人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性

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氨氮的预处理方法

氨氮的预处理方法

氨氮的预处理方法氨氮是指水中所含的游离氨和铵离子的浓度。

由于氨氮具有较高的毒性和对水体生态环境的负面影响,因此在水体环境保护和污水处理过程中,需要对氨氮进行预处理以降低其浓度。

1.生物法预处理:生物法预处理是将含氨水体通过微生物活性池进行处理的一种方法。

常见的生物法预处理方法包括活性污泥法、人工湿地法和微生物滤床法。

-活性污泥法:活性污泥法是一种将含氨废水中的氨氮转化为氮气通过空气中的氧气释放出去的方法。

废水经过曝气槽,利用活性污泥中的硝化细菌进行氨氮的氨化转化为亚硝酸盐,再经过好氧池中的硝化细菌进行亚硝酸盐的硝化转化为硝酸盐。

这样,废水中的氨氮就被转化为氮气,从而达到降低氨氮浓度的目的。

-人工湿地法:人工湿地法是一种通过植物和土壤微生物降解氨氮的方法。

水体通过人工湿地,植物的根系和湿地土壤中的微生物可以吸附、分解和转化废水中的氨氮,使其减少。

这种方法具有结构简单、运行成本低的优点,并且可以同时去除其他污染物。

-微生物滤床法:微生物滤床法是将含氨水体通过填充了微生物滤料的滤床进行处理的方法。

废水通过滤床时,微生物滤料上的微生物能够将废水中的氨氮降解为无毒的亚硝酸盐、硝酸盐和氮气。

这种方法具有处理效果稳定、装置结构简单的特点。

2.物化预处理:物化预处理是通过一些物化方法将废水中的氨氮与其他物质发生反应,从而降低氨氮的浓度。

-化学沉淀法:化学沉淀法是利用化学反应将废水中的氨氮转变为不溶性物质,通过沉淀的方式从废水中除去的方法。

常用的化学沉淀剂有氢氧化钙、氢氧化镁等。

-活性炭吸附法:活性炭具有较高的比表面积和吸附性能,可以将废水中的氨氮吸附在其表面上,从而达到去除氨氮的目的。

-化学氧化法:化学氧化法是通过氧化剂将废水中的氨氮氧化为无毒的物质,如亚硝酸盐、硝酸盐等。

常用的氧化剂有臭氧、高锰酸钾等。

3.综合预处理:综合预处理是将多种预处理方法结合起来,通过联合运用提高氨氮去除效果。

一种常用的综合预处理方法是将生物法与物化法相结合。

人工湿地在含氮废水中的应用

人工湿地在含氮废水中的应用

2017年4月人工湿地在含氮废水中的应用191人工湿地在含氮废水中的应用赵宇(葫芦岛市环境保护监测中心站,辽宁葫芦岛125000)摘要:潜流湿地除N的机理包括植物的吸收、基质的吸附及微生物的降解(硝化反 硝化反应),在不同的处理系统中,三者发挥的作用不同。

我国城市污水处理率仅为20%左右,人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统,利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化作用,其特点特别适合小城市污水处理。

关键词:人工湿地含氮废水氮1人工湿地在含氮废水中的应用在富营养化污染日益严重的今天,如何防止富营 养化现象的发生成为科研工作者的一项重要的研究课 题,采用潜流人工湿地系统处含N的废水是其中研究 较多的一种方案。

潜流湿地除N的机理包括植物的吸收、基质的吸 附及微生物的降解(硝化反硝化反应),在不同的处理 系统中,三者发挥的作用不同。

李旭东[19]等研究得知,沸石芦苇床潜流湿地冬季 和春季对T N的平均去分别为38. 89%和58. 16%,春 季效果优于冬季。

污水中的T N主要由NH4+ - N、N03_ - N、有机氮 及M V - N组成,系统对NH4+ - N的去除效果最好,N03_ -N、N02- -N的稍差,冬季运行阶段的三者的 平均去除率分别为93%以上、10%、38. 81% ,进人春季 后各自的去除率均有较大变化,分别为78. 8%、49%、98.5%。

A.Lenz等设计了三块不同的湿地进行研究,湿地 1和2直接进原水,3的进水为2的出水,其中1和3的水深为0.2m,2的为0.4 m。

从1998年7月到1999年12月,N03_ - N的去除 率在3块湿地中分别为65%、92%、69%,有机氮的去 除率分别为32%、37%、30%。

崔玉波[1]等研究了间歇式潜流人工湿地中NH/-N的动态变化特征,在第1年运行期间,水温平均在 20丈,运行第7 d,NH4+ - N去除率相对较低,第9 d以后,NH4+ - N去除率基本稳定在50% ~60%,最高达 70%,而且有随时间升高的趋势。

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究

人工湿地水生植物对氮磷吸收及对重金属镉去除效果的研究人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建筑,通过其天然湿地特点,可以对废水进行处理和净化。

人工湿地中的水生植物起着重要的作用,它们可以通过吸收氮、磷等营养物质和吸附重金属来提高废水的净化效果。

本文将对人工湿地水生植物对氮磷吸收和对重金属镉去除效果的研究进行探讨。

一、人工湿地水生植物对氮磷吸收的研究氮和磷是废水中常见的营养物质,过量的氮磷会导致水体富营养化,引发水质问题。

人工湿地中的水生植物通过吸收和转化氮磷来改善水质。

1. 水生植物对氮的吸收氮可分为氨态氮和硝态氮两种形态,水生植物能够通过根系吸收这些氮源,并转化为植物生长所需的蛋白质等有机物。

研究发现,不同种类的水生植物对氮的吸收效果存在差异。

例如,节根草在吸收氨态氮方面效果较好,而芦苇对硝态氮的吸收效果较好。

2. 水生植物对磷的吸收磷是生物体生长所必需的元素,但过多的磷会导致水体富营养化。

水生植物通过吸收磷来控制水体的富营养化程度。

硅藻是一种常见的水生植物,它具有较好的磷吸收能力,可以将水体中的磷转化为有机磷,并减少磷对水体的污染。

二、人工湿地水生植物对重金属镉的去除效果的研究重金属镉是废水中常见的污染物,对人体健康造成严重影响。

水生植物通过吸附和沉积作用,可以有效地去除水体中的重金属镉。

1. 水生植物对镉的吸附作用水生植物的根系和叶片表面具有较强的吸附能力,能够吸附水体中的重金属镉。

这是因为水生植物根系和叶片表面结构复杂,具有丰富的负电荷基团,与镉离子之间产生吸附作用。

2. 水生植物对镉的沉积作用水生植物在吸附镉的同时,还能将其有效地转移到根部或其他地方,形成沉积物。

这种沉积作用可以减少镉对水体的毒性,使水体中的镉浓度得到降低。

三、人工湿地水生植物对氮磷吸收和对重金属镉去除效果的综合研究人工湿地中的水生植物不仅可以吸收氮磷,减少水体富营养化程度,还可以对重金属镉进行有效去除。

一些研究表明,有机质含量高的湿地土壤对氮磷的吸收效果更好。

人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展

人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展

人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展引言:人工湿地技术是一种生态工程技术,通过植物的生态净化功能,将污水中的有机污染物和重金属离子转化为无害物质,从而达到净化水体、保护环境的目的。

