潜流湿地和表面流湿地的净化效果与植物生长比较

分别以砾石和土壤为填料构建成潜流人工湿地和表面流人工湿地,处以较大水力负荷的污水处理。比较了两种湿地对污水的净化效果,结果表明在较大水力负荷条件下两种湿地的净化效果都较差,但潜流湿地对各种污染物的净化能力都优于表面流湿地;土柱法测量了湿地植物的根系生物量,结果显示湿地植物地上部分长势差异不明显,但潜流湿地的根系生物量显著低于表面流湿地的根系生物量(P<0.05)。结合前期实验结果得出湿地净化效果不仅与湿地植物根系生物量有相关关系,还与其他因素有一定的相关关系。     

5种湿地植物对生活污水净化效果研究

选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种常见湿地植物分别构建人工湿地小试系统,测试它们对生活污水的净化作用,分析污水净化过程中氮磷元素在植物体内和土壤中的动态分布,以明确各湿地植物对污水的综合净化能力。结果表明:（1）5种湿地植物对生活污水中的CODcr、铵态氮、总氮和总磷的去除效果显著高于无植物对照;随处理时间延续,污水中CODcr、铵态氮、总氮和总磷浓度均呈下降趋势,定植土壤中的总氮和总磷含量呈先上升后下降的变化趋势。（2）5种植物能够吸收污水中89.7%～97.9%的磷元素,污水中剩余的磷元素量较少（2.1%～10.3%）;污水中氮元素在植物体、污水和土壤中分布因植物种类不同有很大差别,芦苇、水葱和长苞香蒲可吸收污水中76.1%～83.4%的大部分氮元素,而千屈菜和扁秆藨草对氮元素吸收量较少（分别为45.0%和46.8%）,在污水和土壤中滞留的氮元素较多（21.7%～31.6%）。（3）5种植物对氮元素的积累能力显著大于对磷元素的积累能力;5种湿地植物对生活污水的综合净化能力差异较大,从强到弱依次为芦苇＞长苞香蒲＞水葱＞扁秆藨草＞千屈菜。     

4种不同生活型湿地植物对富营养化水体的净化效果

选择4种湿地植物菖蒲、香蒲、浮萍和金鱼藻,研究单一及组合湿地植物对高浓度污水(污水处理厂进水)、低浓度污水(污水处理厂出水)中营养物质的去除效果.结果表明: 水体中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)浓度呈现试验前期快速下降,后期缓慢下降的趋势,表明湿地植物能有效净化污水中的TN、TP、COD,但不同湿地植物及湿地植物组合的净化效果存在差异.多种湿地植物组合比单种湿地植物对TN的净化作用强,其中香蒲＋浮萍＋金鱼藻对TN的净化效果最佳;高浓度污水中,单种挺水植物对TP的净化效果较好,低浓度污水中,则是多种湿地植物组合对TP的去除率较高;高浓度污水中,湿地植物对COD的去除率为85.1%～96.0%,其中菖蒲、香蒲去除效果最佳,低浓度污水中,湿地植物对COD去除率为76.9%～94.8%,以菖蒲＋浮萍＋金鱼藻去除效果最好.总体看来,湿地植物对高浓度污水中TN、TP、COD的净化效果好于低浓度污水,两种水体的pH都得到改善.     

几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较

以无植被、基质为河砂的潜流型人工湿地为对照,研究了石菖蒲、灯心草和蝴蝶花3种类型植被、基质均为河砂的潜流型人工湿地净化生活污水COD、总氮的效果．结果表明,在污水COD浓度小于200mg·L^-1、总氮浓度小于30mg·L^-1的低浓度范围里,无植被的人工湿地和有植被的人工湿地对污水中COD、总氮均有很好的去除效果,两者差异不大,其COD去除率均达90％以上,总氮的去除率达80％以上．随着污水中COD和总氮浓度的增加,无植被人工湿地和有植被人工湿地去除COD和总氮的效果均有不同程度下降,两者差异明显,有植被的人工湿地能维持较高的COD、总氮的去除效果,无植被的人工湿地COD和总氮去除效果下降很快,植被在人工湿地系统去除污水COD和总氮过程中起着重要的作用．在整个试验阶段,石菖蒲植被人工湿地COD和总氮平均净化效率分别为80．46％和77．77％、灯心草人工湿地分别为75．53％和71．17％、蝴蝶花人工湿地分别为70．50％和66．38％,无植被人工湿地分别为61．39％和55．81％．同无植被人工湿地COD和总氮净化效果相比,石菖蒲植被人工湿地净化效果最好;其次为灯心草植被人工湿地,再次为蝴蝶花植被人工湿地．不同类型植被的人工湿地净化污水中COD和总氮的效果与其生物量关系密切,这与植被系统吸收同化有机物质和总氮数量、根际微生物分解有机物质和硝化-反硝化作用有关。     

