人工濕地植物營養(yǎng)元素積累及其生態(tài)化學(xué)計量學(xué)研究.pdf

1、目前人工濕地系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，處理著各種類型的廢水。這種污水處理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的污水處理工程相比，最顯著的特點(diǎn)是植物的運(yùn)用。在處理輕度富營養(yǎng)污水濕地中生長著的植物，一方面起著吸收污水中營養(yǎng)物質(zhì)的作用，另一方面，由于處理的污水受污染程度比較輕，營養(yǎng)元素濃度比較低而可能存在著限制植物生長的影響。于是我們對人工濕地植物8種營養(yǎng)元素(K、N、Ca、Mg、P、Na、Fe、Zn)積累以及生態(tài)化學(xué)計量學(xué)進(jìn)行研究。 對來自處理輕度富營養(yǎng)污水人工濕地的2

2、2個物種50個植物樣本地上部分營養(yǎng)元素濃度研究表明，幾乎所有樣本的8種營養(yǎng)元素濃度都處于自然界植物營養(yǎng)元素濃度正常范圍，即處理輕度富營養(yǎng)污水人工濕地中植物不存在某一元素的絕對缺乏。 由于即使所有的營養(yǎng)元素都達(dá)到了正常濃度范圍，植物仍然有可能相對缺乏某種營養(yǎng)元素。我們對植物地上部分對K:N、K:P、Ca:Mg和N:P比例生態(tài)化學(xué)計量學(xué)進(jìn)行研究。結(jié)果顯示：處理輕度富營養(yǎng)污水人工濕地中的植被N：P=12.9，N：K=0.72，屬于輕微

3、氮限制狀態(tài)中；但是由K：P=21.14推斷，則屬于磷限制，或者說，處理輕度富營養(yǎng)污水人工濕地不缺鉀。 我們考察各種植物在處理輕度富營養(yǎng)污水人工濕地中的營養(yǎng)元素積累。研究發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)元素積累最多的五個物種幾乎集中了人工濕地植物所有的營養(yǎng)元素積累量，這樣的五個物種積累的鉀、氮、鈣、鎂、磷、鈉、鐵、鋅元素量分別占總積累量的85.92％，70.70％，68.76％，81.20％，74.63％，71.38％，69.21％，66.78％；美人蕉

4、、菩提子、黑麥草以及五節(jié)芒四個物種在人工濕地各種營養(yǎng)元素積累量起主要作用。分析地上地下營養(yǎng)元素積累比例，鈉元素和鐵元素在植物的地下部分分布多于地上部分分布，積累比例為1.51和2.46倍；其余的幾種營養(yǎng)元素濃度則在植物的地上部分積累較多，積累比例分別為鉀元素3.48倍，氮元素的2.76倍，鈣元素的3.25倍，鎂元素的2.05倍，磷元素的3.65倍，鋅元素的1.47倍。 對處理輕度富營養(yǎng)污水人工濕地—觀魚池系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)元素動力學(xué)研

5、究，分析植物在水質(zhì)凈化中的效果。在輕度富營養(yǎng)水質(zhì)條件下，人工濕地對水體中鉀、氮、磷、鈉、鐵、鋅的去除率分別為33.31％，19.57％，58.42％，11.93％，84.18％，61.18％。收割植物地上部分，相當(dāng)于去除了人工濕地積累的鉀、氮、磷、鈉、鐵、鋅元素的23.84％，6.03％，9.92％，0.34％，1.30％和18.11％；有選擇收割美人蕉、菩提子、黑麥草和五節(jié)芒四個物種，而保留其他物種在人工濕地中的生長，相當(dāng)于去除了人工

6、濕地積累的鉀、氮、磷、鈉、鐵、鋅元素的25.73％，5.51％，8.96％，0.59％，2.91％和19.74％。 按植物的科屬特點(diǎn)、生長季節(jié)、生長高度、生活史對其劃分功能群，發(fā)現(xiàn)非禾草類物種的營養(yǎng)元素濃度高于禾草類的營養(yǎng)元素濃度；冬春季節(jié)物種營養(yǎng)元素濃度高于夏秋季節(jié)營養(yǎng)元素濃度；多年生植物的營養(yǎng)元素濃度高于一年生植物的營養(yǎng)元素濃度；由植株高度而確定的功能群之間的各種營養(yǎng)元素濃度沒有如高度梯度一般表現(xiàn)出相應(yīng)的規(guī)律。另外，針對不同