人工湿地植物的作用和选择
详解人工湿地常见水生植物特性、功能及其分类!
详解人工湿地常见水生植物特性、功能及其分类!所属行业: 水处理关键词:人工湿地污水工矿废水秋天到了,公园里小区内的河道景观植物很多开始开花结果,给人一种惬意的感觉,夕阳撒落在再力花紫色的花束上,让人想起很多年前的那天夕阳下的奔跑,那是我逝去的青春!1常见水生植物照片及简介1、芦苇多年水生或湿生的高大禾草,生长在灌溉沟渠旁、河堤沼泽地等,世界各地均有生长,芦叶、芦花、芦茎、芦根、芦笋均可入药。
由于芦苇的叶、叶鞘、茎、根状茎和不定根都具有通气组织,所以它在净化污水中起到重要的作用。
(图:芦苇)2、香蒲香蒲科香蒲属的一个种,多年生水生或沼生草本植物,根状茎乳白色,地上茎粗壮,向上渐细,叶片条形,叶鞘抱茎,雌雄花序紧密连接,果皮具长形褐色斑点。
种子褐色,微弯。
因为香蒲能耐高浓度的重金属而且它适应能力强,生长快,富集能力强等,所以,已经受到重视和关注,被较多的应用在处理工矿废水污染的环境中。
因为香蒲能耐高浓度的重金属而且它适应能力强,生长快,富集能力强等,所以,已经受到重视和关注,被较多的应用在处理工矿废水污染的环境中。
(图:香蒲)3、菖蒲也叫做白菖蒲、藏菖蒲。
多年生草木,根状茎粗壮。
叶基生,剑形,中脉明显突出,基部叶鞘套折,有膜质边缘。
(图:菖蒲)所属行业: 水处理关键词:人工湿地污水工矿废水 4、旱伞草又名水竹、风车草等,莎草科莎草属多年生草本,其茎杆挺直细长的叶状总苞片簇生于茎杆,呈辐射状,姿态潇洒飘逸,旱伞草性喜温暖、阴湿及通风良好的环境,适应性强,对土壤要求不严格,以保水强的肥沃的土壤最适宜。
沼泽的及长期积水地也能生长良好。
生长适宜温度为15~25℃,不耐寒冷,冬季室温应保持5~10℃。
(图:旱伞草)5、美人蕉多年生草本植物,高可达1.5米,全株绿色无毛,被蜡质白粉。
具块状根茎。
地上枝丛生。
单叶互生;具鞘状的叶柄;叶片卵状长圆形。
喜温暖湿润气候,不耐霜冻,生育适温25-30℃,喜阳光充足土地肥沃,在原产地无休眠性,周年生长开花;性强健,适应性强,几乎不择土壤,以湿润肥沃的疏松沙壤土为好,稍耐水湿。
人工湿地植物的选择
人工湿地植物的选择人工湿地是一种模拟自然湿度和水分条件下的人工水生植物生态系统,通过植物的生物吸附、生物转化、生物交互作用等生态学机制,对富营养化水体进行净化和修复。
在植物的选择上,需要根据不同的水体特性和需求来确定适宜的植物种类。
本文将从水质改善、环境适应性、景观效果和工程管理等方面,详细说明。
首先,水质改善是人工湿地的主要目标之一。
不同的水体质量问题需要相应的植物进行修复。
对于富营养化水体,适宜选择能吸收大量氮、磷等营养物质的植物,如芦苇、菖蒲等。
这些植物可以通过根系吸收和转化水体中的营养物质,减少水中营养物的浓度,从而减少藻类的生长,达到水质改善的效果。
对于富集重金属的水体,需要选择具有吸附或赋存重金属的那些植物,如鬼针草、蓝莓等,通过植物的根系和体内组织吸附和沉积重金属,起到净化水体的作用。
其次,人工湿地植物的环境适应性也是选择的重要考虑因素之一。
湿地的水质、水位和光照条件都对植物的生长和适应性有一定的要求。
在选择湿地植物时,需要考虑其耐寒、耐旱和耐阴等特性。
例如,在气候寒冷的地区,选择耐寒的植物,如芦苇、苇丛等,以确保其能够在寒冷的冬季正常生长;而在气候干旱的地区,可以选择抗旱性强的植物,如香蒿、蔷薇等,提高湿地植物的生存率。
此外,根据湿地的光照条件,选择喜阳性或耐阴性的植物也是非常重要的。
另外,景观效果也是人工湿地植物选择的重要考虑因素之一。
人工湿地广泛应用于城市绿化和景观设计中,在增加城市绿色空间的同时,也能提供一定的观赏价值。