不同基质和不同植物对人工湿地净化效率的影响

实验通过建立不同模式的小型湿地系统研究了不同基质和不同的植物组合对人工湿地净化效率和效率稳定性的影响.结果表明,种植植物的湿地系统比没有植物的湿地系统净化效率高,沙土混合基质比卵石基质净化效率高;旱伞草和美人蕉组合以及旱伞草、美人蕉和芦苇3种植物的组合湿地系统比单一旱伞草湿地系统的净化效率更高;小粒径基质和混合种植湿地系统能够保持较稳定的净化效率.     

人工湿地净化污水处理厂低浓度尾水的效果

文章构建一种以双向横流过滤单元为核心的人工湿地系统,以实际污水处理厂尾水为进水,研究了尾水湿地系统净化效果,发现采用该湿地模式的出水能稳定提升1个等级。为了进一步探究湿地系统除污机理,以污水处理厂实际低浓度尾水为进水,研究了该湿地系统不同植物单元污染物去除功效,讨论了植物、基质与微生物的协同作用机制。研究结果表明:(1)在不同植物的去污效果对比实验中,花叶芦竹植物单元对COD、TN、NH₄⁺-N和TP的平均去除率最高,分别为20.11%、17.17%、28.08%和18.12%;(2)不同运行阶段时基质进出水端主要微生物群落差异较小;(3)系统反向进水时,湿地系统TN去除率可提升50.00%。研究结果对于尾水湿地建设具有一定指导意义。     

两栖榕在人工湿地的生长特性及其对污水的净化效果

研究了两栖榕在潜流型人工湿地的生长特性及其对污水的净化效果。一年多的实验表明,生长在人工湿地的两栖榕具有发达的侧根和不定根,保持正常的净光合速率,蒸腾速率,根系活力生长速率。两栖榕人工湿地对TN,TP,CODCr和BOD5的去除率分别为54．2％、40．9％、72．4％和74．3％,与无植物系统相比较,去除率分别提高了17％、12％、10％和11％,此外,两栖榕人工湿地系统中,水力停留时间对去除率果有一定影响。     

蚯蚓对湿地植物光合特性及净化污水能力的影响

以香蒲、芦苇和美人蕉为研究对象,并以土壤+沙子+有机质混合物为供试基质模拟人工湿地处理污水,采用向基质中加入蚯蚓与未加入蚯蚓2种处理。研究加入蚯蚓后,香蒲、芦苇和美人蕉光合速率、蒸腾速率、SPAD值和水分蒸发、蒸腾量的变化及其对净化污水能力的影响。结果表明:与未加入蚯蚓相比,加入蚯蚓后,香蒲、芦苇和美人蕉的净光合速率、蒸腾速率、SPAD值和水分蒸发、蒸腾量均增加,其中芦苇的净光合速率、蒸腾速率和水分蒸发、蒸腾量增加达到显著水平(P <0.05),而香蒲的水分蒸发、蒸腾量增加也达到显著水平(P <0.05);加入蚯蚓后,香蒲、芦苇和美人蕉对COD_Mn、NH₄⁺-N、NO₃^--N、TN和TP的去除率均增加,且香蒲和芦苇对COD_Mn的去除率显著增加 (P <0.05)。加入蚯蚓后,香蒲、芦苇和美人蕉的SPAD值均增加,说明蚯蚓能提高湿地植物对氮的吸收,增加植株中的氮含量,促进湿地植物的光合速率和蒸腾速率从而提高对污水的净化能力。     

红树植物人工湿地对生活污水的净化效果

研究了潜流型海桑（Sonneratia caseolaris）人工湿地、桐花树（Aegiceras corniculatum）人工湿地和木榄（Bruguiera gymnorrhiza）人工湿地对生活污水的净化效果。一年来,3种红树植物人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N的平均去除率分别达到83%、71%、41%、55%、50%和84%以上。人工湿地各处理周期之间,BOD5和CODCr去除率波动较小,而TP、TN、NH4^＋-N和NO2^--N去除率波动较大。3种红树植物人工湿地对各种污染物的净化效果存在一定的差异。海桑人工湿地和桐花树人工湿地对BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显高于木榄人工湿地,而海桑人工湿地和桐花树人工湿地相比较,除TP外,BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N去除率没有显著差异。人工湿地单一处理周期内,去除率随水力停留时间（HRT）的延长而增加。BOD5、CODCr、TN和NH4^＋-N在HRT为1d和2d的去除率分别为HRT为3d去除率的54%-65%和73%-84%,NO2^--N在HRT为1d和2d的去除率分别达到了HRT为3d的70%-81%和85%-94%,而TP在HRT为1d和2d的去除率分别只有HRT为3d的39%-50%和65%-74%。另外,红树植物人工湿地与风车草（Cyperus alternifoliu）人工湿地相比,前者的BOD5、CODCr、TP、TN和NH4^＋-N去除率明显小于后者（P〈0.05）。总体上看,3种红树植物人工湿地对生活污水的净化效果呈现海桑人工湿地≈桐花树人工湿地〉木榄人工湿地。     

