人工湿地植物量及其对净化效果影响的研究

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1、生态环境学报2010,19(1):28-33http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com人工湿地植物量及其对净化效果影响的研究石雷，杨璇暨南大学环境工程系，广东广州510632摘要：人工湿地污水处理系统中，植物对污水净化效果起着非常重要的作用，而植物量是植物生长的关键参数之一。为了明确植物量对污水处理效果的影响，在2002—2008年期间，详细测定了芦苇(Ph.australisTrin)、再力花（Thali

2、adealbata）、荻(M.sacchariflorus)和美人蕉（Cannaindica）4种典型湿地植物不同年度的生物量、不同生长阶段的生物量、生物量年产率，以及同期湿地COD、BOD5、TN和TP等的去除率。结果表明：湿地植物在栽植成活、稳定生长以后，至少要再经过1个以上的生长周期才能完全适应湿地环境，达到生物量的最大值，其中芦苇根系和茎叶生物量显著高于其他植物；同种植物的植物量与COD、BOD5、TN去除率呈显著正相关，与TP相关性不强；植物量随生长周期的变化对湿地净化能力的影响显著，确定合理收割期有利于

3、湿地的稳定运行；不同种类植物生物量年产率与各种污染物的去除率均显著相关，芦苇、再力花和美人蕉均具有较高的生物量年产率，污染物去除能力较好。在试验范围内，芦苇湿地的运行稳定性最好，再力花湿地具有最强的脱氮能力，美人蕉湿地能快速形成规模、实现稳定运行，这些为构建不同特点和不同需要的湿地提供了重要参考。关键词：植物量；净化能力；植物量年产率；植物选择中图分类号：文献标识码：A文章编号：1674-5906（2010）01-0028-06人工湿地是人工建设、可控制和工程化的湿地t/d。水源是受污染的田脚河河水，水质检测结果见

4、[1]系统，具有高效低耗、适用范围广等诸多优点，表1。上世纪70年代以来研究和发展迅速[2-3]，例如在各表1人工湿地原水水质-1[4-7][8-9][10]Table1Thequalityofinletwatertoconstructedwetlandsmg·L种污水处理、基质选择、工艺设计、强化措施[11]等方面都有了大量的研究。植物是影响人检测项目检测结果CODcr110~250工湿地净水能力的关键因素之一，植物本身具有吸BOD540~80收去除营养物质，甚至有机物的能力，其庞大的根SS45~110[12]系

5、为微生物提供了良好的栖息场所。植物还可TN12~140[13]以吸收或固定重金属和其他有害物质，向根部TP1.0~5.0和根际输氧和泌氧，创造缺氧、好氧的根际微环境，起到丰富根际微生物种群类型、提高种群数量的作1.2湿地系统简介用，同时释放的有机物还能作为脱氮的碳源，这些沙田人工湿地系统由预处理单元、湿地单元和都可有效提高湿地污染物的去除能力。植物研究一污泥处理单元组成，其工艺流程如图1所示。直是湿地研究的重点之一，但由于植物种类繁多且前处理部分：沉淀池HRT（水力停留时间）为地域性差异明显，因此前人关于植物研究主

6、要集中1.16h，兼性塘HRT为11.5h。主体工艺为两级潜在植物选择及对污染物质的去除机理[14-15]、生理流人工湿地：一级湿地为水平流形式，填料为粒径生态学[16]、形态学[17]等几个方面，在植物量方面30～50mm的砾石，厚度100cm，分上下两部分，缺乏系统的研究。每部分HRT为5.8h；二级湿地为垂直下向流形式，本文针对生产运行的湿地，以生物量为切入填料为粒径4～32mm的砾石，厚度80cm，HRT点，涵盖多个年度，试图揭示植物在湿地中生长和为8h。净化污水的规律，为深入研究人工湿地对污水的净湿地最初

7、选择了美人蕉（Cannaindica）、荻(M.化机理、筛选湿地植物提供参考。sacchariflorus)、芦苇(Ph.australisTrin)、水葱1材料和方法（S.tabernaemotaniGmel）、再力花（Thaliadealbata）1.1水质水量5种植物。后来水葱被淘汰，引入了纸莎草（Cyperus本研究选在深圳的沙田人工湿地进行。该湿地papyrus）、富贵竹（Dracaenasanderiana）、风车草2001年11月正式投入运行。设计处理规模为5000（Cyperusalternifol

8、ius）、香根草（Vetiveriazizani-基金项目：广东省自然科学基金项目(07300080)；国家自然科学基金项目（U0833002）作者简介：石雷（1972年生），男，讲师，博士，研究方向为水污染控制与资源化。E-mail:shilei9899@163.com收稿日期：2009-11-06石雷等：人工湿地植物量及其对净化效果影响的研究29图1沙田