寻乌废弃稀土矿区人工湿地4种植物净化水体氮的效果

[目的]不同湿地植物的生长特性一般有所不同,对于湿地水体的净化效果也会有所差异.因此,筛选适用于赣南废弃稀土矿区净化高氮而磷养分不足的人工湿地植物,可以为赣南稀土矿原位浸矿区人工辅助处理污水的湿地工程提供技术支撑,有利于改善赣南稀土矿区河流水质及环境质量.[方法]以位于赣南寻乌县废弃稀土矿区阶级式人工湿地为研究对象,选用4种常用人工湿地植物水葱(Scirpus validus)、再力花(Thalia dealbata)、芦苇(Phragmitescommunis)、美人蕉(Canna indica),测定了植物的地下和地上器官生物量、总氮、总磷、氮贮量,不同阶级净化池水体的氮磷浓度,对比评价了4种湿地植物净化水体氮的效果.[结果]4种湿地植物生长及氮磷贮量在不同阶级净化池中表现各异,单位面积生物量为芦苇最高,水葱次之,再力花和美人蕉最低;而氮贮量为芦苇最高,美人蕉次之,水葱和再力花最低;两者在地上和地下的分配比各异,但均为地上器官显著高于地下器官.第一、二、三级净化池中氨氮削减率依次为5.40％、13.51％、21.62％,第一级净化池氨氮含量显著高于第三级净化池;总氮削减率依次为19.30％、20.16％、23.48％,3个净化池的总氮含量无显著差异,削减率均随净化池阶级增加而提高.不同湿地植物磷含量和氮/磷比的异同取决于净化池,磷含量表现为地上器官低于地下器官,而氮磷比表现为地上器官高于地下器官.[结论]芦苇和美人蕉为研究区人工湿地构建的优先推荐植物,具有较高的净化能力,两者均更宜配置于第一级净化池,而再力花和水葱可分别配置于第二和第三级净化池.     

8种湿地植物根部泌氧速率的研究

为了更好地利用人工湿地净化污水,对8种湿地植物美人蕉、马蹄莲、茭草、菖蒲、香蒲、旱芦苇、矮茨菇和水芹菜进行了缺氧营养液培养,并对其根系泌氧速率进行了测定。结果表明,在光照强度为30μmol/(m2.s),温度为25℃,湿度为50%时,缺氧营养液培养的湿地植物中,菖蒲的根系泌氧速率最大,为6.736μmol/(h.g.root),旱芦苇根系泌氧速率最小,为1.208μmol/(h.g.root),泌氧速率大小为:菖蒲矮茨菇马蹄莲茭草香蒲水芹菜美人蕉旱芦苇。相同光照条件下,在黑暗中植物根部泌氧速率有不同程度的减少,矮茨菇、菖蒲、马蹄莲和水芹菜变幅较大,其根系泌氧速率降低0.9~4.8μmol/(h.g.root),其他4种湿地植物根系泌氧速率降低0.01~0.26μmol/(h.g.root)。     

兰州地区湿地水生植物引种试验研究

为了丰富兰州地区湿地水生植物资源,从河北白洋淀地区引入水生植物14个品种,对其生态适应性和越冬性进行了观察与研究,并根据引种植物在兰州地区的生长情况,制定了评价标准,最终筛选出了‘花叶水葱’‘花叶芦苇’‘水生鸢尾’‘菖蒲’‘慈姑’‘泽泻’‘红蓼’‘雨久花’‘水生美人蕉’(红花)和‘水生美人蕉’(黄花)10个适应力强和观赏价值高的水生植物品种.     

