冬季室温铁碳内电解质下4种水生植物及其组合的净化效果

为探究冬季室温不同铁碳内电解基质下4种水生植物及其组合对人工湿地污水的净化效果,通过构建小试试验装置来探究冬季室温铁碳内电解质下菖蒲、鸢尾、金鱼藻、狐尾藻4种水生植物及菖蒲+鸢尾、金鱼藻+狐尾藻、菖蒲+鸢尾+金鱼藻+狐尾藻3种组合在不同试验时间内对污水中COD、NH_3+-N、TN、TP 4种污染物的净化效果。结果表明:冬季室温不同铁碳内电解基质下,4种植物及其组合对COD、TN、TP去除效果均较好,无显著性差异。NH3+-N净化效果较好的是菖蒲组和金鱼藻+狐尾藻组合。研究发现,铁碳内电解基质在COD、TN、TP的去除过程中发挥了主要作用。在TN去除方面,铁碳内电解质与植物的组合效果比单纯内电解质对污水的净化效果好。4种植物及其组合在NH_3+-N去除方面均发挥了重要作用,且不同处理间存在显著差异。     

三种挺水植物对富营养化景观水体的净化效果

为了了解水生植物对富营养化水体的净化效果,于2012年7月5日~8月23日,在北京建筑大学实验室内,选择美人蕉(Canna glauca)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)和水葱(Scirpus validus)3种挺水植物,研究其对富营养化景观水体中有机物、氮和磷的去除效果。结果表明,美人蕉、黄菖蒲和水葱对水体中化学需氧量的最终去除率分别为30.2%、31.7%和29.4%,对氨氮的去除率分别为82.1%、87.5%和60.2%,对总氮的去除率分别为48.6%、70.1%和30.2%,对总磷的去除率分别为72.4%、35.7%和32.5%,对正磷酸盐的去除率分别为69%、42.9%和32.1%。美人蕉对水体中磷的去除效果相对较好,可用于净化磷含量较高的景观水体;黄菖蒲对水体中氮的去除效果较好,可用于净化氮含量较高的景观水体。在实际应用中,可以选择美人蕉与黄菖蒲混种的水生植物系统,以达到有效去除富营养化水体中氮、磷的目的。     

在冷季利用人工湿地处理泉州永春县养猪场废水的效果研究

以福建省泉州市永春县养猪场废水为处理对象,选取10种植物,构建表面流人工湿地系统。于2014年12月10~16日、2015年1月4~10日和1月20~26日、2015年11月3~9日和11月20~26日,进行了5个周期的实验,比较了不同植物配置的人工湿地在冷季对养猪场废水中化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的深度处理效果。研究结果表明,不同植物配置的人工湿地对各污染物的去除效果有所差异,2014年12月10~16日,栽种水龙(Ludwigia adscendens)的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为34.4%、63.7%、13.0%和46.8%;栽种黄菖蒲(Iris pseudacorus)的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为78.1%、96.3%、42.0%和26.3%。2015年1月4~10日,栽种水龙的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为59.1%、94.8%、81.9%和19.4%;栽种黄菖蒲的人工湿地对化学需氧量、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为53.8%、95.0%、60.4%和75.3%。在10种供试植物中,栽种水龙和黄菖蒲的人工湿地对各污染物的去除效果相对较好,其可以作为深度处理养猪场废水的植物选择。2015年1月20~26日,受温度影响,栽种水龙和黄菖蒲的人工湿地对化学需氧量的去除效果受到明显抑制,但其对氨氮、总氮和总磷仍有一定的去除效果。     