人工湿地植物的选择对植物净化污水作用具有至关重要的影响。

本文将以人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展为主题,综述相关研究成果,并展望未来的发展方向。

一、人工湿地植物的选择原则在人工湿地设计中,植物的选择是决定人工湿地系统能否有效净化污水的关键因素之一。

植物对污水的净化作用主要有植物吸收、植物降解、植物沉积和植物根区共生微生物降解等多种途径。

基于不同途径的净化作用,应根据不同情况选择适宜的植物。

一般来说,植物的选择原则包括以下几点:1. 适应性强:选择具有抗污染能力和适应水文条件变化的植物。

不同植物对水质的抗污染能力不同,应选择适应采用水环境条件并能在一定的废水复杂组分下生长的植物。

2. 生长速度快:选择生长速度较快的植物能快速吸收水体中的营养物质,加速水体净化效果。

3. 根系发达:选择根系发达的植物能增加根区表面积,提高污水中营养物质的吸附效果。

4. 生物生活阶段相对较长:选择生物生活阶段相对较长的植物,以保证长期稳定的净化效果。

二、常见人工湿地植物及其净化污水作用1. 早熟禾早熟禾是一种常用的人工湿地植物,它具有生长速度快、根系发达、抗污染能力较强等优点。

早熟禾的根系能够吸附并转化废水中的氨氮、硝酸盐等营养物质,并具有移除重金属的能力。

2. 芦苇芦苇是一种多年生草本植物,适应性广,广泛应用于人工湿地系统。

芦苇的根系具有较强的吸附能力,能有效去除废水中的重金属、氨氮等污染物质。

另外,芦苇根区的共生微生物也能分解有机物质,促进废水的净化效果。

3. 黄花菜黄花菜是一种适应力强的多年生植物,对湿地供水状况的变化具有较高的适应性。

黄花菜能够吸附废水中的氨氮、总磷等营养物质,并能减少废水中有机污染物的释放。

人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性

人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性

人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性-农学论文人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性龚娟,王宇晖,赵晓祥,宋新山(东华大学环境科学与工程学院,上海201620)摘要:选择人工湿地中常用的挺水植物美人蕉和鸢尾作为受试植物,配制不同氨氮浓度的模拟废水进行培养,每隔一段停留时间测试植株生理指标,以期得到植株的氨氮耐受性特征。

研究脯氨酸、丙二醛、超氧化物歧化酶、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等表征植株耐受性指标的变化。

结果表明,美人蕉叶片中脯氨酸和丙二醛含量均随氨氮胁迫时间的延长呈现先增高后降低的趋势,说明植株对氨氮的胁迫具有一定的适应性。

鸢尾叶片中两种物质的含量均明显高于美人蕉。

氨氮浓度为200mg/L时,美人蕉SOD活性变化很小,而鸢尾则呈现先增高后降低的趋势;随着氨氮浓度升高,美人蕉和鸢尾叶片的SOD活性都呈先升高后降低的趋势,但鸢尾叶片SOD活性无法恢复到初始水平,SOD系统遭到损害。

低浓度氨氮对美人蕉净光合速率具有明显的促进作用,且蒸腾速率呈现先升高后下降的趋势。

表明在低氨氮浓度情况下,美人蕉表现出较强的耐受性。

鸢尾净光合速率和蒸腾速率均有所下降,植物生长受到抑制。

研究结果表明,美人蕉对高氨氮具有更强的耐受性,是人工湿地处理高氨氮废水时较为理想的湿地植物。

关键词:人工湿地;氨氮;植物生理指标;湿地植物中图分类号:X173;X52文献标识码:A文章编号:0439-8114(2015)03-0534-05随着水体富营养化问题的日益严重,废水中氨氮的排放标准也越发严格,如何有效地去除废水中的氨氮,是目前亟待解决的问题[1,2]。

人工湿地是近年来兴起的一种生态处理方法,具有氮磷去除能力强、基建运行费用低、耐冲击负荷等优点,被广泛应用于生活污水、工业废水、石油开采废水、养殖废水治理等领域[3,4]。

2010年,国家环保部发布了《人工湿地污水处理工程技术规范》,标志着人工湿地技术在国内的应用受到广泛的重视和推广。

高氨氮对湿地植物污水净化效果的影响.

高氨氮对湿地植物污水净化效果的影响.

人工湿地技术作为一种经济实用的污水处理技 术, 常用于二 级 或 三 级 废 水 处 理 , 目前也被广泛用 于一些低浓 度 废 水 的 一 级 处 理 , 如 景 观 用 水、 饮用 水源水 、 生活污水等 等
[1013] [17]
。而 用 于 处 理 一 些 高 浓 度
[89]
如养殖废水 废水的研究相对较少 ,
( Biogas Institute of Ministry of Agriculture,Chengdu 610041 ) Abstract: Study on wetland plants was carried out for sewage purification under high ammonia nitrogen concentration, especially for testing the result of removing organic matter,ammonia nitrogen,total nitrogen and total phosphorus. The five common wetland plants had been used as follows: Acorus calamus,Arundo donax,Zizania latifolia,Cyperus alternifolius and Thalia dealbata. By vertical subsurface flow constructed wetland, concentration of ammonia nitrogen in the sewage was selected as 25 , 55 , 108 mg / L. The results showed a positive trend on removal effect of COD, TP, TN, and NH4+ N with HRT increased,when influent ammonia nitrogen concentration was 25 mg / L. While increasing influend ammonia nitrogen concentration,the removing effects on organic matter,nitrogen and phosphorus went down significantlly. The higher the concentration of ammonia nitrogen,the poorer the removing effect. Comparablly,the remove results by Z. latifolia and C. alternifolius were obviously better than by A. calamus,Z. latifolia,and A. donax. Keywords: ammonia nitrogen; wetland plants; purification effect; constructed wetland

