3种浮床植物对污水体水质改善性能研究.docVIP

3种浮床植物对污染水体水质改善性能研究 　　摘要：选取美人蕉、石菖蒲和伞草3种湖北省十堰百二河流域常见的优势植物作为研究对象，构建百二河污染水体治理生态浮床，对3种植物在受农家乐生活污水污染的水体中的生长特性及水质净化能力和营养元素累积能力的差异进行比较研究。结果表明，3种植物均能有效吸收和净化污染水体中的氮磷和有机质，但是性能差异显著，夏季CODcr的去除率为47.3%～75.6%，TN的去除率为36.7%～54.7%，TP的去除率为57.3%～83.4%，高低排序均为美人蕉石菖蒲伞草，冬季石菖蒲优于美人蕉；植物生物量的增长美人蕉最大，石菖蒲次之，伞草最小；营养累积率上看，生长期植物的地上组织部分氮含量较高，衰亡期则往根部转移，石菖蒲磷累积率不论冬夏地下部分都高于地上部分，可以定时收割不同组织转移水体中的营养盐。通过对比分析，认为美人蕉和石菖蒲作为该地区的浮床植物具有较大优势，进行混栽可提高生态多样性。 中国论文网 /1/viewhtm　　关键词：水生植物；生态浮床；氮磷吸收；污染水体；水质改善 　　中图分类号： X52文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）05-0475-05 　　生态浮床技术是运用无土栽培技术，利用生态工学原理，人工将植物种植在载体上，通过植物根部的吸收和吸附作用，削减水体中的COD、氮、磷等污染物质，达到净化水质的目的。该技术因造价低廉、运行简单、具有较好的景观效益等优点，已成为一种应用较广的生态处理技术[1-6]。 　　当前关于生态浮床植物的遴选是很多学者的研究重点之一，不同植物种类生长所需的环境条件、营养盐的吸收及在生态系统中的地位是不同的，不同植物类型的浮床氮、磷去除效果会有较大差异[7-9]。目前研究较多的是针对植物的适应能力和水质净化能力，而关于处理农家乐生活污水的植物的生长特性及植物自身对营养元素吸收规律探讨方面报道较少。本研究选取湖北省十堰百二河流域常见的3种浮床植物美人蕉、石菖蒲和伞草，通过研究3种植物在不同季节沿途受农家乐生活污水污染的河水中的生长特性及对水体中水质指标处理能力的差异，并对冬夏两季营养元素累积能力进行分析，遴选出适合该地区的优势植物，为十堰百二河及周边地区的水质净化、植物生态浮床系统的构建和推广应用提供参考。 　　1材料与方法 　　1.1试验材料 　　用40 cm（长）×28 cm（宽）×30 cm（高）的塑料收纳箱，试验时加入20 L水样。采用厚度约1.5 cm的聚乙烯塑料泡沫板为载体，打孔种植水生植物，植物覆盖率为30%左右。水箱放置在实验室的阳台上。 　　结合十堰当地气候条件并综合考虑植物筛选原则选取美人蕉、石菖蒲、伞草3种当地常见的并具有一定生长优势的植物作为研究对象。植物种类及生物学特性见表1。表1试验植物种类及生物学特性 　　植物种类科名生活环境生长期习性美人蕉美人蕉喜温暖湿润气候，不耐霜冻春秋多年生草本伞草莎草喜温暖湿润，耐半阴春秋多年湿生挺水植物石菖蒲天南星喜冷凉湿润气候，耐寒春秋多年生草木 　　试验用水取自百二河河水，主要污染源有周边农家乐生活污水、居民生活污水、雨水径流污染及底泥中的营养物质释放。经测定试验水质COD、TN、TP浓度平均值分别为107、15、3.7 mg/L。根据GB 3838―2002《地表水环境质量标准》中对5类水的上限规定，该水质为劣V类水。 　　1.2试验方法 　　试验于2014年8月5日至9月22日（夏季）和11月10日至12月10日（冬季）间进行。夏季试验共设4组处理，其中3个植物组和1个对照组，冬季试验则设置3组处理，2个植物组和1个对照组，每组试验组设3次重复，试验前将生长情况良好、植株长势均匀的植物洗净后放在清水中饥饿培养后再于试验开始时移入试验箱固定在载体上。每组处理种植1株植物，并将美人蕉、伞草、石菖蒲和空白组分别编号，记为1、2、3、4，对照组箱子内仅为河水。每隔2 d于第3天的上午10：00采集各组的水样，每次在箱子的上部、中部和下部取样，混合均匀以消除误差，每次取样约50 mL，测定化学需氧量（CODcr）、总氮（TN）、氨氮（NH+4-N）、总磷（TP）、温度、溶解氧（DO）等，并定期补充因蒸腾作用而蒸发的水分。在试验过程中观察植物的生长状况，并于开始和结束时测定植物的株高及根长等生长指标和植物体内营养元素的累积率，因冬季试验过程中植物出现枯萎落叶状况，因此植物生长状况只统计夏季。 　　1.3样品处理和数据分析 　　植物处理：将试验前后的整株植物，连同地下部分洗净、晾干，将植物分为地上部分和地下部分，并称量鲜质量和干质量，研磨以分析植物体内营养元素含量，植物体内氮磷经过浓硫酸+过氧化氢消煮后测定。每个植物样品3次重复来校验误差。 　　水质测定：按照《水和废水监测分析