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.     

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.     

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。     

一株反硝化聚磷菌的脱氮、除磷能力及其固定化净化水体的研究

主要研究了反硝化聚磷微生物对湿地受氮、磷污染水体的净化功能及在实践应用中的技术可行性.研究基于从大庆龙凤湿地富营养化水体中分离并鉴定到的一株假单胞菌(Pseudomonas putida),将其命名为DQ1.结果表明,菌株DQ1在以硝酸盐为唯一氮源,以柠檬酸为唯一碳源,在30℃的条件下静止培养30h,能将培养液中91.64％的总氮去除,去除速率达到11.33 mg/(L·h);在厌氧条件下培养2h,上清液总磷质量浓度上升27 mg/L,菌株DQ1表现出明显的有氧反硝化聚磷的特性;静止培养28h,聚磷量则可达到94.72 mg/L,磷去除率为99.6％.在高碳磷比和低碳磷比的污染体系中,菌株DQ1都对磷有较好的去除效果.DQ1固定化技术在湿地水体修复方面有很强的应用潜力,经过6h,水体中的氮和磷都能被有效去除,氨氮质量浓度由5.38 mg/L降至检测限以下,而硝态氮去除率可达98.48％,磷去除率达到97.46％.     

添加填料的人工湿地反硝化过程研究

构建了以炉渣为基质、种植美人蕉(Canna indica)、添加玉米秸秆、玉米芯和木块的人工湿地,通过模拟实验,研究添加不同缓释碳源对人工湿地运行性能的影响。实验结果表明,4个人工湿地具有很好的脱氮除磷能力,对氨氮、硝态氮、总氮和总磷去除率分别为94.3%、90.0%、94.8%和87.9%以上。当总氮质量浓度≤125.9mg/L时,所有人工湿地都能去除氨氮和硝态氮,去除率分别为87.4%和93.1%以上;当总氮含量进一步提高,为179.2 mg/L时,所有人工湿地的硝态氮去除率都减小,添加玉米秸秆的人工湿地能保持硝化和反硝化作用,氨氮和硝态氮的去除率分别为91.6%和92.1%以上。当总氮质量浓度为179.2 mg/L时,人工湿地的硝态氮去除率随着温度下降而减小,但添加玉米秸秆的人工湿地的硝态氮去除率还能达到81.1%。以玉米秸秆为缓释碳源、以炉渣为基质、种植美人蕉的人工湿地适用于治理以硝态氮为主要污染物的污水,可以对该类污水进行高效净化。     

四种植物对模拟的城市景观污水的净化效果

于2016年7月15日~8月14日,以梭鱼草(Pontederia cordata)、箭叶梭鱼草(Pontederia lanceolata)、黄菖蒲(Iris pseudacorus)和路易斯安娜鸢尾(Iris hybrids‘Louisiana’)作为供试材料,进行植物净化模拟城市污水的实验,分析各种植物对污水中污染物的去除效果;利用主成分分析法和隶属函数法,对植物净化污水的效果进行综合评价。研究结果表明,净化处理的长短对植物的修复效果存在一定影响,在实验的第12天至第18天,植物对污水的处理效果最佳。4种植物都具有较强的净化污水效果,对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的平均抑制率都大于47.10%,对总氮、总磷和高锰酸盐指数(CODMn)的平均去除率分别大于77.47%、80.34%和21.94%。4种植物对不同污染程度污水中的各种污染物的去除效率有一定差异,箭叶梭鱼草对各种污染物的平均去除效率最高。4种植物中,箭叶梭鱼草适用于不同浓度污水的净化,黄菖蒲适用于重度污染污水的净化,路易斯安娜鸢尾净化能力稍差,但优势是常绿,可以四季使用,梭鱼草适合短期净化污水。     

城市湿地水生植物在水污染治理中的净化机理研究进展

综述了当前国内外对湿地水生植物在水污染治理中净化机理,包括水生植物对氮、磷、重金属、有机污染物和其它有毒有害物质的去除机制。     

漂浮植物修复技术净化城市河湖水体试验研究

阐述了漂浮栽培植物修复系统的技术原理、特点与系统组成, 研究了在该系统中种植美人 蕉和旱伞草2 种植物的生长状况以及这些植物对城市河湖水体中氮、磷等的净化效果。尝试了将 漂浮栽培植物与生物接触氧化技术结合起来, 并研究了植物与生物填料的组合系统对水质的改 善效果。结果表明, 美人蕉和风车草在漂浮植物修复系统对氨氮的去除率均在90%以上, 漂浮栽 培植物与软性填料的组合系统对水中COD_Mn 的去除率达46%以上。     