负荷及温度对人工湿地去除氨氮的影响

负荷及温度对人工湿地去除氨氮的影响
人工湿地是一种新型污水处理技术,具有处理效果高,管理维护方便,环境效益好、运行费用低等优点,近年来,人工湿地被广泛用于去除城市生 活污水中的有机污染物及氨氮等营养盐污染物,取得了不错的效果。但是,氨氮的去除一直是人工湿地技术的难点,提高氨氮的去除率需要增加水生植 物的传氧能力,从现在的研究结果来看,水生植物的传氧能力并不是足以既去除高负荷的有机物,又产生硝化作用,虽然通过曝气和水循环可以提高氨 氮的去除率,但并不是十分理想的选择。
沙 海泡石海泡石
其中1#湿地出水浓度基本维持在5嘴,/L以下,2#湿 地去除效果是最差的,而且2#耐负荷冲击的能力也较 其他湿地弱,3#和4#湿地去除能力比较相似,出水浓
度在多数情况下,均能保持在5mg/L左右,当进水浓度 增大时,出水浓度也随之增加,但是去除率也是增加 的,这是因为,在湿地中发生硝化和反硝化作用的同 时,湿地基质同时进行着吸附作用,有研究表明,对不
2006年12月
负荷及温度对人工湿地去除氨氮的影响
55
负荷及温度对人工湿地去除氨氮的影响
黄海燕
(江西蓝天学院建工系江西南昌3313029)
摘要:本研究在借鉴他人研究成果的基础上,利用海泡石这一江西特有的矿物质为 基质,辅以香根草等适应环境能力强,去污效果好的植物,构成海泡石人工湿地系统。通 过试验发现,该人工湿地对生活污水中氨氮具有良好的去除效果。
本论文以生活污水为对象,通过研究垂直潜流人工湿地对生活污水中氨氮去除机理及其迁移转化规律,通过筛选不同的人工湿地介质填料、植物 ,进行微生物的培养驯化以及改变污水pH来提高人工湿地对氨氮的去除效果,从而寻找出能够有效提高人工湿地对生活污水中氨氮去除效果的途径,完 善和推广垂直潜流人工湿地在生活污水处理中的应用,并将该研究结果运用于实践中。

人工湿地处理废水中的植物和基质选择

人工湿地处理废水中的植物和基质选择

2017年4月第32卷第8期渭南师范学院学报Journal of Weinan Normal UniversityApr. 2017Vol.32 No.8【现代应用技术研究】人工湿地处理废水中的植物和基质选择高志勇〃,谢恒星1>2,王志平1>2,刘史力1(1.渭南师范学院化学与材料学院,陕西渭南714099;2.陕西省河流湿地生态与环境重点实验室,陕西渭南714099)摘要:人工湿地是指通过模拟天然湿地的结构与功能,选择一定的地理位置与地形,根据需要人为 设计与建造的湿地。

湿地植物和基质是人工湿地处理废水中最为关键的两要素。

植物能吸收、降解污染 物(氮、磷、重金属等)、调节湿地生态环境、传输氧气并维持根区微生物生长等。

基质中进行了湿地净化 过程的大部分物理、化学和生物反应。

文章主要对人工湿地中植物使用的种类、不同植物对废水环境的忍 耐性和植物对不同污染物的净化效果做了讨论,同时对人工湿地中基质的种类、不同基质净化废水的表现 和混合基质应用的美好前景进行了综述,对人工湿地研究的进一步发展进行了展望。

关键词:人工湿地;湿地植物;基质;庚水中图分类号:S476 文献标志码:A 文章编号= 1009-5128 (2017) 08-0062-06收稿日期:2016-09-22基金项目:陕西省教育厅自然科学研究计划项目:渭南湿地植物的调查与开发利用研究(16JS031);渭南师范学院理工类人才基金项目:渭南地区湿地植物调查与保护生物学研究(2015ZRRC02);渭南师范学 院科研计划项目:秦东渭河湿地水质调查与评价(15YKF003)作者简介:高志勇(1966—),男,山东济宁人,渭南师范学院化学与材料学院副教授,理学博士,主要 从事植物生物学研究。

随着城市化和工业化步伐的加快,我国水体受到了严重的污染,污水排放量与日俱增,且大部分未经 处理。

[1]透过污水处理发展的历史来看,传统的集中式污水处理系统虽然被成功地应用于大多数国家的 污水控制[2],但活性污泥工艺、膜生物反应器、膜分离技术等污水处理技术费用昂贵,且不能完全适用于 农村地区[3]。

氨氮超标的处理方法

氨氮超标的处理方法

氨氮超标的处理方法氨氮超标是指水体中氨氮含量超过环境标准或者生态系统承受能力的情况。

氨氮超标会对水体生态环境造成严重影响,因此必须采取有效的处理方法来降低氨氮含量,保护水质环境。

首先,对于工业废水排放中的氨氮超标,可以采用生物处理的方法。

通过生物膜反应器、生物接触氧化池等设备,利用微生物对氨氮进行降解和转化,将氨氮转化为无害的氮气释放到大气中,从而达到处理废水中氨氮超标的目的。

同时,还可以通过调节废水的pH值、温度等条件,促进微生物的生长和代谢,加速氨氮的去除过程。

其次,针对农业面源污染中的氨氮超标问题,可以采取合理施肥和种植结构调整的措施。

合理施肥可以减少农田中氨氮的累积,避免过量施肥导致氨氮超标。

同时,通过调整种植结构,合理轮作和休耕,减少土壤中氨氮的释放和流失,有效控制氨氮超标的情况。

此外,针对城市污水处理厂处理出的污泥中氨氮超标的问题,可以采用厌氧消化、氨氮脱除等技术手段进行处理。

通过厌氧消化,可以将污泥中的有机物降解为沼气和有机肥料,同时也可以降低污泥中氨氮的含量。

而氨氮脱除则是利用化学方法将污泥中的氨氮转化为氮气或者氮气化合物,从而降低污泥中氨氮的含量。

最后,对于自然水体中的氨氮超标问题,可以采用生物修复、人工湿地和植物修复等方法进行处理。

通过引入适当的水生植物,利用其吸收和转化氨氮的能力,可以有效降低水体中氨氮的含量。

同时,人工湿地也可以起到过滤和净化水体的作用,对氨氮超标问题有一定的改善效果。

综上所述,氨氮超标的处理方法涉及到工业废水、农业面源污染、城市污水处理和自然水体等多个方面,需要综合运用生物、化学和物理等多种手段进行处理。

只有通过科学合理的方法,才能有效降低氨氮超标对水环境的影响,保护水质环境,实现可持续发展的目标。

人工湿地处理技术简介

人工湿地处理技术简介

人工湿地处理技术简介人工湿地处理技术是利用生态工程的方法,在一定的填料上种植特定的湿地植物,建立起一个人工湿地生态系统,当水通过系统时,其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解,使水质得到净化。