西北干旱、半干旱地区高盐人工湿地适宜植物筛选

植物是人工湿地的重要组成部分,但是,在西北干旱、半干旱地区,由于年降水量较少,年蒸发量较大,导致人工湿地土壤和水体含盐量较高,可供选择的适宜植物种类少,限制了人工湿地污水处理技术在该地区的应用。选择香蒲(Typha orientalis)、鸢尾(Iris tectorum)、芦苇(Phragmites australis)作为人工湿地中的植物,构建模拟的潜流人工湿地,配置不同含盐量(NaCl含量分别为0%、0.5%和1%)、化学需氧量(质量浓度为191.8~249.9mg/L)、总氮(质量浓度为27.5~33.5 mg/L)和总磷(质量浓度为4.5~5.9 mg/L)的污水,作为人工湿地的进水,研究不同盐度下植物外部形态、生理特性指标变化及其对污水中化学需氧量、总氮和总磷的净化效果,筛选出适宜盐沼的植物。研究结果表明,随着污水中含盐量的增加,3种植物的叶长、叶宽和生物量显著减小,比叶重显著增加;与对照处理相比,当水中NaCl含量为1%时,芦苇叶长的变短幅度相对最大,鸢尾的、香蒲的依次减小,鸢尾叶宽的变窄幅度相对最大,香蒲的、芦苇的依次减小,芦苇株高的变矮幅度相对最大,鸢尾的、香蒲的依次减小,鸢尾生物量的减少幅度相对最大,香蒲的、芦苇的依次减小,鸢尾比叶重的增加幅度相对最大,芦苇的、香蒲的依次减小。当水中NaCl含量为0.5%和1%时,都是芦苇叶片的净光合速率、气孔导度和叶肉导度相对最大,香蒲的、鸢尾的依次减小;香蒲叶片的水分利用效率相对最大,芦苇的、鸢尾的依次减小。当水中NaCl含量为0.5%和1%时,芦苇叶片的脯氨酸含量相对最大,鸢尾的、香蒲的都依次减小;到实验结束时,在各种盐含量下,鸢尾叶片的丙二醛含量相对最大,香蒲的、芦苇的依次减小;芦苇叶片的超氧化物歧化酶活性相对最大,香蒲的、鸢尾的依次减小。在各种盐含量下,都是种植芦苇的人工湿地系统对污水中化学需氧量、总氮和总磷的去除率相对最大,种植香蒲、鸢尾的人工湿地湿地的去除率依次减小。综合考虑3种植物的生长和生理特性以及种植3种植物的人工湿地对污染物去除率,相对最适宜种植在高盐人工湿地的植物为芦苇,其它依次为香蒲、鸢尾。     

杭州人工湿地与西溪湿地4种植物光合生理生态比较

比较了夏季杭州植物园观鱼池人工湿地和西溪湿地的4种植物,鸢尾(Iris tectorum)、菖蒲(Acorus cala-mus)、美人蕉(Canna indica)和旱柳(Salix matsudana)的生理生态差异。测定了植物的光饱和曲线,蒸腾速率(Tr),计算了表观光量子效率(AQY)、水分利用效率(WUE)和呼吸速率(Rd)等生理参数。研究发现,夏季人工湿地植物的生长状态优于西溪湿地的植物,最大光合速率和蒸腾速率都是人工湿地大于西溪湿地,而呼吸速率则是西溪湿地大于人工湿地。人工湿地为净化鱼池水的沙基质结构以及间歇式供水条件在净化富营养化水的同时也为其中生长的植物创造了好于自然湿地的生长环境。     

7种水生植物对富营养化水体中氮磷去除效果的比较研究

通过室外盆栽试验研究了7种水生植物对富营养化水体中氮磷的去除能力.试验结果表明:所选7种水生植物在富营养化水体中生长良好并表现出较好的氮磷去除效果.在SRP、TP进水浓度分别为0.5~1.25 mg/L和0.6~1.3 mg/L时,各种植物SRP和TP去除率随进水浓度变化趋势保持一致且SRP去除率高于TP去除率.7种植物中,千屈菜(Lythrumsali-cariaLinn)的磷去除性能最好,与无植物空白相比,其SRP和TP平均去除率分别提高12.15%和14.36%;芦苇(Phragmites communis)最差,仅使SRP和TP平均去除率提高8.61%和6.73%.7种植物TN去除性能差异显著,与无植物空白相比,水葱(Scirpus vali-dusVahl)、香蒲(Typha angustifoliaLinn)、芦苇、美人蕉(Canna generalis)、石菖蒲(AcorustatarinowiiSchott)、黄花鸢尾(Iris wilsoniiWright)和千屈菜分别使TN平均去除率提高18.19%、17.84%、16.0%、14.85%、12.6%、7.93%和7.56%.植物氮磷去除能力和实际生长情况表明,水葱、香蒲和芦苇可作为有效去除氮磷的北方人工湿地备选植物.     

