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。     

不同宽度林带对国道两侧农田水稻叶片和糙米中重金属含量的影响

以205国道淮安段具有5 m和20 m宽林带的路段为研究区域,对国道东西两侧200 m范围内农田水稻(Oryza sativa L.)叶片和糙米中Al、Fe、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni和Pb含量及其与路侧距离的相关性进行了分析.结果表明:具5 m宽林带路段两侧稻叶和糙米中大多数重金属元素的含量呈现随路侧距离增加而减少的趋势,且峰值多出现在距路侧5～10m或20 m附近;其中,东侧稻叶中Cu、Cr和Ni含量及糙米中Al、Fe、Cu、Zn和Ni含量以及西侧稻叶中Cu和Pb含量及糙米中Cd和Pb含量与路侧距离呈显著或极显著负相关.具20m宽林带路段两侧稻叶和糙米中大多数重金属元素的含量并没有呈现随路侧距离增加而减少的趋势,且峰值多出现在距路侧20 m以外;只有东侧稻叶中Cr和Ni含量及糙米中Fe和Ni含量以及西侧糙米中Al和Cu含量与路侧距离呈显著或极显著负相关.具5m宽林带路段两侧稻叶和糙米中的重金属含量分布特征与无林带路段十分相似,而具20m宽林带路段两侧稻叶和糙米中的重金属含量较低,说明20 m宽林带对公路大气污染物有较明显的阻滞作用.根据研究结果,建议在公路两侧10～20 m范围内设置乔灌草结构模式的防护林带,并适当提高防护林中灌木的比例,保持乔木疏密适度.     

红树林人工湿地对生活污水的净化效果

建立3条结构相同的潜流人工湿地带(长×宽×高为33 m×3 m×0.5 m),带内分别种植外来种海桑和本地种秋茄、桐花树,水力负荷为5 m3·d-1,停留时间约3 d,连续2年监测。结果表明:各湿地带对CODcr、BOD5、TN、NH3-N、TP和SP的平均去除率分别为65%、74%、53%、52%、67%和70%;不同红树植物湿地带的去除能力不同,且与植物生长状况相关;湿地运行初期,海桑生长速度最快,其去污能力最强;其后海桑受到化学试剂的影响死亡1/2,其去污能力显著低于桐花树和秋茄;各湿地带对肠道菌群的去除率均高于80%,不同植物之间无显著差异,但出水中的菌体数量远高于国家污水排放标准,应结合其他措施(如氯化消毒等)处理肠道菌群;红树林是比较理想的人工湿地净化植物,但外来种海桑对化学试剂、低温等不良环境敏感,生长不稳定,需进一步探讨红树林作为人工湿地净化植物的可行性。     

浮游藻类与水质污染监测

水污染引起水体各种物理、化学条件的改变 ,这种改变直接影响到生活在水中的浮游藻类及其他生物。有些浮游藻类对污染很敏感 ,有些则有较大的忍耐力 ,还有些只生活在污水中。根据浮游藻类的种类和数量常常可以判断水体污染的情况。1　水污染及其类型1.1　水污染的概念　水污染一般是指进入水中的污染物超过水体本身的净化能力 ;或者说外来物含量超过水体本底的含量 ;也可以用外来物破坏水体用途的程度来定义。严格来说 ,应该把这几方面的含义结合起来 ,并且加上对人体健康和生态系统造成损害或潜在性危险的内容在内。1.2　水污染类型　水污…     