该技术具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点,同时如果选择合适的湿地植物还具有美化环境的作用。

适用范围经过人工湿地系统处理后的出水水质可以达到地面水水质标准,因此它实际上是一种深度处理的方法。

一、人工湿地系统的构造人工湿地是由填料、水生植物共同组成的独特的动植物生态系统①湿地填料的选择填料的选择对人工湿地的处理效果有很大的影响。

填料在人工湿地中为植物提供物理支持,为各种化合物和复杂离子提供反应界面及对微生物提供附着。

常用到的填料有土壤、砾石、砂、沸石、碎瓦片、灰渣等。

根据处理目的,污染物的特征不同而有不同的填料选择。

一般来说,以处理SS、COD和BOD为主要特征污染物时可选用土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣中的一种或几种为填料。

对脱N除P 要求高的,可以选择对这两者有较强去除能力的填料进行优化组合。

如采用沸石和石灰石的结合既考虑了沸石对NH4+-N的吸附、活化土壤中难溶性P及进行生物再生作用又利用了石灰石对P的高吸附特性,达到同时脱N除P的目的。

现在填料的选择多偏向于较大颗粒的粒径,原因是水流在粒径较大的填料床内的短路最小,能够形成渠流,并且堵塞现象发生少,不易分散。

②水生植物的选择植物是人工湿地的重要组成部分。

水生植物在人工湿地的作用有:将景观水中的部分污染物作为自身生长的养料而被吸收;能够将某些有毒物质的重金属富集、转化、分解成无毒物质;根系生长有利于景观水均匀地分布在湿地植物床过水断面上,向根区输送氧气创造有利于微生物降解有机污染物的良好根区环境;增加或稳定土壤的透水性。

可用于组合式湿地的植物有:芦苇、香蒲、灯心草、风车草、水葱、香根草、浮萍等,其中应用最广的是芦苇。

植物的选择最好是取当地的或本地区天然湿地中存在的植物,以保证对当地气候环境的适应性,并尽可能地增加湿地系统的生物多样性以提高湿地系统的综合处理能力。

人工湿地植物对污水的处理效果研究

人工湿地植物对污水的处理效果研究

St dy o e g s o a fe tby t e M a ua e l n Pl nt u n S wa e Dip s lEf c h n lW ta d a s
JN i L ANG We - a L u - ig I Hu , I n y n, I n qn J
人 工 湿 地 植 物对 污水 的处 理 效 果 研 究
金 晖, 梁文艳 , 李俊清
( 北京林业 大学林学 院,E 10 8 ) j 京 0 0 3
摘 要 : 为研究人工湿地植物对北京未来科技城污水处理的效果 , 以芦苇 、 水葱 、 泽泻 、 香蒲 、 荷花 和凤 眼莲 6
种常见 的挺水植 物为研究对象 , 了 2 阶段 的试验 。结果表明 , 、 设计 个 芦苇 香蒲和凤眼莲组合最好 , C D 对 O ,
( 1。 图 )
1 号样 地 泪蛤 Ⅻ ^n 拉 __ \ 2 J 号样地 I- "
与植物种类 、 植物生长量等有关闭 目前 , 。 能有效 去除水体中氮磷的植物有芦苇 (homt 一 P r is g e tl )水 葱 (cru aiu)泽 泻 ( i apa— ri 、 as Si svl s 、 p d Alm l s n
要 消减 有机 物 , 要进行 脱氮 除磷 [ 还 2 1 。
究如何通过 6 种湿地植物的配置 , 实现污染物去 除效率 的最大化 , 旨在为建设生态效益最大化的 湿地公 园提供参考。
1 材 料和 方 法
11 样地选 择 .
在温 榆 河 进 人未 来 科 技 城湿 地 的入 口处并 排设 置 6块 1 m 的矩形 样 地 ,样 地 水 深 0mX3
人工湿地是一种低能耗 、 低投入 、 高效率和 易管理 的污 水处 理方 法 , 近年 来越 来越 多地 被 用

植物在人工湿地净化污水中的作用及其影响因素

植物在人工湿地净化污水中的作用及其影响因素

zi yuan guihua摘要:人工湿地是现代重要的污水处理技术系统,有着低能耗、成本低、操作便捷、效能高等特点,在国际上受到很广泛的关注。

植物是人工湿地主要组成,并发挥着极为重要的作用。

本文主要对植物在人工湿地净化污水中的作用及相关影响因素进行系统剖析,以期为人工湿地的设计和建设提供参考。

关键词:人工湿地;污水净化;植物;影响因素中图分类号:X703文献标识码:A DOI 编号:10.14025/ki.jlny.2018.16.013刘斯平,陶少丹(庐山市林业局,江西九江332800)植物在人工湿地净化污水中的作用及其影响因素人工湿地是相对自然湿地而言的概念,就是人造的、可控的、工程性的湿地系统,人为地把土壤、砂石等介质按照一定比例构成基质,并选择性地植入植物的生态系统,有着显著的污水处理效果,其建造原理就是对湿地自然系统中的生物、理化等作用进行优化组合[1]。

1人工湿地净化污水中植物的作用1.1吸收、吸附及富集植物可以吸收污水中的无机磷、氮等多种营养性物质,并使其良好生长。

在正常情况下,污水所含有的氨、氮是植物生长不可或缺的物质,能被吸收并合成植物蛋白和有机氮,再通过植物的收割从废水中有效清除,而污水中其他的氮物质会通过湿地降解微生物,使氮不会过多残留;在植物吸收以及同化作用下,污水中的无机磷可以转变为植物ATP 、DNA 等有机成分,然后通过植物收割从系统中有效去除。

实验表明,生根植物能够直接从砂土中吸收氮、磷等物质,浮水植物能够在水中去除。

同时,植物还可吸附、富集污水中的毒害性物质,例如:铅、镉、砷等,从吸收能力看,沉水植物>漂浮植物>挺水植物。

试验结果显示[2],风车草可吸收污水中30%的铜与锰,5%~15%的锌、镉、铅等,荠菜根系在附着大量细菌后,可加快硒的富集与挥发。

1.2输氧作用对大多数生物而言,湿地属于严酷逆境,主要表现为土壤缺氧,在这种状态下,生物无法正常呼吸,这就使还原态的一些元素和有机物浓度达到有毒水平。

人工湿地对废水中污染物的去除及植物选择

人工湿地对废水中污染物的去除及植物选择

人工湿地对废水中污染物的去除及植物选择摘要:随着我国经济的迅速发展,特别是近年来工业化和城市化的发展,环境污染问题越来越严重,人工湿地技术在各个国家得到了迅速发展,湿地污水净化系统已获得愈来愈多的应用。