潜流人工湿地修复河道水质研究

1材料与方法 1．1试验装置潜流人工湿地污染河水处理中试系统建设在河道中段旁。系统分3块,填料分别为砾石、卵石、页岩,均混种芦苇、美人蕉、香蒲,为了景观需要,搭配少量景观植物,包括黄菖蒲、花叶芦竹、旱伞竹、鸢尾、梭鱼草、再力花、雨久花、水葱等。植物种植方法为20cm×25cm。     

人工湿地不同植被净化水质效果与生理特性

通过模拟垂直流人工湿地污水系统,研究湿地植被鸢尾(Iris tectorum Maxim.)、菖蒲(Acorus calamus L.)、茭白(Zizania latifolia)和芦苇(Phragmites communis Trin.)对生活污水总氮(total N,简称TN)、总磷(total P,简称TP)、氨氮(NH4+-N)、硝氮(NO3--N)、生物耗氧量(biochemical oxygen demand,简称BOD5)和化学耗氧量(chemical oxygen demand,简称CODCr)的去除效果。结果发现,人工湿地4种植被对各种污染物的净化效果存在一定的差异,净化效果基本表现为鸢尾和芦苇高于菖蒲和茭白;人工湿地4种植被对氮素的去除效果较好,对TP的去除效果较差,说明4种湿地植被对生活污水中氮素的吸收效果较好;人工湿地4种植被地上部和地下部生物量、根系活力和基质酶活性均表现为鸢尾和芦苇高于茭白和菖蒲;4种植被地上部生物量均大于地下部生物量,就植株体内的N、P含量而言,地上部分N和P积累量高于地下部分;回归分析结果表明,人工湿地不同植被N、P积累量分别与生物量N、P含量呈显著的线性关系(P0.05),由此推测,通过生物量和植被N、P含量来评价湿地植被对N、P去除的作用;相关性分析结果表明,人工湿地植被对生活污水各指标的去除率与植被自身生理特性密切相关,从相关系数来看,人工湿地植被对生活污水各指标的去除率与其根系活力和基质酶活性密切相关;除此之外,人工湿地植被对TN的去除与自身体内氮素密切相关,对TP的去除与自身体内磷素密切相关。     

生活污水处理场主要湿地植物吸氮纳磷的生态功能

利用原位定点观测方法,研究梭鱼草、鸢尾、美人蕉、芦苇、菖蒲和香根草6种人工湿地植物的根、茎、叶氮、磷浓度及其化学计量的季节变化.结果表明:(1)6种植物体不同部分氮、磷浓度分别介于14～51mg/g和1.4～6.2mg/g,均具有较强的氮、磷吸收能力,除香根草外,其它植物地上部分氮、磷浓度均高于地下部分(P<0.05);(2)植物体单位面积根、茎和叶的氮、磷贮量与植物生物量呈正比,且地上部分高于地下部分,故收割植物地上部分是去除生活污水氮、磷含量的有效途径;(3)鸢尾叶片N∶P比值大于16,梭鱼草在14～16,其余小于14,且芦苇、菖蒲和香根草氮、磷贮量较高,故推荐后3种植物为该生活污水处理场的优先选择物种.     

人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性

选择人工湿地中常用的挺水植物美人蕉和鸢尾作为受试植物,配制不同氨氮浓度的模拟废水进行培养,每隔一段停留时间测试植株生理指标,以期得到植株的氨氮耐受性特征。研究脯氨酸、丙二醛、超氧化物歧化酶、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等表征植株耐受性指标的变化。结果表明,美人蕉叶片中脯氨酸和丙二醛含量均随氨氮胁迫时间的延长呈现先增高后降低的趋势,说明植株对氨氮的胁迫具有一定的适应性。鸢尾叶片中两种物质的含量均明显高于美人蕉。氨氮浓度为200 mg/L时,美人蕉SOD活性变化很小,而鸢尾则呈现先增高后降低的趋势;随着氨氮浓度升高,美人蕉和鸢尾叶片的SOD活性都呈先升高后降低的趋势,但鸢尾叶片SOD活性无法恢复到初始水平,SOD系统遭到损害。低浓度氨氮对美人蕉净光合速率具有明显的促进作用,且蒸腾速率呈现先升高后下降的趋势。表明在低氨氮浓度情况下,美人蕉表现出较强的耐受性。鸢尾净光合速率和蒸腾速率均有所下降,植物生长受到抑制。研究结果表明,美人蕉对高氨氮具有更强的耐受性,是人工湿地处理高氨氮废水时较为理想的湿地植物。     