生活污水对12种湿地植物种子萌发的影响

以山东省临沂地区常见的12种湿地植物灯心草(Juncus effusus)、菖蒲(Acorus calamus)、黄花蔺(Limnocharis flava)、千屈菜(Lythrum salicaria)、风车草(Cyperus alternifolius)、芦苇(Phragmites australis)、泽泻(Alisma plantago-aquatica)、黄菖蒲(Lris pseudacorus)、香蒲(Typha orientalis)、水苦荬(Veronica undulata)、水葱(Scirpus validus)和芦竹(Arundo donax)的种子为材料,研究生活污水对其萌发的影响。结果表明,随着生活污水在水体中所占比例的升高(从25%升高至100%),12种植物种子的萌发率、萌发指数和活力指数都降低;当生活污水在水体中所占比例达到50%以上时,湿地植物种子的萌发率、萌发指数和活力指数都显著低于对照处理(p0.05);生活污水在水体中所占比例较低时,湿地植物种子初始萌发的时间不变,其比例较高时,则种子初始萌发的时间延长,当生活污水在水体中所占比例达到100%时,黄花蔺、千屈菜、风车草、泽泻、黄菖蒲、水苦荬、水葱种子初始萌发的时间延后,萌发速率受到明显抑制,并且萌发时间延长3~6 d;12种湿地植物种子普遍对生活污水有一定的耐受性;黄菖蒲和黄花蔺种子对生活污水的耐受性较弱,风车草、泽泻、水葱、芦竹和水苦荬种子对生活污水的耐受性中等,菖蒲、千屈菜、灯心草、芦苇和香蒲种子对生活污水的耐受性较强。     

7种水生植物对富营养化水体中氮磷去除效果的比较研究

通过室外盆栽试验研究了7种水生植物对富营养化水体中氮磷的去除能力.试验结果表明:所选7种水生植物在富营养化水体中生长良好并表现出较好的氮磷去除效果.在SRP、TP进水浓度分别为0.5～1.25 mg/L和0.6～1.3 mg/L时,各种植物SRP和TP去除率随进水浓度变化趋势保持一致且SRP去除率高于TP去除率.7种植物中,千屈菜(Lythrum salicaria Linn)的磷去除性能最好,与无植物空白相比,其SRP和TP平均去除率分别提高12.15%和14.36%;芦苇(Phragmites communis)最差,仅使SRP和TP平均去除率提高8.61%和6.73%.7种植物TN去除性能差异显著,与无植物空白相比,水葱(Scirpus validus Vahl)、香蒲(Typha angustifolia Linn)、芦苇、美人蕉(Canna generalis)、石菖蒲(Acorus tatarinowii Schott)、黄花鸢尾(Iris wilsonii Wright)和千屈菜分别使TN平均去除率提高18.19%、17.84%、16.0%、14.85%、12.6%、7.93%和7.56%.植物氮磷去除能力和实际生长情况表明,水葱、香蒲和芦苇可作为有效去除氮磷的北方人工湿地备选植物.     