关键词:人工湿地植物植物选择Abstract: With the rapid development of the national economy, especially the development of industrialization and urbanization in recent years, the environmental pollution is more and more serious. Therefore, artificial wetland technology has got a rapid development in various countries, and wetland sewage purification system has been applied more and more widely.Key words: artificial wetland; plant;; plant selection中图分类号:J522.3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)湿地是地球上具有多功能的独特生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一,与森林、海洋并称为全球三大生态系统,被誉为“地球之肾”,具有涵养水源、蓄洪防旱、净化水质、调节气候、美化环境、保护生物多样性等重要生态功能。

人工湿地是从生态学原理出发,由配水系统、集水系统、基质、防渗层及水生植物与动物等组成的类似于自然湿地的新型污水净化系统。

人工湿地技术能够去除污染水体中各种污染物,包括重金属、N、有机物等,而且具有建造和运行费用便宜、易于维护、可以美化景观的优点,越来越多的被应用于处理生活污水、市政污水、工业污水、采矿污水等。

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献摘要:随着城市化的快速发展,城市污水处理成为了一个日益严峻的问题。

传统的污水处理技术主要依赖于化学物理方法,但这些方法既耗能又耗资,且处理过程中产生的副产物对环境造成了负面影响。

相比之下,人工湿地作为一种新型的生态技术,在城市污水处理中日渐受到关注。

本文将重点探讨植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献。

一、引言人工湿地是一种模拟自然湿地而建造的湿地系统,它通过模拟湿地生态界面过程,对城市污水中的有机物、氮和磷等进行净化。

植物作为人工湿地中的重要组成部分,能够发挥重要作用,通过吸收和转化污染物质来提高湿地系统的处理效果。

本节将介绍人工湿地脱氮除磷的背景和意义。

二、人工湿地的基本原理人工湿地通过植物、微生物和土壤等生物界面的紧密协作,完成对废水中污染物的净化。

其中,植物作为人工湿地系统的重要组成部分,承担着吸收污染物、氧化还原、沉积和稳定营养物等功能。

本节将阐述植物在人工湿地中的基本作用。

三、植物吸收对污染物的影响植物通过根系和叶片的吸收作用,能够有效吸附和转化废水中的氮和磷等污染物。

这种吸收作用与植物的生理特性、根系结构和营养物需求等因素密切相关。

本节将详细介绍植物吸收对污染物的影响机制。

四、植物与微生物协同作用在人工湿地中,植物与微生物之间存在着一种密切的协同作用关系。

植物通过根系分泌物提供有机碳和氧气等养分,为微生物生长提供了良好的环境条件;而微生物则通过分解有机物质、转化氮和磷等作用,为植物提供了可利用的养分。

本节将探讨植物与微生物之间的协同作用机制。

五、植物对污水处理的效果评价通过对不同类型的人工湿地进行对比研究,可以评估植物对污水处理的实际效果。

本节将从污水处理效果和环境效益两个方面对植物在人工湿地中的贡献进行评价,并结合实例进行分析。

六、人工湿地中植物选择与管理不同类型的植物在人工湿地中对污水处理的效果各不相同。

因此,在人工湿地的设计和建设过程中,需要合理选择植物种类,并采取适当的管理措施,以提高湿地系统的处理效果。

人工湿地去除污水中抗生素及其抗性基因研究进展

人工湿地去除污水中抗生素及其抗性基因研究进展

人工湿地去除污水中抗生素及其抗性基因研究进展人工湿地去除污水中抗生素及其抗性基因研究进展随着人类活动的增多,污水排放成为当今社会面临的重要环境问题之一。

污水中含有大量的有机物、营养物和微生物,其中抗生素及其抗性基因的污染日益成为全球关注的焦点。

抗生素污染不仅影响水体生态系统的平衡,还可能导致抗生素耐药基因在环境中的扩散,给人类健康带来潜在威胁。

为解决这一问题,人工湿地作为一种环境友好型的废水处理技术,受到了广泛关注。

本文将综述目前人工湿地在去除污水中抗生素及其抗性基因方面的研究进展。

人工湿地是利用湿地生态系统的自净作用去除有机物和重金属等污染物的技术,其去除效率已得到许多研究的验证。

然而,对于抗生素及其抗性基因的去除,由于其特殊的性质,人工湿地的效果却存在一定的局限性。

首先,抗生素通过污水排放进入人工湿地,一部分会被吸附于湿地的沉积物上,这是由于抗生素的化学特性使其与胶体、悬浮物有较强的吸附能力。

其次,抗生素也可能通过植物的根系和微生物的附着作用进一步去除。

植物根系吸收抗生素的机制复杂,可能涉及根毛的分泌物、根系周围微生物的共生关系等。

微生物在人工湿地中起到重要作用,它们能够分解、降解抗生素,甚至能够利用抗生素作为碳源和能源生长。

此外,人工湿地中的氧化还原条件也对抗生素去除有一定影响。

氧化条件下,抗生素容易发生降解,而还原条件下则容易出现抗生素的积累。

近年来,研究人员通过实验室模拟和现场监测等手段,对人工湿地去除抗生素及其抗性基因进行了深入研究。

研究发现,人工湿地对抗生素去除的效果受多种因素的影响,如湿地设计、植物种类、湿地颗粒物的组成等。

调整湿地的结构和设置流程可以提高抗生素的去除效率。

一些研究显示,设立附着有生物膜的人工湿地能够显著提高抗生素的去除效果。

此外,选择适宜的湿地植物也对去除抗生素很有帮助。

研究表明,芦苇、菖蒲等常见湿地植物具有较好的抗生素去除效果。

此外,适当增加湿地中的微生物量也可提升抗生素去除效率。

《2024年人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》范文

《2024年人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》范文

《人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》篇一一、引言随着城市化进程的加快,污水处理问题日益突出。