因此,选择具有较高景观效果的植物是必要的。
例如,芦苇、菖蒲、浮萍等植物能形成绿茵茵的草地,增加湿地的美观性;莲花、睡莲等植物则能在湿地中开出艳丽的花朵,增加湿地的观赏价值。
最后,工程管理也是人工湿地植物选择的重要因素。
人工湿地需要经过长期的管理和养护,植物的种植形式和生长速度都会对管理工作带来一定的影响。
一般来说,开展湿地植物种植时可以采用植被块或植被带的方式进行。
人工湿地植物的功能与选择
人工湿地植物的功能与选择人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统,可用于处理废水、改善水质、保护生态环境等多种目的。
在人工湿地中,植物是不可或缺的组成部分,其具有多种功能,并且不同的植物适用于不同的湿地类型和处理目标。
本文将讨论人工湿地植物的功能与选择,以期提供有关人工湿地植物选用的一些指导原则。
首先,人工湿地植物在净化水质方面发挥着重要作用。
植物通过根系吸收水中的营养物质,从而减少水域中的富营养化现象。
其中,沼生植物是一类常见的人工湿地植物,拥有较高的生物量和生活力。
它们的根系具有丰富的表面积,能有效吸附废水中的氮、磷等营养物质,并将其转化为自身生长所需的营养物。
此外,沼生植物的茎叶能提供充足的氧气,促进水中微生物的分解和去除有机物质。
除了净化水质,人工湿地植物还能发挥其他生态功能。
首先,湿地植物能够抵御水体中的波浪侵蚀,保护岸线和堤坝的完整性。
湿地植物的根系具有良好的抓固性能,能够稳定土壤结构,降低波浪冲击力。
其次,湿地植物能够提供栖息地和食物源,吸引鸟类、鱼类等野生生物栖息繁衍。
一些湿地植物还具有药用价值,如菖蒲、紫菀等,被广泛用于中药制剂。
人工湿地植物的选择应根据湿地类型、处理目标以及植物的生态特性来确定。
例如,普通芦苇适应广泛,是一种常用的湿地植物,适合处理高浓度有机物质的废水。
其他一些湿地植物,如蔓榆、黑杨等,具有耐盐碱、抗氧化等特性,适合处理含盐水或工业废水。
另外,植物的生活史特点也需要考虑,如生长速度、生命周期等。
对于需要快速覆盖和处理效果的湿地项目,可选择生长速度较快的湿地植物,如芦苇等。
而对于长期维护和监测的湿地项目,可以选择长寿命的湿地植物,如黑杨等。
在人工湿地植物的种植过程中,还需注意一些技术要点。
首先,需要选择适宜的植株来源,如苗圃或种植点附近野生繁殖的植株。
其次,对于湿地植物的种植与管理,应注意栽植密度、根系保护、适时修剪等方面。
栽植密度的选择不仅关系到植物的生长状态和养分利用效率,还影响到底部栖息生物的分布和入侵水生植物的可能性。
湿地植物对人工湿地生态环境修复的重要性
湿地植物对人工湿地生态环境修复的重要性摘要湿地公园作为生态系统中的特殊区域,在环境治理、气候调节等方面发生了很大影响。
近数十年来,国际湿地处理系统中已普遍使用废水处理,废水也可利用底物、属于湿地植被和微生物等的滞留、沉积、吸附和转移来消除。
人工湿地建设是营造好自然环境的主要基础,而保护环境则是为了保护人们的精神家园。
所以,恢复好自然环境势在必行。
利用人工湿地开展环境治理既能够适应当前的经济发展要求,又能够运用现代科技手段来保障和探索地球生态系统。
关键词:湿地植物;人工湿地;生态环境修复一、人工湿地概述人工湿地,是指湿地动植物群与自然资源所产生的有机融合的自然综合体。
人工湿地既可智能管理湿地的径流,也可智能管理淤泥,以维持植物。
另外,新建设的湿地还能够吸附污染物、完成生物氧化降解、过滤湿地植物等,从而在生态系统的全面建设上发挥重要作用。
由于已建设的湿地有更大的功能范围来解决当前的生活废水问题,所以它在环境保护和提高地球生态的生物多样性上更有优势。