复合人工湿地对水禽污染废水的净化效果

通过在北京市野生动物救护中心构建表流湿地与潜流湿地相结合的人工湿地来处理富营养化的水体,研究该人工湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除作用。研究表明:表流湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到68%,31%,93%和55%,潜流湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到75%,67%,55%和50%,复合人工湿地对TP、TN、浊度和CODcr的去除率可分别达到80%,50%,95%和90%,人工湿地不同构建类型对TP、TN的去除量没有显著差异(P>0.05),对TP的去除率、浊度和CODcr的去除量及去除率之间存在显著性差异(P<0.05),而对TN的去除率没有显著性差别(P>0.05),通过拟合进出水中不同污染物的质量浓度关系发现,表流湿地、潜流湿地和复合人工湿地进出水中TP、TN及CODcr之间存在显著的线性相关关系(P<0.05),相关系数分别为0.948、0.994、0.952,0.948、0.995、0.958和0.963、0.990、0.927,人工湿地进出水中浊度符合多项式方程规律,相关系数为分别为-0.523(R²=0.451,P>0.05),0.854(R²=0.8756,P<0.05)和-0.086(R²=0.197,P>0.05)。     

湿地中的植物入侵及湿地植物的入侵性

湿地享有“自然之肾”之称,但湿地生态系统正在受到严重的破坏,植物入侵已经成为干扰湿地生态系统的重要因素。同时湿地植物具有高度的入侵性,湿地和植物入侵都是现代生态学的研究热点。本文总结分析了湿地容易受到入侵的6种主要原因,包括湿地生境类型多样,分布广泛;湿地位置与植物扩散路线相关性;干扰;富营养化;湿地的脆弱性;外来种缺少天敌等。归纳了21种全球性主要湿地入侵植物种及其生态习性,并对湿地植物具有高度入侵性的共同特点以及解释湿地入侵现象的5种假说:天敌逃避说、宽耐受性假说、有效利用说、杂种优势说和异株克生说等作了综述分析。     

潜流型菖蒲人工湿地不同C/N对污染物的去除效率

选取炉渣和砾石为基质,以无植被为对照,分别设置低、中、高浓度的3个碳水平(C1、C2、C3)和3个氮水平(N1、N2、N3)处理,研究潜流型菖蒲人工湿地在不同C/N下净化生活污水中COD、总氮(TN)、总磷(TP)的效果。结果表明,在不同C/N下,菖蒲人工湿地对污水中COD、TN的去除效果显著高于无植被的人工湿地,菖蒲植被能增加人工湿地COD去除率10.53%,增加TN去除率6.73%;而对于TP的去除,有无植被无显著差异。随着进水N、P浓度及C/N的变化,菖蒲湿地对COD、TN和TP的去除率分别为67.57%～75.85%、20.91%～56.82%和7.15%～17.78%;同时,菖蒲植株对N、P的积累量也相应的变化,其地上部的N、P积累量为4.44～14.79和1.11～3.37g.m-2,平均占湿地N、P去除率的6.91%和10.67%;地下部的N、P积累量分别为2.35～5.20和0.74～1.41g.m-2,平均占湿地N、P去除率的2.69%和6.02%。植物地上器官对湿地N、P的积累量大于地下部,有利于通过收割作用去除湿地系统中的N、P。     

垂直流人工湿地的设计及净化功能初探

阐述了垂直流人工湿地小试系统的设计,并测试其冬季污水净化效果,垂直流人工湿地由下地流和上行流方式的两池组成,对受污染地面水体中的CODCr,BOD5和TSS的去除率分别为53．6％,78．7％和80．2％,对细菌,总大肠菌,粪大肠菌和藻类的平均去除率分别达99．4％,85．9％,89．7％和97．7％,。对KN,HN4^ -N和TP的平均去除率分别为39．2％,16．5％和25．8％,各系统对污染物的去除作用无明显差异。系统出水NO3^-N浓度高于进水,而有植物系统中又高于无植物的对照,表明湿地植物的存在有利于硝化,表明下行流－上行流人工湿地在冬季仍能较好地改善水质,是一种有效的水处理技术,对水体水质改善和水生态系恢复具有重要意义。     