人工湿地作为一种新兴的污水处理技术,因其具有低成本、低能耗、高效率等优点,得到了广泛的应用。

而植物作为人工湿地的重要组成部分,其选择和净化污水的作用成为了研究的热点。

本文将就人工湿地植物的选择及植物净化污水作用的研究进展进行详细介绍。

二、人工湿地植物的选择1. 植物选择的原则在选择人工湿地植物时,应遵循适应性、耐污性、生长速度、生物量等原则。

适应性强的植物能在不同的环境条件下生长,耐污性好的植物能抵抗污水中的有毒物质,生长速度和生物量则是影响人工湿地处理效果的重要因素。

2. 常用植物种类目前,人工湿地中常用的植物种类包括菖蒲、芦苇、香蒲、水葱等。

这些植物具有较强的适应性、耐污性和生长能力,能有效去除污水中的氮、磷等营养物质。

3. 植物选择的研究进展近年来,研究者们通过实验和模拟,对人工湿地植物的选择进行了深入研究。

研究表明,不同植物对污水的处理效果存在差异,应根据地域、气候、水质等因素,选择适合的植物种类。

此外,复合植物系统的应用也成为了研究热点,通过多种植物的组合,提高人工湿地的处理效果。

三、植物净化污水的作用1. 物理作用植物通过其发达的根系和茎叶,能吸附、截留污水中的悬浮物,从而起到物理净化的作用。

此外,植物的茂盛生长还能为微生物提供栖息地,有利于微生物的生长和繁殖。

2. 化学作用植物能通过分泌酶、有机酸等物质,改变污水的化学性质,使污水中的有害物质得到分解和转化。

同时,植物还能吸收污水中的营养物质,如氮、磷等,降低水体的富营养化程度。

3. 生物作用植物为微生物提供了生长和繁殖的场所,促进了微生物的繁衍。

微生物通过分解有机物、氧化还原等生物化学反应,进一步去除污水中的营养物质和有害物质。

4. 研究进展近年来,关于植物净化污水的作用研究取得了重要进展。

研究者们通过分子生物学、基因工程等技术手段,深入研究了植物的生理生化机制,揭示了植物净化污水的分子基础。

《2024年人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》范文

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《人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,水体污染问题日益严重,污水处理成为环境保护的重要课题。

人工湿地作为一种生态、高效的污水处理技术,其核心组成部分——植物的选择及其对污水的净化作用,逐渐受到广泛关注。

本文将就人工湿地植物的选择及其净化污水作用的研究进展进行详细阐述。

二、人工湿地植物的选择1. 植物种类人工湿地植物的选择应遵循适应性、耐污性、生长速度和根系发达等原则。

目前,常用的湿地植物包括菖蒲、芦苇、水葱、凤眼莲等。

这些植物具有较好的生长适应性,能够耐受一定程度的污染,且具有较强的净化能力。

2. 选择依据在选择人工湿地植物时,需考虑当地的气候、土壤条件以及污水性质。

例如,在北方地区,可选择耐寒性较强的植物;在南方地区,则需选择耐热性较强的植物。

此外,还需根据污水的性质选择具有特定净化功能的植物。

3. 多物种搭配为了提高人工湿地的净化效果,通常采用多物种搭配的方式。

不同植物具有不同的生理特性和净化机制,通过搭配种植,可以充分发挥各种植物的优点,提高湿地的整体净化能力。

三、植物净化污水作用研究进展1. 物理净化作用人工湿地植物通过茎叶的拦截、吸附作用,能够去除污水中的悬浮物、有机物等。

此外,植物的根系还能为微生物提供附着和繁殖的场所,形成生物膜,进一步增强对污水的物理净化作用。

2. 生物净化作用植物在生长过程中,其根系会分泌出各种酶、有机酸等物质,这些物质能够促进微生物的生长和繁殖。

微生物在根系周围形成生物膜,通过降解、吸附等作用,将污水中的有机物、氮、磷等物质转化为无害物质。

此外,植物的地上部分也能为一些小型动物提供栖息和繁殖的场所,形成复杂的生态链,进一步增强湿地的生物净化能力。

3. 研究进展近年来,关于人工湿地植物净化污水作用的研究日益深入。

学者们通过实验研究和模拟实验,探讨了不同植物、不同配置方式对污水净化效果的影响。

同时,还研究了植物与微生物的相互作用机制,以及植物在不同环境条件下的适应性等问题。

《2024年人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》范文

《2024年人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》范文

《人工湿地植物的选择及植物净化污水作用研究进展》篇一一、引言随着工业和城市化的快速发展,污水处理成为了环境治理领域的热点问题。

人工湿地作为一种经济、高效、生态的污水处理技术,正逐渐受到国内外研究者的广泛关注。

其中,植物作为人工湿地系统的重要组成部分,其选择与配置直接关系到湿地系统的处理效果和生态平衡。

本文将就人工湿地植物的选择及其在净化污水方面的作用进行深入研究与探讨。

二、人工湿地植物的选择1. 植物种类人工湿地植物的选择需考虑多种因素,包括植物的生态习性、生长速度、生物量、耐污能力等。

常见的湿地植物种类有芦苇、茭白、香蒲等。

这些植物具有生长迅速、生物量大、耐污能力强等特点,是人工湿地系统中的主要植物种类。

2. 选择原则在选择人工湿地植物时,应遵循适应性原则、功能性原则和景观性原则。

适应性原则指植物应能适应湿地环境,具有抗逆性;功能性原则指植物应具有较好的净化污水能力;景观性原则则要求植物具有良好的观赏性,以提升人工湿地的生态价值。

三、植物净化污水的作用1. 物理净化植物通过自身的生长和根系作用,可以吸附和截留污水中的悬浮物和颗粒物,从而起到物理净化的作用。

此外,植物的茎叶还可以为微生物提供附着和繁殖的场所,进一步增强净化效果。

2. 生物净化植物通过根系分泌的酶和有机酸等物质,为微生物提供了良好的生存环境。

这些微生物可以分解污水中的有机物、氮、磷等污染物,从而起到生物净化的作用。

此外,植物的根系还可以吸收和转化部分污染物,进一步提高净化效果。

四、研究进展近年来,关于人工湿地植物的选择及植物净化污水作用的研究取得了显著进展。

研究者们通过实验和模拟研究,深入探讨了不同植物种类、不同配置方式对人工湿地净化效果的影响。

同时,还研究了植物生理生态特性与污水处理效果之间的关系,为人工湿地的设计和运行提供了重要依据。

五、结论与展望人工湿地作为一种生态、经济、高效的污水处理技术,在污水处理领域具有广阔的应用前景。

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献

植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献摘要:人工湿地是一种有效的水处理系统,广泛应用于城市和农村的污水处理和水质改善。