二、湿地的作用(一)蓄水降雨过大时,地下水的储藏空间很大。
在此期间,湿地需要吸纳多余的水份,防止由于积水过大而导致洪水泛滥。
二是当干旱来临,水量不足时,利用湿地的蓄水补给地下水,可以避免河水中断、旱地开裂和缺水作物枯死。
而湿地就像自然界的中央空调,可以根据雨季的干旱智能控制供水,从而使大自然顺利地运行。
(二)调整气候湿地植物能够通过水汽蒸发维持周围空气湿润,水汽得以进入大气并能够在合理调节气候干燥程度时也能够进行降雨,从而避免了湿地植物因缺水而死去。
拉萨的气候非常干燥空气中缺乏水分,居民们很容易患有上呼吸道感染,而由于湿地的存在,可以将大部分水蒸气排除在空气中,使得空气质量良好,从而吸引了众多的游客前来参观,以放松身心。
(三)水体净化许多的湿地植被和微生物都可以发挥"消毒"的功能。
湿地植被和水体中的微生物都能够净化水体,过滤和沉积废水,使那些生存于湿地中的小哺乳动物不致因食用了被污染的水体而患病甚至死去,从而有效地维护了生物多样性。
人工湿地绿化养护措施
人工湿地绿化养护措施引言人工湿地是一种模拟自然湿地功能的人工生态系统,它被广泛应用于城市水环境治理、生态保护和景观建设等领域。
绿化是人工湿地建设和养护的关键环节,绿化养护措施的科学性和有效性直接影响人工湿地的生态效益。
本文将介绍人工湿地绿化养护的主要措施和注意事项,希望能为相关从业人员提供一些参考和指导。
1. 植物选择人工湿地的绿化首先要选择适合湿地环境生长的植物。
常见的湿地植物有芦苇、香蒲、水生菱角等。
植物选择要考虑其适应能力强、生长迅速且具有较强的生态功能的特点。
2. 植物布局植物布局对于人工湿地的绿化效果和生态功能起到重要影响。
一般来说,植物布局要遵循从湿到旱、从浅到深的原则。
靠近湿地水源的区域适宜种植水生植物,而远离水源的区域则适宜种植旱生植物。
3. 植物养护植物养护是人工湿地绿化的重要环节。
以下是一些常见的植物养护措施: - 浇水:人工湿地植物生长需要适量的水源供应,特别是在干旱季节需增加浇水频次。
- 松土:定期松土有助于改善土壤通气性和水分保持性。
- 施肥:适当施肥能提供植物所需的养分,但要注意避免过量施肥,以免对水质产生不良影响。
4. 病虫害防治病虫害是影响人工湿地植物生长的常见问题。
以下是一些有效的病虫害防治措施: - 定期巡查:定期巡查湿地植物的生长状况,发现问题及时采取相应的处理措施。
- 防治措施:根据不同的病虫害类型,选择合适的防治方法,如喷洒杀虫剂、粘虫板等。
5. 植物更新人工湿地植物往往存在寿命限制,当植物老化或死亡时,需要及时进行植物更新。
植物更新可以通过移栽健康的植物来实现,保持湿地生态系统的稳定性和完整性。
6. 废物清理在人工湿地进行绿化养护时,常常会产生一些废物,如落叶、水草等。
废物清理对于维持湿地生态系统的整洁和健康起着重要作用。
定期清理湿地内的废物,可以防止废物分解过程中产生的有害物质对水质的污染。
7. 生态监测人工湿地的绿化养护工作需要定期进行生态监测,以评估人工湿地绿化效果和生态功能。
《2024年人工湿地植物的功能与选择》范文
《人工湿地植物的功能与选择》篇一一、引言人工湿地作为一种独特的生态系统,近年来在全球范围内得到了广泛的应用。
这种以植物为基础的生态系统不仅在净化水质、维护生态平衡方面发挥了重要作用,而且也为人类提供了多种生物资源和环境服务。
本文将重点探讨人工湿地植物的功能及其选择的重要性。
二、人工湿地植物的功能1. 净化水质人工湿地植物具有显著的净化水质功能。
通过吸收、积累和转化水中的营养物质、重金属等有害物质,植物可以有效地降低水体的污染程度,提高水质。
此外,植物的根系还能为微生物提供栖息地,促进微生物对水体的进一步净化。
