置模式对铅污染的净化效应

通过盆栽试验,研究花叶芦竹、石菖蒲、水生鸢尾和美人蕉在不同配置模式下,其植物根系活力、叶绿素含量及对水体和土壤铅的净化效果。结果表明,在不同配置模式下,根系活力变化的大小依次为4种植物混种> 3种植物混种> 2种植物混种>单种植物。4种水生植物的叶绿素a、b和总叶绿素含量均表现为混种模式>单种模式。在4种水生植物的混种模式中,包含花叶芦竹和美人蕉的组合模式中水体铅含量和土壤铅含量较低。其中,花叶芦竹+石菖蒲+美人蕉混种模式中,水体和土壤铅含量分别为0.10和8.15 μg·mg^-1。花叶芦竹和美人蕉由于其根系的特点,使花叶芦竹的地上部分铅含量较高,而美人蕉的地下部分铅含量较高。且在与这2种水生植物混种的模式中,这种效应更加明显。综合考虑净化效果和经济因素,认为花叶芦竹+石菖蒲+美人蕉混种模式对铅污染的净化效果最好。     

常见水生植物对水质的净化效果

为筛选适用于净化小微水体的水生植物,本研究以挺水植物鸢尾、美人蕉、海寿花、再力花、菖蒲,浮叶植物金钱草、狐尾草和睡莲8种水生植物为试验材料,在模拟富营养化水体中进行水培生长试验,通过对总氮、总磷富营养化指标的测定,研究8种水生植物对模拟富营养化水体的净化效果。试验结果表明:在富营养化水体中,8种水生植物对模拟富营养化水中的总磷和总氮均有一定的去除效果,起到减少富营养化水体总磷、总氮等营养物质的作用,能够发挥水质净化效果。其中,在挺水植物中,美人蕉去除富营养化水体中总氮及总磷的能力最为突出,其次为再力花,再次为海寿花;在浮叶植物中,金钱草去除富营养化水体中总氮及总磷的能力最为突出。从水生植物在富营养化水体中的适应性看,美人蕉的生长适应性最快,睡莲的生长状况较弱,适应期较长,而其他6种水生植物生长状况较好。综上所述,美人蕉、再力花、金钱草对富营养化水体的净化效果较好。     

人工湿地污水净化效率与根际微生物群落多样性的相关性研究

微生物是人工湿地中净化污水最主要的因素之一.已有研究结果表明,植物根际微生物群落在有机污染物和氨氮等物质的降解过程中均发挥了重要的作用.本研究的目的是通过建立小型实验湿地系统,考察在不同植物组合条件下人工湿地系统的污染物去除效率与植物根际微生物群落功能多样性的相互关系.研究结果显示,旱伞草、美人蕉和芦苇组合系统的TN、TP和BOD,去除效率最高,而旱伞草和美人蕉组合系统的CODCr>净化效率最高.旱伞草、美人蕉、芦苇3种植物组合系统和旱伞草和美人蕉两种植物组合系统根际微生物群落功能多样性较高,利用碳源的能力较强;而单一旱伞草植物系统根际微生物群落功能多样性较小,利用碳源能力较差.实验结果表明,通过不同植物组合而成的湿地系统,可提高根际微生物群落功能多样性,从而提高人工湿地污染物净化的效率和稳定性.     

12种水生植物对氨氮和总磷的净化效果研究

为筛选适用于治理水体富营养化的水生植物,以梭鱼草、花叶芦竹、水罂粟等12种水生植物为试验材料,在模拟富营养化水体进行水培生长试验,通过对氨氮及总磷等富营养化指标的测定,研究12种水生植物对模拟富营养化水体的净化效果。试验结果表明:在富营养化水体中,萍草的生长状况较弱,花叶芦竹的适应期较长,而其他10种水生植物生长状况较好。粉绿狐尾藻去除富营养化水体中氨氮及磷的能力最为突出,梭鱼草次之;水生美人蕉适应能力最好且最快发挥去除氨氮及总磷的水质净化作用。综合条件粉绿狐尾藻、梭鱼草、水生美人蕉对富营养化水体的净化效果较好。     