其中,植物吸收对于人工湿地中的脱氮除磷起到重要贡献。

本文将探讨植物在人工湿地中的吸收机制,及其在脱氮除磷中的重要作用。

一、引言随着人口的不断增加和工业化进程的加快,水资源短缺和水环境污染已成为全球所面临的重要问题之一。

人工湿地作为一种低成本、高效能的水处理系统,已经被广泛应用于污水处理和水质改善领域。

其中,植物吸收作为一种自然、环保的方法,在人工湿地脱氮除磷中发挥着重要作用。

二、人工湿地中的植物吸收机制1. 根际作用:植物根系通过其根际所分泌的物质和微生物共同作用,能够促进氮、磷等污染物的捕获和转化。

2. 植物吸收:植物根系通过吸收水中的氮、磷等营养物质,起到脱氮除磷的作用。

三、植物在人工湿地中的脱氮除磷机制1. 植物吸收氮:植物的根系通过根际作用和吸收作用,能够显著降低水中的氨氮和硝酸盐含量。

植物根系所分泌的有机酸和酶类物质能够降低水中的pH值,促进氨氮的转化和还原,进而减少氮的含量。

此外,植物根系通过吸收硝酸盐的形式吸收水中的氮,进一步降低氮的浓度。

2. 植物吸收磷:植物的根系通过吸收磷的形式吸收水中的磷元素。

植物根系中的吸附、离子交换和离子膜转运等机制,能够有效地促进水中磷的转化和吸附,并通过植物体系的生理转化和转运,将磷从水中吸收到植物体内。

四、植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的重要作用1. 提高水体质量:植物吸收是人工湿地中最重要的脱氮除磷机制之一。

通过植物的生长和吸收作用,能够从水中移除大量的氮、磷等营养物质,提高水体的质量。

2. 降低污染物浓度:植物吸收能够有效地降低水中氮、磷等污染物的浓度,减少对水环境的污染。

3. 促进湿地生态系统的稳定性:植物吸收在维持人工湿地生态系统平衡和稳定性方面起到重要作用,促进湿地生态系统的发展和演替。

五、人工湿地中植物吸收的应用前景人工湿地是一种适用于城市和农村污水处理的高效能系统,植物吸收作为其中的核心机制,在脱氮除磷方面有着广阔的应用前景。

降氨氮最快方法

降氨氮最快方法

降氨氮最快方法降低水体中的氨氮含量对于保护水质、生态环境以及人类健康具有重要意义。

而要想快速有效地降低水体中的氨氮含量,就需要采取一些科学合理的方法。

下面就来介绍一些降氨氮最快方法。

首先,合理控制养殖密度是降低水体中氨氮含量的关键。

过高的养殖密度会导致养殖废水中氨氮含量过高,因此在养殖过程中,要根据水体的承载能力和养殖水生动物的生长特点,合理控制养殖密度,避免过度投喂和过度饲养,从而减少养殖废水中的氨氮排放。

其次,加强水质管理是降低水体中氨氮含量的重要手段。

定期监测水质,及时发现水体中的氨氮含量异常情况,采取相应的措施进行调整。

可以通过增加水体通气、增加水体的曝气面积、加强水体的对流换气等方式,促进氨氮的氧化还原反应,从而降低水体中的氨氮含量。

此外,合理使用生物菌剂也是降低水体中氨氮含量的有效途径。

生物菌剂可以降解水体中的有机废物,减少氨氮的产生,同时可以促进水中有益微生物的生长,加速氨氮的转化和降解过程,从而达到降低水体中氨氮含量的目的。

另外,采用人工湿地处理废水也是降低水体中氨氮含量的有效方法。

人工湿地具有很强的生物降解能力,可以有效去除水体中的氨氮。

通过人工湿地的建设,可以将养殖废水经过预处理后排入人工湿地,利用湿地植物和微生物的作用,将水体中的氨氮转化为无害的氮气,从而达到降低水体中氨氮含量的目的。

最后,合理利用植物也是降低水体中氨氮含量的有效途径。

在养殖水体周围植被带种植一些对氨氮具有吸收能力的水生植物,如莲藕、菖蒲等,可以有效吸收水体中的氨氮,净化水质,达到降低水体中氨氮含量的效果。

综上所述,降低水体中氨氮含量是保护水质、维护生态平衡的重要举措。

通过合理控制养殖密度、加强水质管理、合理使用生物菌剂、人工湿地处理废水以及合理利用植物等多种手段,可以快速有效地降低水体中的氨氮含量,保护水质、维护生态平衡。

希望以上方法对您有所帮助,谢谢阅读!。

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人工湿地处理高氨氮废水中植物的耐受性作者:龚娟王宇晖赵晓祥宋新山来源:《湖北农业科学》2015年第03期摘要:选择人工湿地中常用的挺水植物美人蕉和鸢尾作为受试植物,配制不同氨氮浓度的模拟废水进行培养,每隔一段停留时间测试植株生理指标,以期得到植株的氨氮耐受性特征。

研究脯氨酸、丙二醛、超氧化物歧化酶、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等表征植株耐受性指标的变化。

结果表明,美人蕉叶片中脯氨酸和丙二醛含量均随氨氮胁迫时间的延长呈现先增高后降低的趋势,说明植株对氨氮的胁迫具有一定的适应性。

鸢尾叶片中两种物质的含量均明显高于美人蕉。

氨氮浓度为200 mg/L时,美人蕉SOD活性变化很小,而鸢尾则呈现先增高后降低的趋势;随着氨氮浓度升高,美人蕉和鸢尾叶片的SOD活性都呈先升高后降低的趋势,但鸢尾叶片SOD活性无法恢复到初始水平,SOD系统遭到损害。