2. 生态平衡维护人工湿地植物通过与其他生物的相互作用,维护了生态系统的平衡。
植物的叶片、根系等为其他生物提供了食物和栖息地,从而促进了生物多样性的形成和维持。
此外,植物还能调节小气候,改善生态环境,为其他生物提供良好的生存环境。
3. 提供生物资源人工湿地植物为人类提供了多种生物资源。
例如,某些植物可以作为饲料、药材等,具有一定的经济价值。
此外,植物还可以为养殖业提供饲料来源,如鱼、虾等水生动物的饲料。
三、人工湿地植物的选择在选择人工湿地植物时,需要考虑多种因素。
首先,要考虑到植物的生态习性、生长速度、耐污能力等因素,以确保植物能在人工湿地环境中正常生长并发挥其功能。
其次,要考虑到植物的景观效果,选择具有观赏价值的植物,使人工湿地既具有生态功能又具有景观价值。
此外,还需要考虑植物的可持续性、维护成本等因素。
四、常见的人工湿地植物及其特点1. 芦苇芦苇是一种常见的人工湿地植物,具有较强的耐污能力和净化水质的能力。
其生长速度快,能在短时间内形成良好的生态系统。
此外,芦苇还具有较高的观赏价值,可应用于景观设计。
2. 菖蒲菖蒲是一种喜水植物,具有良好的净化水质的能力。
其根系发达,能为微生物提供良好的栖息地。
此外,菖蒲还具有较好的抗逆性,能在恶劣的环境中生长。
3. 水生鸢尾水生鸢尾是一种具有较高观赏价值的植物,其叶片丰满、花色丰富。
人工湿地植物选择和种植
人工湿地植物选择和种植1)荷花,多年生宿根挺水植物,可以用于氧化塘。
花期6-9。
景观效果好,但是冬季叶片会枯萎。
【施工栽植】选光照充足、水肥稳定、底土层深厚(30cm)的水域进行栽植,荷花适宜生长的水深范围为20~80cm;水深超过100cm时,考虑到荷花施工栽种后的成活率,水温恒定在10℃以上时方可进行栽种,水深超过70厘米时,可以考虑用盆栽或客土袋栽方式。
根据品种的不同确定其株行距,一般在一1.5m ×一2.0m 左右。
2)香蒲,多年生水生或沼生草本植物,地上茎粗壮,高1一2.5m。
叶片条形,叶片长45一95cm,宽一1.5cm,光滑无毛,上部扁平,背面中部以下逐渐隆起;下部横切面近新月形,细胞间隙大,呈海绵状,叶鞘抱茎。
雌雄花序紧密连接。
【施工栽植】在进行生产栽植和工程应用时,必须注意香蒲栽植的深度,防止栽植过深而影响植株新芽的萌发。
香蒲的植株脆嫩,植株孔隙大,容易蓄积水分,因此栽植初期对水质的要求高,不宜直接栽种于水深过高的污水中。
香蒲为强光性植物品种,生长量大,对养分的需求大,须栽种于疏松肥沃、光照充足的水域_香蒲的叶面积大,须根据施工水域的具体水位情况进行叶片的修剪,一般深水位施工时保留的植株高度较大,浅水时则相应减短。
香蒲对环境的适应能力较强,沼泽湿地施工时,可将香蒲植株均匀摆放于泥底层,7天左右即可萌发生根。
50cm以下的水域进行施工时,可采用直栽的形式,即将香蒲直接栽种于底泥层,如此栽种的香蒲生长恢复快,成活率高。
超过50cm水深的水域无风浪时,可采用拉线栽植的形式,将香蒲均匀拴布于绳线上,以立柱固定于水中。
采用拉线栽植的香蒲成活率高,但不适宜于水体养分贫瘩的水域。
具有一定风浪且水深超过50cm的水域施工时,直接将香蒲绑于立柱上,每株根据立柱的大小绑缚3一20株不等,植株的人水深度在20cm左右,以此法栽种香蒲克服了风浪大植株不易固定的缺点,属于无土栽植的形式。
香蒲20-25株/ 平方米。
人工湿地植物的功能与选择
人工湿地植物的功能与选择人工湿地植物的功能与选择人工湿地是一种模拟自然湿地生态系统的建筑结构,通过设计和种植适宜的湿地植物,能够有效净化水质、改善生态环境。
人工湿地植物在湿地生态系统中起着至关重要的作用,其功能与选择是设计一个成功湿地系统的关键因素。