不同生长阶段短叶茳芏对污水的净化能力——小型生态系研究

短叶茳芏(Cyperus malaccensis)是中国东南沿海普遍分布的湿地植物,其对污水净化能力的研究鲜见报道。设置短叶茳芏湿地小型生态系,将实验分成了植物+土壤+污水(有植物),土壤+污水(无植物)两组处理,定期添加污水,探讨其不同生长阶段对污水的净化效果,结果表明:短叶茳芏小型生态系能显著降低污水中的I_(Mn)、BOD_5、NH_4~+-N、NO_3~--N、TN、PO_4~(3-)-P、TP浓度,对污水污染物的去除率均高于无植物的小型生态系。短叶茳芏生态系对污水中I_(Mn)、BOD_5、NO_3~--N、TN浓度去除率随月份的变化而变化。其中对污水I_(Mn)、NH_4~+-N、TP、PO_4~(3-)-P指标的去除率与地上生物量显著相关(P0.05),这说明植物生长对其净化能力具有重要影响。     

种植不同植物及其组合的人工浮岛对水中氮、磷的去除效果比较

于2017年6月1日~7月20日,选取水葱(Scirpus validus)、千屈菜(Lythrum salicaria)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、小香蒲(Typha minima)和狐尾藻(Myriophyllum verticillatum),配置成10种植物组合,种植在北京林业大学八家实验室中,将其种植在10个人工浮岛上,监测这些植物的生长状况,测定并比较种植不同植物的人工浮岛对取自北京市昌平区东沙河的河水中硝态氮、总氮、磷酸盐和总磷的去除效果,最终筛选出最优的水生植物组合。研究结果表明,多种植物组合的人工浮岛对水中氮、磷污染物的去除效果都优于种植单一植物的人工浮岛。在实验结束时,种植各种植物及其组合的人工浮岛对水中的硝态氮的去除率都接近100%;种植水葱+狐尾藻的人工浮岛对水中磷酸盐的去除率最高,为94.07%;种植水葱+黄花鸢尾+狐尾藻的人工浮岛对水中总氮和总磷的去除率最高,分别为74.38%和89.73%;种植黄花鸢尾的浮岛上的其它植物生长较差,在其它浮岛上的植物都可以正常生长,根系长度增长幅度最大的是小香蒲+狐尾藻组合,其增长量为(10.15±1.98)cm;植株高度增加幅度最大的是水葱+狐尾藻组合,其增长量为(78.25±11.28)cm;在组合种植模式下,水葱和小香蒲根系和植株高度增长量都高于单一种植模式下的增长量。因此,在实际应用中,可以选择种植水葱+黄花鸢尾+狐尾藻的人工浮岛,来达到有效去除富营养化水中氮、磷的目的。     

饮马河流域典型湿地植物净化河流水环境效果研究

采取单种及混种方式,通过小型湿地模拟实验,研究松花江支流饮马河流域河流湿地中常见的芦苇、香蒲、槽秆荸荠、藨草、慈姑、花蔺、菱角、紫背浮萍和金鱼藻9种湿地植物及其组合对河流水体中化学需氧量(COD_(cr))、氮、磷等的净化效果。结果表明:所选湿地植物,在模拟环境条件下均能有效提升取自河流水体的水质;不同的湿地植物对污水中各污染物净化具有明显的差异,花蔺对总磷(TP)、COD_(cr)和氨氮(NH_3-N)净化效果最好,去除率依次为99.65%、68.22%和99.54%;香蒲、菱角、金鱼藻混合组对总氮(TN)的净化效果最好,去除率是66.19%;槽杆荸荠、芦苇和金鱼藻对亚硝酸盐氮(NO_2-N)的净化效果最好,去除率是83.64%。两种植物混种后对某一种污染物指标的处理效果弱于分别独种时的处理效果,但对多种污染物指标的综合处理效果一般要好于独种时的处理效果。     

曝气对人工湿地氮去除效果的影响

选择不同的植物组合,分别在6组复合垂直流人工湿地的下行池、上行池种植金边石菖蒲(Acorus gramineus)、宽叶泽苔(Caldesia renif ormis);慈姑(Sagittaria sagittif olia)、水葱(Scirpus validus);灯芯草(Juncus effuses)、梭鱼草(Po...     

