潛流人工濕地中草本與木本植物模式去污效應(yīng)比較研究.pdf

1、針對人工濕地植物應(yīng)用大部分為草本的現(xiàn)狀，本研究提出在應(yīng)用草本植物的基礎(chǔ)上，增加木本植物，從而構(gòu)建組合植物模式的思路。以校園生活污水為設(shè)計進水，以菖蒲(Acorus calamusL)、香蒲(Typha orientalis Presl)、木芙蓉(Hibiscus mutabilis Linn.)、夾竹桃(Nerium indicum Mill.)4種植物為試驗材料，制作了空間層次分為上、中、下三層的潛流人工濕地系統(tǒng)8套，分別為系統(tǒng)1（菖

2、蒲）、系統(tǒng)2（香蒲）、系統(tǒng)3（木芙蓉）、系統(tǒng)4（夾竹桃）、系統(tǒng)5（草本組合:菖蒲+香蒲）、系統(tǒng)6（木本組合:木芙蓉+夾竹桃）、系統(tǒng)7（草、木本組合:菖蒲+香蒲+木芙蓉+夾竹桃）、系統(tǒng)8（空白）。本試驗研究了隨季節(jié)變化組合植物模式與單一植物模式對不同空間層中CODCr、TN、TP以及DO濃度的影響，并對產(chǎn)生差異的原因進行分析:包括不同植物模式的植物株高、根系特性、地上地下部分生物量、地上地下部的根系氮磷積累量、填料中磷酸酶、脲酶活性以及微

3、生物多樣性等因素;并剖析了特征差異與影響因素的相關(guān)性，最終揭示造成組合植物模式與單一植物模式去污效應(yīng)差異的主導(dǎo)因子。本研究結(jié)果表明:
　　(1)無植物系統(tǒng)的CODCr、TN、TP去除率以及DO的濃度均顯著低于有植物系統(tǒng)，說明植物在污染物去除以及為系統(tǒng)補給溶解氧上發(fā)揮著重要的作用;
　　(2)單一系統(tǒng)的CODCr去除效果比組合系統(tǒng)更穩(wěn)定，冬季低溫對單一系統(tǒng)的CODCr去除影響較小;TN、TP去除率則呈現(xiàn)出單一系統(tǒng)的年平均去除率

4、優(yōu)于組合系統(tǒng)的規(guī)律;
　　(3)在運行前期，草本植物系統(tǒng)的CODCr、 TN、TP去除率均優(yōu)于木本，DO濃度也呈現(xiàn)草本植物高于木本植物的規(guī)律，但當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，木本系統(tǒng)的CODCr、TN、TP去除率和DO濃度更高;
　　(4) CODCr、TN、TP以及DO的濃度均呈現(xiàn)上層＞中層＞下層的規(guī)律，CODCr和TP的去除集中在填料上層，而TN的去除集中在填料的中下層，次年春季，木本植物系統(tǒng)中層DO的濃度明顯高于草本植物;
　　

5、(5)木本植物的生物量要明顯大于草本植物，尤其是木芙蓉，但在系統(tǒng)6中，木芙蓉的生長明顯受到夾竹桃的抑制，存活率以及生物量明顯低于其單一系統(tǒng)，草本植物菖蒲也是如此，在與香蒲混種時生長勢較弱，這也是組合系統(tǒng)污染物去除效果不及單一系統(tǒng)的主要原因之一，所以同類型植物混種一定要慎重考慮;
　　(6)木本植物系統(tǒng)的全氮全磷量顯著高于草本系統(tǒng)，植物地下部分的全磷量與系統(tǒng)TP的去除率在0.01水平上顯著正相關(guān)，全氮量與TN去除率的正相關(guān)系數(shù)也較高