云南高原湖滨带3种挺水植物对水体N的净化能力及响应

以云南常见湖滨带挺水植物水葱、芦苇、茭草为待试植物,通过静水培养试验,分析了3种湖滨带挺水植物在TN浓度为10～10.5mg·L^-1污水中的生长特征及其与净化能力的相互关系.研究表明,植物的生长、生理反应和净化能力间有较好的相关性,水葱、茭草和芦苇的相对生长速率分别为0.0023/d、0.0012/d和0.0017/d,水葱株高增长率为茭草的1.4倍,芦苇的1.84倍,水葱的生长量为(干重)3.53g,为芦苇的1.76倍,茭草的2.22倍;对N的累积能力分别比芦苇和茭草高1.1倍和1.3倍,对氮的同化利用率显著高于芦苇和茭草.水葱、芦苇、茭草对污水氮的净化率分别为86.59%、76.32%和74.83%,对氮的吸收率分别为23.81%、8.55%、11.30%;电导率和MDA比值分别为1.136,2.214和1.413;0.962,1.629和2.06,水葱均表现出较好的净化效果和较强的抗逆性.结果表明,植物对环境的适应及功能的发挥,一方面取决于自身的生物学特性,另一方面受生长环境的影响,环境胁迫导致其生长不良,不能有效发挥其湖滨水体净化功能.     

人工湿地污水处理系统中的植物效应与基质酶活性

为了解植物在湿地污水净化系统中的作用与机理,构建了A-B-C三级串连垂直流人工湿地系统,并选择水葱(Scirpus validus)风车草(Cyperus alternifolius)、美人蕉(Canna indica)、和芦苇(Phragmites australis)作为测试植物,进行了生活污水处理试验.结果表明,系统中有植物单元单位面积污染物的去除量均高于无植物对照单元.与对照相比,在A、B、C三级系统中由植物效应产生的CODCr去除增量分别为43.52 g/(m2·d),20.38 g/(m2·d),30.94 g/(m2·d);TN去除增量为13.14 g/(m2·d),28.61 g/(m2·d),6.97 g/(m2·d);TP去除增量为1.2 g/(m2·d),0.66 g/(m2·d),0.06 g/(m2·d).从A到C级,污水中污质浓度递减,呈现根系活力显著增强,而植物生长量、过氧化物酶含量、生长量与氮磷积累量等显著下降趋势.基质酶活性在对照单元中较低,在有植物单元中,基质酶活性明显增大并与根系活力成正相关.     

利用水生植物净化河涌污水能力的比较研究

以8种水生植物为材料,在单一、复合种植的组合条件下,对污染物的去除效率及各植物的生长发育状况进行研究.结果表明：总磷、总氮、氨氮、浊度等水质指标的去除速率随着处理时间延长而逐渐升高,而CODMn的去除效果为开始较高,然后有所降低,后期又提高的波动现象.整体上除个别植物种类外,所有组合单元的处理效果均优于对照.经过植物净化处理,原污水的TP含量约为重污染水Ⅴ类水的4倍、TN含量为Ⅴ类水的5~6倍、水中上述污染物有30％~33．3％的种植组合达到Ⅲ类水的水平,其中20％~25％的组合达到了Ⅱ类水的水平.其他20％~30％的种植组合能使TP、TN污染物含量减少2~3倍,污染水水质相当或接近于Ⅴ类水的水平.原污水氨氮含量为Ⅴ类水的6~7倍,经过植物各组合的处理,58．3％组合的水平在Ⅲ类水以上,其中50％的组合达到Ⅱ类水的水平.其他约35％的组合使氨氮含量减少4~5倍,接近Ⅴ类水的水平.在植物形态学指标方面,除个别大薸单元出现负增长及植株坏死外,其余植物根、茎、叶有一定增长,表明植物能适应这样的污水而生长;植物复合种植比单一种植单元的处理表现出更高的净化水平及稳定性,应得到重视;挺水植物比漂浮植物和沉水植物的净化能力强,在水处理实践中可优先考虑.     