人工湿地的功能主要有水质净化、生态修复、生态景观等。
首先,人工湿地植物通过吸收水中的营养物质,如氮、磷等,减少了水中的富营养化物质的含量。
湿地植物的根系能够吸收水中的溶解氧,改善了水体的通气状况,减少了水中的藻类和浮游生物的生长。
其次,湿地植物可以吸收重金属和有机污染物,起到了水质净化的作用。
湿地植物的根系提供了丰富的微生物生境,这些微生物能够降解有机污染物,净化水体。
此外,湿地植物还为湿地生态系统提供了良好的栖息地,吸引了许多鸟类、昆虫等动物,丰富了湿地生态景观。
选择合适的人工湿地植物至关重要。
在人工湿地设计中,植物的选择应根据湿地的性质、设计要求和当地的气候条件等因素来确定。
首先,植物要选择适应湿地环境并具有耐寒性的物种。
在常年湿润的湿地中,可以选择芦苇、香蒲等湿生植物,它们具有耐水浸泡和泥浆侵蚀的能力。
而在季节性湿地中,应选择耐旱的物种。
其次,植物的生长特性也是选择的重要考虑因素。
一般来说,植物的生长速度快、生命力强、适应性广、根系发达的物种更具有优势。
例如,中国传统的湿地植物箬竹,它生长迅速,根系发达,能够吸收大量的水中营养物质。
最后,植物的景观效果也是选择的考虑因素之一。
人工湿地不仅要具备功能,还要具备良好的景观效果,能够与周围环境和谐地融合在一起。
除了上述的一些常见湿地植物外,还有一些特定功能的植物也十分适合用于人工湿地系统。
例如,苦草是一种适应盐碱地的植物,可用于海水淡化厂的人工湿地系统中。
乌苏里异燕麦是一种适应低温和强风环境的植物,可用于北方地区的人工湿地系统中。
水葫芦、象草等浮萍类植物能够快速繁殖,能够有效控制水体中的营养盐含量。
在人工湿地建设中,植物的养护和管理也是非常重要的。
细数植物在人工湿地污水处理中的作用
细数植物在人工湿地污水处理中的作用天然的湿地植物在形态和解剖学上均能适应氧含量较低的生态环境,因此,它们可用于人工湿地系统中进行污水处理。
而人工湿地中的植物不仅将人工湿地与稳定塘区分开,同时为污染物的去除创造适合的条件。
人工湿地中的植物不仅能减弱强光与风力对湿地的影响,为湿地基质提供保温作用,满足根区微生物生长对氧气和其他营养成分的需求,还能截留部分污染物预防湿地堵塞,并具有其特有的美学价值,在不同类型的人工湿地中发挥不同程度的作用。
最常见的人工湿地植物有漂浮植物如凤眼莲、浮萍;沉水植物如狐尾藻属、金鱼藻属;挺水植物如芦苇、香蒲属。
而国内人工湿地除了常见以上这些植物外,还常用一些其他的沉水植物,比如芦竹、再力花、风车草以及美人蕉等。
01 湿地植物概述湿地植物根据生活形态不同可分为四种:挺水、漂浮、浮叶根生和沉水植物(见表1)。
从形态学上看湿地植物适于生长在水体底泥中,一方面由于其具有庞大的根系,因而能借助发达的通气组织向根和根茎输送氧气,输送至根系的部分氧气在周围缺氧的环境中创造了氧化条件,从而促进了有机物的分解以及硝化细菌的生长;另一方面由于植物本身的形态,物理和行为特性及其可再生性等特点,均使植物适合在缺氧/厌氧的土壤和沉积物中生长。
漂浮植物极具多样性,无论从其形态还是生长环境来看,不同种类之间的差异非常大。
有的漂浮植物植株高大,枝叶丛生呈莲状或漂浮在水面且根系于水中非常发达,例如水葫芦;而有的漂浮植物却很简单,不管是漂在水面的枝叶还是长在水里的根部,形态上均看起来非常短小,例如浮萍。
自然条件下,漂浮植物喜欢生长于富含养分的流动水域,它们从水中汲取养分后快速生长繁殖,非常容易覆盖整个水体表面,破坏水生生态平衡,为水体带来灾难,因此它们在热带和亚热带地区也是臭名昭著的水生害草。
浮叶根生植物的根部或茎扎于水底底泥中,茎叶漂浮于水面。