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。     

采煤塌陷区人工湿地水生植物作用分析——以徐州市九里湖人工湿地为例

采煤塌陷区人工湿地含有氮、磷、重金属等污染物,适宜采用水生植物进行生态修复。通过调查分析,发现九里湖人工湿地含有芦苇、菖蒲等挺水植物,水鳖等浮叶根生植物,金鱼藻、马来眼子菜、菹草等沉水植物。水生植物通过吸附、吸收等净化作用,有效降低了九里湖水体悬浮物的浓度、水的浊度,增加了水体的透明度、溶解氧,有效抑制了藻类生长。     

曝气和种植漂筏薹草去除富磷水体中磷的室内模拟实验研究

通过室内模拟实验,研究曝气和种植漂筏薹草(Carex pseudocuraica)对富磷水体中磷去除的影响,并分析了水体中总磷含量与水体中其它几种化学组分的关系。研究结果表明,在整个实验过程中,曝气+植物处理下,水体中总磷的去除率稳步提高,而在其它3种处理下,总磷的去除率都波动变化。在曝气+植物处理、曝气+无植物处理、自然复氧+植物处理和自然复氧+无植物处理下,水体中总磷的平均去除率分别为98.15%、97.15%、96.00%和95.88%,曝气和植物共同作用对水体中总磷的去除效果优于单一曝气或植物下的去除效果。在4种处理下,建立了以水中Fe~(2+)、Fe~(3+)和总有机碳含量为自变量,以水体中总磷含量为因变量的线性多元回归模型。     

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。     

利用水平潜流人工湿地净化城市湖泊污水——以西安市兴庆湖为例

2007年6月,构建并运行水平潜流人工湿地,对西安市最大的人工湖——兴庆湖的严重富营养化水体进行净化,以实现该湖生态系统的长期恢复。结果表明,水平潜流人工湿地对水体中的化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和固体悬浮物(SS)的平均去除率分别为84.2%、53.8%、47.9%、73.3%和86.6%,由于硝化和反硝化过程不足,导致人工湿地对水体中氮的去除率较低。提出构建多级湿地循环处理系统,以改进和完善处理城市湖泊污染水体的人工湿地技术。     

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。     

不同湿地植物对三江平原农田退水重金属的去除效果

选取黑龙江三江国家级自然保护区4种常见的湿地植物臌囊苔草Carex schmidtii、芦苇Phragmites australis、水葱Scirpus validus、香蒲Typha orientalis,设置15种不同的人工湿地,研究不同处理对当地农田退水Cr、Pb、Cu、Zn的去除效果。结果表明:随着时间的延长,水体中Cr、Pb、Cu、Zn的含量都在降低。实验结束时,15种人工湿地对Cr、Pb、Cu、Zn的平均累积去除率分别为91.82%、54.33%、12.92%、72.61%,对Cr、Pb、Cu、Zn的累积去除率最高的人工湿地分别为:臌囊苔草+芦苇+水葱(95.45%)、臌囊苔草+芦苇+香蒲(68.39%)、臌囊苔草+芦苇+水葱+香蒲(22.22%)、臌囊苔草+香蒲(81.63%)。Cr、Cu的平均累积去除率与植物数量呈线性关系,即植物为1~4种时,湿地植物种类组成数量越多,Cr、Cu的平均累积去除率越高。     