芽孢杆菌对养殖水体净化作用的比较研究

利用平板鉴定法比较了5株芽孢杆菌的产蛋白酶、淀粉酶、细菌素能力。并以鳗鱼场的养殖污水作为培养基进一步试验,筛选到1株对养殖污水具有较强净化作用的菌株—芽孢杆菌FB123,接种有FB123菌株的被测试水中氨氮含量由空白的2.7 mg/L下降到0.72 mg/L,挥发性酸从10.9μg/mL上升到16.4μg/mL,乳酸菌数由4.9×104cfu/mL上升到1.21×106cfu/mL,对养殖污水的抑菌能力(以抑菌圈直径表示)则为1.3 cm。结果表明菌株FB123对养殖污水具有较强的净化作用,在改善养殖水质方面具有潜在的应用价值。     

浮床黑麦草对城市生活污水氮循环细菌繁衍和脱氮效果的影响

通过设施大棚内容积为1.5m3的人工模拟池试验,研究了浮床黑麦草对模拟城市生活污水氮循环细菌繁衍和脱氮效果的影响。通过研究,阐明浮床植物去除污染水体氮素的可能途径。研究结果表明:浮床黑麦草对模拟城市生活污水总氮和氨氮的去除效果分别达到了31.6%和43.0%;浮床黑麦草根际和根系正下方是各类氮循环细菌生长的最佳区域;浮床黑麦草处理有效地提高了系统氮循环细菌的数量,16d的试验结束时细菌总数(A,单位为CFU.mL-1)达到最大值,其lg(A/(CFU.mL-1))增加至8.82,各类氮循环细菌比对照高3-5个数量级;同时,浮床黑麦草处理显著提高了氮循环细菌的群落多样性,系统内氨化菌、硝化菌、亚硝化菌和反硝化菌共存;明确了浮床黑麦草的吸收同化和氮循环细菌的生物脱氮是浮床黑麦草净化水质的两个重要途径。     

有关水生植物净化污水的试验探索

随着水污染的不断加剧,水生植物净化污水成了热门研究课题之一。有鉴于此,本文基于水生植物净化污水的试验进行探索。通过试验大薸、芦竹等七种浮水植物和挺水植物对污水中氨氮、总磷、铁、锰的净化能力,最后得出以种植浮水植物为主或者两类植物组合应用的方式能达到最佳处理效果。     

落地原油对芦苇温地生态工程净化系统影响

以芦苇湿地为介质净化石油开采过程中落于地面的原油,研究了中试条件下芦苇湿地的净化效果及落地原油对土壤和芦苇介质的影响。结果表明：芦苇湿地对不同施入剂量的落地原油都有较好的净化率,在试验运行期内,芦苇湿地对矿物油的净化率高达88％－96％。落地原油对土壤的污染基本局限于表层,对深层土壤的污染趋势并不明显,一般40－60cm土层的矿物油含量已接近或低于对照区表层土的背景值;落地原油对芦苇生长指标的影响表现出两面性,一方面抑制芦苇的叶龄指数和株高生长量,另一方面又能刺激芦苇的长粗、增加芦苇的生物量;落地原油对纤维素、木质素、戊糖、纤维素宽及纤维素长宽比等芦苇品质指标的影响很小,一些指标甚至优于对照区。     

落地原油对芦苇湿地生态工程净化系统影响

以芦苇湿地为介质净化石油开采过程中落于地面的原油 ,研究了中试条件下芦苇湿地的净化效果及落地原油对土壤和芦苇介质的影响。结果表明 :芦苇湿地对不同施入剂量的落地原油都有较好的净化率 ,在试验运行期内 ,芦苇湿地对矿物油的净化率高达 88%～ 96 %。落地原油对土壤的污染基本局限于表层 ,对深层土壤的污染趋势并不明显 ,一般 4 0～6 0 cm土层的矿物油含量已接近或低于对照区表层土的背景值 ;落地原油对芦苇生长指标的影响表现出两面性 ,一方面抑制芦苇的叶龄指数和株高生长量 ,另一方面又能刺激芦苇的长粗、增加芦苇的生物量 ;落地原油对纤维素、木质素、戊糖、纤维素宽及纤维素长宽比等芦苇品质指标的影响很小 ,一些指标甚至优于对照区。     