四种大型湿地植物对水产养殖废水中矿质元素和重金属富集特征的影响

[目的]从湿地中采收不同的水生植物,并进行植物元素测定,分析其富集矿质营养和重金属的动态过程,探索和鉴定利用水生植物混生种植进行生物修复的可行性。[方法]以淡水养殖试验基地为试验地点,在不同季节采集该基地潜流湿地大型湿地植物美人蕉(Canna indica)、鸢尾(Iris tectorum)、芦苇(Phragmites australis)和再力花(Thalia dealbata)的地上部,分析其生长、矿质营养、重金属元素积累。[结果]寒冬过去后,芦苇的生长恢复最快,其生物量明显高于其他3种植物,而美人蕉恢复最慢。随着夏季和秋季的来临,4种植物均明显生长,尤其是美人蕉,其次是再力花。4种植物对氮素的富集能力都很强,此外,美人蕉对磷、钾、镁、锌、铜、钠等的富集能力特别强,而鸢尾对磷、钙、镁等富集能力比较强,芦苇对硫、铁、铝、铬、镉、铅等富集能力很强,再力花对硫、锰的富集能力较强。[结论]美人蕉对水产养殖废水中诸多元素的总积累要明显强于鸢尾、芦苇和再力花,其次是芦苇。在淡水养殖基地,混生的美人蕉、鸢尾、芦苇和再力花对不同元素富集具有明显的互补性,混合种植从而进行污水修复是可行的。     

高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选

天津塘沽作为滨海新区核心区,是目前天津发展最快的地区之一。由于本区盐碱土壤等自然条件,污水中盐分含量较高,制约了废水的回用。本文通过模拟人工湿地实验,比较了芦苇(Phragmites australis)、盐地碱篷(Suaeda salsa)、碱蒿(Artemisia anethifolia)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、盐角草(Salicornia europaea)和大米草(Spartina anglica)等耐盐植物对轻污染水体中高浓度氯离子的去除能力,筛选出去除能力较强的植物,并确定植物对盐分去除率达到最大时的生态系统条件。结果表明,适合人工湿地的耐盐碱植物对氯离子的去除效果依次为:芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>大米草,停留时间一般在第4 d时可达到平衡。该研究为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。     

人工湿地污水处理系统中芦苇和茭白生理特性及抗逆性

[目的]为比较人工湿地污水处理系统中修复植物芦苇(Phragmites communis)和茭白(Zizania aquatica)的生理特性及抗逆性,[方法]本研究选择山西省襄汾县污水处理厂人工湿地系统,采集湿地芦苇、茭白叶和根样本,对其生理指标、抗逆性指标的含量进行了测定。[结果]结果表明,该人工湿地污水处理系统中两种植物叶绿素含量、氮磷钾含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及可溶性蛋白含量与对照相比有所升高。[结论]与茭白相比,芦苇中丙二醛(MDA)含量较低、SOD活性升高、CYP450活性增加,抗逆性较茭白强;芦苇和茭白均是良好的人工湿地修复植物,SOD、CYP450保护酶的共同作用及可溶性蛋白和叶绿素增加是植物对逆境的一种适应反应,且芦苇的抗胁迫能力相对优于茭白。     

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。     

城市人工湿地规划与生态景观设计

人工湿地在净化水质的同时,逐步成为城市一种重要的生态景观类型。该研究探讨了生态理念下人工湿地的特点及设计关键,并以湖北钟祥镜月湖为例,在场地分析的基础上,以水环境治理和生态景观建设为出发点,对不同入流水体进行工艺设计,应用生态理论探讨湿地的功能布局与景观设计,以实现城市湿地生态环境的构建和湿地生态景观的塑造。     