低浓度氨氮对美人蕉净光合速率具有明显的促进作用,且蒸腾速率呈现先升高后下降的趋势。

表明在低氨氮浓度情况下,美人蕉表现出较强的耐受性。

鸢尾净光合速率和蒸腾速率均有所下降,植物生长受到抑制。

研究结果表明,美人蕉对高氨氮具有更强的耐受性,是人工湿地处理高氨氮废水时较为理想的湿地植物。

关键词:人工湿地;氨氮;植物生理指标;湿地植物中图分类号:X173;X52 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)03-0534-05DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.03.007The Tolerance of Plants to High Concetration of Ammonia in Wastewater by Constructed WetlandGONG Juan, WANG Yu-hui, ZHAO Xiao-xiang, SONG Xin-shan(College of Environmental Science and Engineering, Donghua University, Shanghai 201620,China)Abstract: Two commonly used emergent plants for constructed wetland including Canna and Iris were used to be stressed by the configuration of simulated wastewater with different concentrations of ammonia. Plant physiological indicators were determined at fixed residence time intervals to obtain ammonia tolerance characteristics of the two plants. The plant tolerance indexes were proline, malondialdehyde, superoxide dismutase, photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance. The results showed that the contents of proline and MDA in Canna increased with prolonged stress time of ammonia at first and then decreased, indicating that Canna had a certain flexibility of ammonia nitrogen. The contents of proline and MDA in Iris were significantly higher than that of Canna. SOD activity of Canna changed little when the concentrationof ammonia nitrogen was 200 mg/L, while the index of Iris increased at first and then decreased. As the concentration of ammonia nitrogen increased, the SOD activity of Canna and Iris increased at first and then decreased. While the SOD activity of Iris was not able to be restored to original level,indicating that the SOD enzyme system was compromised. The photosynthetic rate of Canna was significantly promoted when the concentration of ammonia nitrogen was low. The transpiration rate increased at first and then decreased, showing that Canna had stronger tolerance than Iris had when the concentration of ammonia nitrogen was low. Canna had a stronger tolerance to high concentration of ammonia nitrogen. It was the ideal wetland plants for constructed wetland to treat high concentration of ammonia nitrogen in wastewater.Key words: constructed wetland; ammonia nitrogen; physiological index of plant; wetland plant随着水体富营养化问题的日益严重,废水中氨氮的排放标准也越发严格,如何有效地去除废水中的氨氮,是目前亟待解决的问题[1,2]。

人工湿地是近年来兴起的一种生态处理方法,具有氮磷去除能力强、基建运行费用低、耐冲击负荷等优点,被广泛应用于生活污水、工业废水、石油开采废水、养殖废水治理等领域[3,4]。

2010年,国家环保部发布了《人工湿地污水处理工程技术规范》,标志着人工湿地技术在国内的应用受到广泛的重视和推广。

湿地挺水植物是人工湿地主要组成部分,是湿地处理系统最明显的生物特征[5]。

人工湿地脱氮是通过湿地植物吸收、微生物硝化-反硝化、基质吸附、氨挥发等,其中主要是硝化-反硝化过程去除[6]。

有研究表明,植物吸收、存储仅占总氮去除量的10%左右[7]。

但是,植物根系则具有很强的输氧作用,能够为微生物提供充足的氧气,并且能分泌有机质为微生物提供生长条件[8,9]。

基质内部形成好氧区、缺氧区和厌氧区,满足硝化和反硝化作用的顺利进行[10]。

然而,高浓度氨氮对植株具有胁迫作用,氨氮浓度过高,对植物细胞产生渗透胁迫,破坏植物细胞内自由基代谢平衡,导致膜脂过氧化,使膜系统受到伤害;同时影响正常光合作用,植株生长受到抑制。

因此,研究常见人工湿地植物对氨氮的耐受性,有助于对湿地植物的选择,有利于人工湿地处理高氨氮废水的连续性和有效性。

此外,植物根系还能在介质中形成许多间隙,减少介质封闭性,加强介质的水力传输能力[11]。

因此,以人工湿地中常见的美人蕉和鸢尾作为受试植物,研究植株在高氨氮胁迫作用下生理指标的变化响应,通过对比研究,以期得到植物对高氨氮的耐受性,为人工湿地处理高氨氮废水植物选择提供一定参考。

1 材料与方法1.1 材料美人蕉和鸢尾植株均采自上海市松江区东华大学校园,美人蕉选取株高30~35 cm的幼苗,鸢尾选择分蘖数为5~6个的幼苗,采集时植物长势良好。

采用长×宽×高为50 cm×35cm×30 cm的透明塑料箱,基质填充平均粒径为0.3~0.6 cm的石英砂,填充高度16 cm。

植株种植密度为:美人蕉(4株/箱)、鸢尾(8株/箱)。

采用稀释10倍的Hoagland营养液培养2周,控制液面高度为16 cm,待植物长势稳定。

试验时,通过添加硫酸铵调节氨氮浓度。

研究中,氨氮浓度梯度分别为0、200、400、600、800 mg/L。

植物生长过程中,每周添加相应氨氮浓度的营养液,满足植物对水分的需求。

每隔1周对每组植株进行相关的生理指标测定。

1.2 方法研究采用脯氨酸、丙二醛、超氧化物歧化酶、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度来表征氨氮对植株的胁迫程度。

游离脯氨酸测定采用茚三酮比色法,SOD测定采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法,丙二醛测定采用硫代巴比妥酸法[12],光合作用、气孔导度、胞间CO2浓度指标测定采用LI-6400 XT型光合作用测定仪测定(美国LI-COR公司)。

2 结果与分析2.1 不同浓度氨氮胁迫对植物脯氨酸含量的影响植物受到逆境胁迫时,细胞会主动形成一些渗透调节物质,以提高溶质浓度,降低水势,细胞就继续从外界吸水,从而保证植物正常生长。

脯氨酸(Proline,Pro)是最有效的渗透调节物质之一。

图1结果表明,胁迫初期,美人蕉和鸢尾叶片中脯氨酸的含量都随着水中氨氮浓度的升高而逐渐增加,且鸢尾叶片的脯氨酸含量明显高于美人蕉。

胁迫1周氨氮浓度为200 mg/L时,鸢尾叶片脯氨酸含量为73.38 μg/g,美人蕉为48.63 μg/g;胁迫1周氨氮浓度为400 mg/L时,鸢尾叶片脯氨酸含量为120.29 μg/g,而美人蕉则为56.79 μg/g;水中氨氮浓度为600 mg/L时,胁迫1周后测定鸢尾叶片中脯氨酸含量高达149.875 μg/g,是氨氮胁迫前的8.2倍,美人蕉叶片的脯氨酸含量为72.54 μg/g,是氨氮胁迫前的4.5倍。

美人蕉和鸢尾叶片的脯氨酸含量都随胁迫时间呈现先增高后降低的趋势,二者均在第五周开始趋于稳定。

2.2 不同浓度氨氮胁迫对植物丙二醛含量的影响由图2可知,受氨氮胁迫前,美人蕉叶片中MDA含量约为0.40 μmol/g,鸢尾叶片的MDA含量约为1.11 μmol/g。

受氨氮胁迫初期,美人蕉和鸢尾叶片中MDA的含量都随着水中氨氮浓度的升高而逐渐增加,这与鲁敏等[13]关于4种湿地植物受污水胁迫的生理生化特性鉴定结果一致。

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