4种挺水植物、4种沉水植物及其组合群落去除模拟富营养化水体中总氮和总磷的作用比较

在模拟的不同水体富营养化条件下,研究了分别由4种挺水植物[雨久花(Monochoria korsakowii)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、泽泻(Alis maplantago-aquatica)和野慈姑(Sagittaria trifolia)]、4种沉水植物[狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)]组成的群落以及由以上随机2种挺水植物+2种沉水植物组成的混合群落对水体中总氮和总磷的去除作用,旨在明确与单由挺水植物或沉水植物组成的群落相比,由挺水植物与沉水植物混合组成的群落是否对水体中的总氮和总磷具有更强的去除能力,并探讨其去除总氮、总磷的增强作用是否受水体富营养化水平的影响。在实验开始和结束时,分别测定了植物、底泥和水体中的总(全)氮和总(全)磷含量以及植物群落的总生物量。研究结果表明,混合群落中黑藻、金鱼藻、雨久花和黄花鸢尾的相对生长速率和累积生物量显著高于它们在单由挺(沉)水植物组成的群落中的相对生长速率和累积生物量,相应地,混合群落中的黒藻、雨久花和黄花鸢尾的全氮和全磷积累率也显著高于单由挺(沉)水植物组成的群落;与单由挺(沉)水植物组成的群落相比,混合群落具有较高的水体总磷去除率,且随着水体富营养化程度的加重而增大,然而其对水体总氮去除率与单由挺(沉)水植物组成的群落差异不显著;在水体中、高富营养化水平下,混合群落底泥的全氮去除率和全磷积累率显著高于单由挺(沉)水植物组成的群落;在水体不同的富营养化水平下,在所构建的混合群落中,狐尾藻+黒藻+雨久花+黄花鸢尾群落、黑藻+金鱼藻+雨久花+野慈姑群落和黑藻+竹叶眼子菜+泽泻+野慈姑群落群落都表现出较高的水体总氮和总磷去除率。因此,与单由挺(沉)水植物植物组成的群落相比,混合群落生长和生态功能都具有一定的增强效应,且该效应受水体富营养化水平的显著影响。     

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。     

水生植物的生态功能和资源应用

水生植物具有水体产氧、氮循环、吸附沉积物、抑制浮游藻类繁殖、减轻水体富营养化、提高水体自净能力的重要功能,同时还能为水生动物、微生物提供栖息地和食物源,维持水岸带物种多样性.通过综述国内外水生植物的研究进展,阐明了水生植物的概念及分类方法,全面概述了水生植物的生态功能,讨论了中国城市建设中水生植物资源利用现状和效果,提...     

水生植物满江红及其农业产业化应用研究进展

满江红(Azolla pinnata subsp.Asiatica)是一种萍-藻共生的小型水生蕨类植物,具有固氮能力强、粗蛋白含量高和富钾的功能,农业应用价值较高,一直受到关注。红萍在农业生产应用上历史悠久,传统上红萍多用于绿肥利用、淡水鱼饲料,也有用于猪、鸡、鸭等饲料,降本节支的成效显著。近年来也逐步应用于污水治理,其具有去除富营养化水体中氮、磷的作用,显示出较好的水体环境治理效果。通过总结红萍育种、抗逆性、肥料化、饲料化、污水净化利用等方面的研究进展,分析了红萍综合利用中的优势及潜力,并提出红萍在农业产业化中的应用对策,以期为乡村资源高效利用与农业绿色发展提供参考及借鉴。     

三种水生植物枯落物分解特征与人工湿地渗透系数

于2015年5月6日,开展模拟人工湿地实验,研究美人蕉(Canna indica)、芦苇(Phragmites australias)和香蒲(Typha orientalis)地上部分(茎、叶)和地下部分(根)枯落物的分解特征及其对人工湿地渗透系数的影响。结果表明,在枯落物分解期间,美人蕉茎、叶枯落物的分解率最大,其次为芦苇的,香蒲的最小;在分解的第302天,香蒲、美人蕉和芦苇根枯落物的分解率分别为90.6%、89.3%和73.4%,美人蕉、芦苇和香蒲茎、叶枯落物的分解率分别为93.1%、54.7%和51.4%,美人蕉茎、叶枯落物分解率高与其初始氮含量较高和木质素含量较低有关。3种水生植物枯落物的分解率与植物枯落物中的碳氮比显著负相关(p0.01),与木质素与氮之比显著负相关(p0.05)。与未添加水生植物枯落物的人工湿地相比,添加香蒲、美人蕉和芦苇茎、叶枯落物的人工湿地渗透系数分别下降了24.1%、16.7%和23.4%。在人工湿地中,种植木质素含量低的美人蕉,有利于缓解人工湿地堵塞。