植物生态学指导下的湿地植物建设

湿地植物是构建湿地的重要组成部分,也是湿地生态系统的主要内容。从植物生态学的角度阐述了湿地植物的生态系统,并提出了湿地植物的规划设计指导准则,旨在为今后的湿地建设提供指导和依据。     

磷在表面流人工湿地中的分布研究

在试验场地进行了表面流人工湿地中磷的降解及湿地不同部位基质和植物中磷含量的研究。结果表明,沿床体方向,基质中磷含量逐渐增加,植物各器官中磷含量逐渐降低,磷在表面流人工湿地中的降解是沿床体方向逐渐增强的。因此,可通过优化配比表面流人工湿地不同部位的基质和植物来提高人工湿地的除磷能力。     

种植不同植物的人工湿地土壤微生物群落研究

为了解人工湿地中植物对土壤微生物的影响,对种植美人蕉、香蒲、芦苇和旱伞草4种植物的人工湿地中土壤微生物群落进行了研究分析.研究结果显示:正在运行的人工湿地系统中,在15～25 cm深度,人工湿地土壤微生物群落的功能多样性无显著性差异(P＞0.05),16SrDNA的PCR-DGGE图谱显示微生物群落相似性高于70％;在...     

密云县帽石沟小流域人工湿地合理性分析

人工湿地已被公认为是高效低耗的处理污水的系统。本文从在小流域综合治理示范区——北京市密云县冯家峪镇帽石沟小流域建立的人工湿地的设计及其对污染物质的去除率出发,分析了该人工湿地的合理性,并针对其不合理的地方提出了改进意见。     

人工湿地中植物的生理生态研究进展

人工湿地的设计建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来实现对废水的有效处理.植物是人工湿地的重要组成部分.通过分析人工湿地的组成及植物种类,阐述了人工湿地中植物生理生态方面的研究内容,包括植物的生长规律、光合及蒸腾作用、根系输氧作用和植物种类间的相互作用以及研究中存在的若干问题.     

浅议城市中人工湿地植物景观的营造

人工湿地是一种新型生态水处理技术,在实际应用中取得快速发展。植物在人工湿地中起着重要的作用,本文简要地介绍了人工湿地植物的主要类型和选择条件,分析目前人工湿地植物景观中存在的问题,并提出了可行性的建议。     

盐城海岸带湿地生态经济价值评估

海岸湿地是生物多样性最丰富、生产力最高、最具生态经济价值的湿地生态系统之一。综合野外调查数据和文献调研数据,运用替代市场技术对盐城海岸带湿地生态经济价值进行了初步评估,结果发现:天然湿地单位面积生态经济价值大于人工湿地,但是人工湿地单位面积的直接价值大于天然湿地。这在一定程度上表明,对体现近期经济利益的直接使用价值的重视,对支撑湿地可持续发展的间接使用价值与非使用价值的忽略,是导致盐城海岸带湿地开发与保护矛盾冲突的根本原因。从评估的盐城海岸带湿地主要生态价值看,净化、干扰调节和水分调节是该湿地的主要功能,从湿地不同景观类型的生态经济价值来看,草滩和芦苇的生态经济价值最大,因此,这两种湿地类型应是盐城海岸湿地中重点保护的对象。     

姜花在人工湿地中脱氮除磷研究

选取芦苇和人工湿地处理中未见应用报道的姜花,通过人工模拟湿地,采用畜禽养殖废水处理二级工艺出水进行处理,研究它们在处理过程中的脱氮除磷效果。结果表明:有植物床的脱氮除磷效果好于无植物床,复合床脱氮除磷效果最好,但芦苇床、姜花床、复合床之间的差异不显著;污水处理后,湿地植物各器官中的氮磷含量及分布有变化,芦苇叶对氮、磷的积累量最大,姜花根对氮的积累量最大,而对磷积累不明显;姜花可用于人工湿地进行处理污水。