“螺蚌鱼草”生态湿地对农村生活污水的净化效果

为探索农村生活污水资源化利用新模式,在芜湖市镜湖区方村街道构建“螺蚌鱼草”生态湿地,分析不同功能单元水质指标的变化规律及净化效果。结果表明：“螺蚌鱼草”生态湿地对化学需氧量(CODCr)、氨氮(NH₃-N)和总磷(TP)的削减浓度分别达54.05 mg/L、21.54 mg/L和1.86 mg/L,去除率分别达66.06%、91.12%和85.41%。氧化塘(WD-YHT)和鱼菌藻单元(WD-YJZ)对湿地系统进水污染物削减效果最佳;菌藻单元(WD-JZ)、贝类低密度净化单元(WD-DmD)和贝类单元1(BL-BD1)对污染物的削减负荷偏低,需进一步优化生物配置。该湿地系统在整个试验期内有效降低农村生活污水对外界水环境的污染,具有良好的净化效果,可为后续生态湿地的设计提供理论分析依据。     

垂直流人工湿地对邻苯二甲酸二甲酯的去除效果研究

构建了种植皇竹草(Pennisetum sinese)、象草(Pennisetum purpureum)和无植物的垂直流人工湿地系统,于2014年10月15日~2015年2月7日期间,研究此人工湿地对投加质量比为10 mg/kg的有机污染物邻苯二甲酸二甲酯的去除效果。结果表明,实验初期,无植物人工湿地对邻苯二甲酸二甲酯的去除率最大,其次为种植皇竹草的人工湿地,种植象草的人工湿地的去除率最小。这些垂直流人工湿地对邻苯二甲酸二甲酯的去除率都大于80%,说明垂直流人工湿地对邻苯二甲酸二甲酯的去除效果较好。实验结束时,这些垂直流人工湿地基质中的有机质含量、全氮含量、全磷含量和酶活性都显著高于实验前,人工湿地基质对水中的有机质、氮和磷污染物仍然有很好的截留、吸附作用,尤其对磷和有机质污染物的去除效果更好,基质中酶活性的增强说明这些人工湿地有长期去除水中邻苯二甲酸二甲酯的潜力。     

潜流人工湿地对模拟污水中β-HCH的去除效果

为了研究潜流人工湿地对污水中六氯环己烷(HCHs)的异构体β-HCH的去除效果,构建了 4种潜流人工湿地装置,分别为未添加基质且未种植菖蒲(Acorus calamus)、添加基质未种植菖蒲、添加基质且种植菖蒲并添加氨苄青霉素、添加基质且种植菖蒲的人工湿地,在各人工湿地中,加入配制的β-HCH模拟污水;采用气相色谱法,...     

铅、镉及其复合胁迫对黄菖蒲幼苗生长和生理抗性的影响

采用液体培养法,研究了铅(Pb)和镉(Cd)及其复合胁迫对黄菖蒲(Iris pseudacorus)幼苗生长及生理的响应。将黄菖蒲幼苗培养于250mL培养瓶中,以1/2Hoagland营养液预培养7d后,然后进行500mg/LPb、25mg/LCd和500mg/LPb+25mg/LCd复合胁迫处理,28d后测定幼苗的各项生长及生理指标。结果表明,在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb胁迫下,黄菖蒲幼苗地上部和地下部干重与对照相比都显著下降,所有处理的地下部干重与对照处理相比都显著下降;在所有处理下,幼苗的叶绿素a含量都下降;在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb处理下,幼苗的叶绿素b和胡萝卜素含量下降都不显著;在500mg/LPb和25mg/LCd+500mg/LPb处理下,幼苗根和叶中的丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量和过氧化物酶(POD)活性都增加,但是在25mg/LCd处理下,幼苗根和叶中的POD活性和叶中的MDA含量都显著减少。Pb和Cd可以有效诱导黄菖蒲幼苗Pro的合成,能提高黄菖蒲幼苗的抗性。     