摩天岭北坡森林植被垂直带的初步研究

本文对摩天岭北坡森林植被的垂直分布特点进行了初步研究。采用排序的方法,结合对群落生态外貌特点的分析,以及群落所处海拔高度,划分出森林植被垂直带如下：(1)山地常绿落叶阔叶林带,海拔1600m以下;(2)山地落叶阔叶林带,海拔1600—2100m;(3)山地针阔叶混交林带,海拔2100—2900m;(4)亚高山针叶林带,海拔2900—3450m;(5)高山灌丛草甸带,海拔3450m以上。     

铁-碳内电解质下4种水生植物的净水效果

为比较湿地生态系统中常见水生植物的净水效果,在铁-碳内电解质下以凤眼莲、睡莲、菖蒲、芦苇4种水生植物为研究对象,比较分析植物及其组合在不同试验时间(1～5 d)对污水中铵氮、化学需氧量(COD)、总磷(TP)的净化效果.结果表明:与无植物的对照相比,铁-碳内电解质下单种水生植物对污水中的铵氮、COD、TP去除效果更好,但物种间存在明显差异.在污水处理2 d时,凤眼莲对铵氮的去除率达到100%;3 d时,铵氮在菖蒲水体中的浓度接近0;各类型植物组合对铵氮的去除效果均较好.在污水处理2 d时,凤眼莲的水体COD浓度接近0,菖蒲次之,凤眼莲-菖蒲组合水体的COD浓度降为最低(4.33 mg·L^-1),去除率为85.1%.在处理4 d时,凤眼莲的TP浓度最低,芦苇次之;处理2 d时,凤眼莲-菖蒲水体的TP浓度最低.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,植物的配置应依据污染物水平进行优化.     

高效净水细菌的分离鉴定及其净水能力分析

[目的]分离筛选获得能高效净化污水的净化细菌。[方法]利用氨氮降解筛选培养基对某污水处理厂的活性污泥进行净水细菌的分离筛选,并研究分离菌株对污水有机质、氨态氮、总磷与总氮含量的去除效果以及药敏性分析。[结果]比较去除效果,获得了1株最高效的净水细菌,该菌株对污水有机质、氨态氮、总氮与总磷均具有较强的净化效果,其去除率分别达58. 90%、65. 45%、51. 91%和35. 00%。结合菌落形态特征观察、生理生化分析及分子鉴定,鉴定该菌株为暹罗芽胞杆菌(Bacillus siamensis)。该菌株对7种常见抗生素均具有一定敏感性,其中对氨苄青霉素最敏感,卡那霉素次之,对庆大霉素最不敏感。[结论]分离筛选获得1株能高效净化污水的暹罗芽胞杆菌,对常见抗生素具有一定敏感性。     

应用磷脂脂肪酸和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳分析技术研究湿地植物根际微生物群落多样性

以天津大学校内两个相邻的小型湖泊(青年湖和爱晚湖)为研究区域, 通过采样分析, 利用磷脂脂肪酸(PLFA)和聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)分析技术, 研究了湿地植物种类(芦苇(Phragmites australis)和东方香蒲(Typha orientalis))和生长方式(单生和混生)对根际微生物生物量和群落结构的影响。PLFA分析结果表明, 植物根际微生物生物量大于非根际(爱晚湖芦苇除外); 植物种间的差异较大, 东方香蒲根际沉积物中微生物生物量大于芦苇根际; 种内根际微生物受植物的生长状况影响较大, 采样期间两个湖泊中东方香蒲的生长状况(株高)相似, 根际微生物生物量相差不大, 而爱晚湖芦苇由于与东方香蒲共生, 受到东方香蒲的抑制, 使得根际微生物生物量明显低于单独生长的芦苇; 革兰氏阳性细菌数量小于革兰氏阴性细菌的数量, 且根际的革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌的比值小于非根际。沉积物中的细菌群落结构主要与植物种类有关, 同一种植物的根际细菌群落结构差异较小(这些根际细菌聚为一类); 不同植物的根际细菌群落结构差异较大。     