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。     

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。     

农田汇水河道水生植物原位净化工程处理效果分析

为了研究水生植物原位净化工程处理效果,于2017年5—11月,在江苏省泗洪县四河乡的农田汇水河道,利用水葫芦和绿狐尾藻构建组合生态浮床,沿着水流方向设置4个水质采样点,每月监测水体基本理化指标,主要包括水温(T)、酸碱度(pH)、溶解氧(DO)、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD_(Cr))、悬浮物(SS),分析河段水质沿程变化;在试验开始时、每次采收时监测单位面积植物生物量,干物质含量与氮磷含量,计算植物氮磷富集量。结果显示:植物种养后,沿程各采样点数据对比,水体pH值逐渐趋于中性;各采样时间数据对比,水体DO浓度呈升高趋势。在植物旺盛生长期(7—10月),组合生态浮床对河段水体TN、TP、COD和SS的沿程总消减率分别为50.41%～78.00%、44.62%～73.33%、46.15%～57.82%和33.33%～52.38%,其中最高值出现在8月。按照有效试验周期180 d(5—10月)计算,水葫芦的氮、磷去除量分别约为0.76 g·m~(-2)·d~(-1)和0.09 g·m~(-2)·d~(-1);绿狐尾藻的氮、磷去除量分别约为1.17 g·m~(-2)·d~(-1)和0.08 g·m~(-2)·d~(-1)。除了植物自身的吸收作用,根系微生物降解作用在污染物净化过程中也发挥了重要作用。在农田汇水河道原位净化工程中,水葫芦与绿狐尾藻组合生态浮床大幅消减水体氮磷浓度,有效降解有机物及拦截颗粒物,对于缓解下游水域富营养化问题具有积极的意义。     

常见水生植物对农田退水中总氮和总磷的净化能力研究

为了解常见水生植物对农田退水中总氮(TN)和总磷(TP)的净化作用,通过模拟实验研究了空心菜、紫背浮萍、水芹菜、水浮莲、三叶浮萍和满江红对农田退水中TN和TP的净化能力.结果表明:在处理20 d后,供试水生植物对农田退水中TN的净化率达85.8％～95.6％,净化率大小顺序为:空心菜＞水芹菜＞水浮莲≈紫背浮萍＞满江红≈三叶浮萍;TP的净化率达95.3％～97.2％,净化率大小顺序为:水芹菜＞空心菜＞水浮莲＞紫背浮萍≈三叶浮萍≈满江红.而对照组仅为55.6％(TN)和58.9％(TP).这说明6种供试水生植物对农田退水中TN和TP均有较强的净化能力.     

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。     

不同植物篱系统对坡耕地农田径流污染物的去除效果

采用人工模拟实验,探讨了四种植物篱系统在不同坡度(5°、10°和20°)、不同污染物进水浓度(低、中、高)下对坡耕地农田径流污染物TN、TP、NH_3-N、TOC、COD的去除效果。植物篱系统分别是红叶石楠+小叶女贞+黑麦草(T1)、红叶石楠+小叶女贞(T2)、小叶女贞+黑麦草(T3)、红叶石楠+黑麦草(T4)。结果表明:植物篱系统对污染物的去除率均随坡度的增加而下降,TP、NH_3-N、COD尤为明显,当坡度由5°增加到20°时,TP的去除率由52.25%~76.75%降至33.68%~60.34%,NH_3-N的去除率由36.84%~68.33%降至34.30%~45.46%,COD的去除率由13.26%~38.69%降至3.15%~26.74%。除NH_3-N外,随污染物进水浓度的升高,植物篱对污染物的去除效果越明显,TP的去除率可由33.33%~60.11%升至57.06%~81.44%,TOC的去除率可由-0.84%~2.92%升至9.64%~17.69%,COD的去除率可由-14.75%~11.25%升至20.62%~42.33%。植物篱系统对TN、TP、NH_3-N、TOC、COD的去除效果显著优于裸土(对照系统),在不同坡度下去除率最高分别能由12.81%升至47.02%、34.29%升至76.75%、18.27%升至68.33%、-0.93%升至11.52%、2.31%升至38.69%,在不同污染物进水浓度下分别能由15.57%升至53.05%、37.93%升至81.44%、17.60%升至64.05%、2.92%升至17.69%、-33.40%升至11.25%。总体而言,植物篱系统平均去除效果依次为T1T4T3T2,即红叶石楠+小叶女贞+黑麦草去除效果最佳,这与三种植物的地表覆盖率高、根系发达以及在功能上相互取长补短、协同固定污染物有关。     

复合水平流人工湿地中水生植物净化效果研究

采用2块结构相同的复合水平潜流人工湿地,选用不同的植物组合处理农村富营养化水体,分析2块湿地的净化效果,结果表明:2个复合水平流人工湿地对于TN和NH3-N的去除效果差异明显,而对于COD和TP的去除效果差异不明显。对COD、NH3-N、TN和TP的去除率,种植灯心草—菖蒲和美人蕉—风车草的1号复合湿地分别为29.4%、35.7%、43.6%和65.9%;种植香蒲—美人蕉和美人蕉—风车草的2号复合湿地分别为30.6%、49.2%、58.1%和64.5%;2个湿地通过植物吸收、存储氮量仅占湿地总氮的去除量的8.13%和10.72%,但是植物的存在间接地影响微生物硝化/反硝化,对提高湿地氮去除率具有重要作用。湿地通过植物吸收、存储磷量占湿地总磷的去除量的7.59%和10.25%。湿地脱磷的主要贡献来自基质,而植物的贡献较小。     

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。     

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。