人工湿地处理水体中抗生素的研究进展

针对中国水环境抗生素污染问题,概述了中国水环境中主要抗生素的种类、来源和危害;比较分析了现有污水处理技术在抗生素污染水体治理中的应用状况,阐述了人工湿地在抗生素污染净化中的应用进展。目前,在中国地表水体中,常见的抗生素为磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)、磺胺甲恶唑(SMX)、罗红霉素(RTM)、环丙沙星(CFX)和四环素(TC)等,其主要来源于养殖废水、医疗废水及人类和动物的排泄物。人工湿地主要依靠基质吸附、植物吸收和微生物降解的协同作用,去除抗生素。其中,植物通过直接吸收、植物根系分泌和植物根区环境改善等途径,直接或间接地去除抗生素,去除效果因抗生素种类和植物种类不同而差别较大。基质的物理吸附、化学反应、微生物的种类、微生物群落多样性和酶活性等因素也影响人工湿地对抗生素类污水的净化效果。除了人工湿地植物、基质和微生物等内在因素外,金属阳离子、p H、溶解氧、温度和光照等环境因素都会影响人工湿地对污水中抗生素的去除作用。关于人工湿地对污水中抗生素的去除,在净化机理、应用创新、种类拓展和应用推广等方面有必要进一步研究。     

六种植物对盐胁迫的响应及脱盐潜力水培实验研究

通过水培实验,模拟了湿地中6种植物芦苇(Phragmites australis)、水葱(Scirpus validus)、香根草(Vetiveria zizanioides)、香蒲(Typha orientalis)、美人蕉(Canna indica)和黄花鸢尾(Iris pseudacorus)对盐分胁迫的生理生态响应,评估了6种植物的脱盐潜力;在此基础上,测定相对耐盐能力较强的芦苇、香根草、香蒲和美人蕉体内不同器官的钠和钾含量,初步探讨了这4种植物的耐盐机理。实验结果表明,在盐分胁迫下,水葱和黄花鸢尾有死亡现象,芦苇、香根草和美人蕉都有新芽长出,部分美人蕉植株根部颜色变深,香蒲未长出新植株,但无死亡和枯萎等现象;香蒲的株高增长率最大,黄花鸢尾的株高增长率最小;培养香蒲和美人蕉的溶液的电导率减幅最大,芦苇、香根草、香蒲和美人蕉的耐盐能力和脱盐潜力相对较强;芦苇、香根草、香蒲和美人蕉不同器官对钠和钾的吸收积累能力差异较大,但是整棵植株的K/Na值在盐分胁迫时都减小,更深层次的耐盐机理还有待进一步研究。     

人工湿地中微生物数量与污染物去除的关系

为了探讨处理微污染河水的人工湿地中微生物数量及其对污染物净化效果的影响,在野外构建芦竹(Arundo donax)、菖蒲(Acorus calamus)水平潜流人工湿地,并设置空白湿地为参照.研究结果表明,栽种植物对人工湿地中氨氮(NH4+—N)和总氮(TN)的去除具有一定作用,但对总磷(TP)和高锰酸盐指数(CODMn)去除影响较小.实验人工湿地中,下层基质中的微生物数量低于上层基质.芦竹湿地中,上层基质和下层基质微生物数量的典型变量具有线性关系(R2＞0.9).人工湿地中微生物数量与水温具有显著正相关关系,栽种植物能够增加人工湿地的微生物数量.人工湿地微生物数量与NH4+—N、TP和CODMn的去除率不相关,但与TN去除率显著正相关.栽种植物能够改善人工湿地微生物数量与TN去除率之间的关系,但植物种类对微生物脱氮作用影响不明显.     

垂直流人工湿地——超滤膜复合工艺处理含油污水的效果

采用垂直流人工湿地—超滤膜复合工艺,处理含油污水,测定复合工艺系统对含油污水中污染物的去除率。研究结果表明,在进水流量为1.5 m3/d、聚偏氟乙烯超滤膜工作压力为0.2 MPa的条件下,复合工艺系统对含油污水具有较好的去污效果。复合工艺系统对污水中的五日生化需氧量、氨氮、化学需氧量、总氮和石油类污染物的平均去除率分别为55.42%、49.29%、68.81%、54.96%和55.36%。另外,夏季复合工艺系统对污水中化学需氧量的去除效果优于秋季,对其它污染物的去除率没有明显季节变化。