污水处理厂尾水中氨氮对穗花狐尾藻生长的影响

为了更好地利用沉水植物净化污水处理厂尾水,用穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在不同氨氮浓度的污水处理厂尾水中暴露10 d,探索氨氮对其生长的影响。结果表明,当尾水中氨氮浓度3.5 mg·L-1时,氨氮作为氮源被穗花狐尾藻吸收利用,有利于生长;当尾水中氨氮浓度3.5 mg·L-1时,狐尾藻体内叶绿素a、可溶性蛋白含量下降,脯氨酸含量明显上升,同时,植物体内SOD活性上升,尽管短时间内(暴露5 d)沉水植物产生应激反应抵御其不利影响,但是随着暴露时间的延长(暴露10 d),氨氮毒害作用逐渐增强,抑制穗花狐尾藻生长。在污水处理厂复合污染尾水中,穗花狐尾藻对氨氮的耐受阈值为3.5 mg·L-1。因此,在利用人工湿地净化污水处理厂尾水时,要充分考虑湿地植物,特别是沉水植物对氨氮的耐受能力。     

人工湿地处理炼油废水的生态效益研究

来自茂名石化公司的炼油废水含有较高浓度的污染物 ,超过广东省规定的排放标准 ,未经处理不能直接排放。 4种草本植物 ,香根草、芦苇、宽叶香蒲和蒲草被用来测试建植人工湿地的效果以及所建植的人工湿地处理炼油废水的效果。在为期 2个月的处理过程中 ,人工湿地在前期对炼油废水的净化效率很高 ,它们对第一批高浓度废水中氨氮、COD、BOD和油的去除率分别是 97.7%、78.2 %、91 .4%和 95 .3% ,对第一批低浓度污水分别是 97.1 %、71 .5 %、73.7%和 89.8%。但是 ,随着时间的推移 ,湿地的净化效果会有一定程度的下降 ,然后逐渐趋于稳定。湿地对氨氮、COD、BOD和油类的去除效率始终表现为氨氮 >油类 >BOD>COD,但植物对它们的净去除量却是 COD>BOD>氨氮和油类。湿地建植之初 ,植物的净化功能很弱 ,但随植物的生长和生物量的增加而逐渐增强。然而 ,不同植物种对废水的净化率很接近 ,基本上无显著性差异。被测试的 4种植物在污水湿地中的生长表现都好过在清水湿地中的 ,但香根草、芦苇和宽叶香蒲在高浓度废水的分蘖数比在低浓度的废水少些 ,而蒲草相反 ,表明高浓度污水相对于低浓度污水而言已经对前面 3个种产生了伤害 ,却仍促进蒲草生长。在清水培养阶段 ,香根草产生分蘖的速度是 4个种中最低的 ;进入污水培养阶     

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。     

云南高原湿地湖滨带植物不同空间配置对生活污水N、P去除的影响

采用野外调查和室内模拟实验相结合的方法,对云南高原湿地常见的7种湖滨带植物群落开展污水净化试验研究,为云南高原退化湿地恢复与污染湖泊治理中植物的选择与空间配置提供依据。结果表明,湖滨带植物群落对污水浓度的耐受和净化降解是有限度的,在适合植物生长的污水浓度范围(TN:8.39～22.95mg·L-1;TP:0.61～1.96mg·L-1;NH4+-N:6.42～19.80mg·L-1)内,植物群落才能对污水起到高效的净化效果,对TP和NH4+-N的去除率均能达到30%以上,对TN的去除率也能达到20%。在较高浓度范围内,由茭草(Zizana caduciflora)、蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)和金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)几种喜氮、磷植物组成的群落对污水的净化效果更好。但不同植物群落对污水的净化效果存在着差异(P<0.05),含同一种植物但其他组成植物不同的群落净化效果不同,表明植物种间存在相互作用,不同种类、不同生活型间相互协作,发挥着最大功能作用。