江苏沿江地区出口产品仓储昆虫群落结构数量特征研究

对江苏沿江地区出口产品仓储昆虫进行调查,分析了5种出口产品仓储昆虫群落的优势种.利用群落物种的丰富度、生态优势度、多样性和均匀度等群落特征指数,研究了5种类型出口产品仓储昆虫群落结构的数量特征,并分析了它们的相似性.通过系统聚类分析将5种群落分为4类,草柳藤制品和羽绒制品仓储昆虫群落同属一类,其它3种产品仓储昆虫群落各属一类.除木制品群落结构相对合理外,其它群落结构都不合理,皮毛制品群落结构尤其不合理.     

深圳湾不同生境湿地大型底栖动物次级生产力的比较研究

以深圳湾红树林为例,于2010年1—12月每月1次对红树林和3种对照生境(芦苇鱼塘,基围鱼塘和光滩)的大型底栖动物进行了采样调查,并对其次级生产力、P/B值(次级生产力与生物量的比值)、优势种和生物多样性进行了计算与分析。结果表明,不同生境大型底栖动物群落次级生产力和P/B值差异明显,芦苇鱼塘、基围鱼塘、光滩和红树林生境的次级生产力分别为:6.81、147.50、74.70和105.78 g.m-.2a-1;P/B值分别为:1.10、1.53、1.41和3.58 a-1。红树林生境的次级生产力较高,仅次于基围鱼塘,P/B值显著高于其他3种生境,周转速率最快。结合大型底栖动物优势种和生物多样性的季节变化分析表明,红树林生境大型底栖动物生物多样性最丰富,生态系统抵抗力和恢复力最高,生态系统最稳定。由此说明城市化地区红树林生境对大型底栖动物周转速率和物种多样性有明显促进作用,可以增加生态系统营养的保持力和生态系统的稳定性,对于缓解城市化对湿地生态系统造成的威胁具有重要作用。     

广州地区湿地维管植物资源调查与分析

共调查记录了广州地区湿地维管植物42科,93属,112种,大部分为被子植物,其中含有较多属和种的科是禾本科(Gramineae)和菊科(Compositae),含有较多种的属是蓼属(Polygonum)和莎草属(Cyperus).出现频率较高的物种主要有空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.)、少花龙葵(Solanum americanum Miller)和鸭跖草(Commelina communis Linn.),这三个种在70%以上的调查点中有分布.水生植物有15种,占总数的13.39%,大多数为单子叶植物;湿生植物有27种,占总数的24.11%;喜湿植物有70种,占总数的62.50%.调查到的植物有不少已广泛应用于湿地园林景观和人工湿地,也有一些具有一定的应用潜力.     

8种湿地植物不同苗龄植株的表型特征及相关性分析

对水葱(Scirpus validus Vahl)、香蒲(Typha orientalis Presl)、小香蒲(T.minima Funk.)、再力花(Thalia dealbata Fraser ex Roscoe)、黄菖蒲(Iris pseudacorus Linn.)、灯芯草(Juncus effusus Linn.)、梭鱼草(Pontederia cordata Linn.)和菖蒲(Acorus calamus Linn.)8种多年生湿地植物1年生和3年生植株的地上和地下部分干质量、株高(包括花序高和叶层高)、根长、根数和根粗进行了测定,并对各表型特征指标间以及苗龄与各表型特征指标间的相关性进行了分析。结果显示:8种湿地植物3年生植株的地上和地下部分干质量普遍高于1年生植株;从生长量分配情况看,除小香蒲外,其余种类3年生植株地下部分干质量所占比例均高于1年生植株。多数种类1年生和3年生植株的株高差异较小。从根系特征看,根数小于100、根粗1.0~2.0 cm的植株以1年生为主,而根数大于100、根粗1.0 cm以下和2.0~3.5 cm的植株以3年生为主;根长15~25 cm的植株以1年生所占比例较高(62.5%),而根长25~35 cm的植株1年生和3年生所占比例相等。相关性分析结果表明:1年生植株的地上部分干质量与株高、根长与根粗呈显著正相关(P<0.05),3年生植株的地下部分干质量与根粗也呈显著正相关;但不同苗龄植株的其他表型特征指标间的相关性均不显著。苗龄与植株地下部分干质量呈极显著正相关(P<0.01),但与地上部分干质量、株高、根长、根数和根粗的相关性不显著。总体而言,8种湿地植物3年生植株的表型特征优于1年生植株,更适用于污染水体及退化湿地生态系统的修复。