为适应风浪,其叶柄通常柔韧细长,长度可达3 m。
水面上茎叶的寿命很短(30~50 d),因此到了生长季,水面上的枝叶一年会换4~8次。
《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、引言随着工业化和城市化的快速发展,污水处理问题逐渐凸显。
人工湿地作为一种新型的污水处理技术,以其低能耗、低投资和良好的生态效益受到了广泛关注。
植物作为人工湿地系统中的核心组成部分,其选择对湿地系统的稳定运行和污水净化效果具有重要影响。
本文将就人工湿地植物的选择及其在净化污水过程中的作用进行深入研究与探讨。
二、人工湿地植物的选择1. 常见人工湿地植物种类人工湿地植物种类繁多,主要包括芦苇、菖蒲、香蒲、水芹菜等。
这些植物具有较高的生长速度、耐污能力强、对水质改善效果好等特点。
在选择植物时,需根据湿地类型、气候条件、水质状况等因素进行综合考虑。
2. 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、根系发达程度等原则。
适应性强的植物能够在不同环境条件下生长,耐污性好的植物能够承受较高的污染物负荷,生长速度快的植物能够快速覆盖湿地表面,根系发达的植物则有利于提高湿地的稳定性。
3. 植物选择的实验研究近年来,许多学者通过实验研究探讨了不同植物在人工湿地系统中的表现。
实验结果表明,某些植物在特定条件下对污染物的去除效果显著,如芦苇对氮、磷等营养物质的去除具有较好效果,而水芹菜则对重金属等污染物有较好的吸附作用。
三、植物净化污水作用研究进展1. 植物对污染物的吸收与转化人工湿地中的植物通过吸收、转化和降解等方式,将水中的污染物转化为无害物质。
例如,植物通过根系吸收水中的营养物质,并将其转化为自身生长所需的物质;同时,植物还能分泌出一些酶,将部分有机物降解为简单的小分子物质。
2. 根系微生物的协同作用人工湿地中的植物根系为微生物提供了生长和繁殖的场所。
这些微生物能够进一步分解有机物,将氮、磷等营养物质转化为气体或沉淀物,从而实现污水的净化。
研究表明,植物与根系微生物的协同作用对提高人工湿地的净化效果具有重要作用。
3. 不同植物的净化效果比较不同植物在人工湿地系统中的净化效果存在差异。
植物在人工湿地中的作用
植物在人工湿地中的作用人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石、沸石等)混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植具有性能好,成活率高,抗水性强,生长周期长,美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、蒲草等)形成一个独特的动植物生态体系。
植物、微生物、填料是人工湿地的主要组成部分,在这些主体的作用下污水中的污染物得到降解。
1、植物在人工湿地中作用1.1植物在污水控制方面有以下优势(1)通过光合作用为净化作用提供能量来源;(2)具有美观可欣赏性,能改善景观生态环境;(3)可以收割回收资源;(4)可作为介质所受污染程度的指示物;(5)能固定土壤中的水分,圈定污染区,防止污染源的进一步扩散;(6)植物庞大的根系为细菌提供了多样的生境,根区的细菌群落可降解许多种污染物;(7)还能输送氧气至根区,有利于微生物的好氧呼吸;(8)植物生长吸收碳、氮磷;(9)植物影响湿地水流状态;(10)在冬季结冰地区,冬季时植物具有支撑冰面的作用。
1.2植物在生长过程对人工湿地污水处理系统影响(1)植物生长过程与污染物去除:植物的生长伴随着一系列的生理生态过程,包括植株增高、分蘖数增多、根系伸长、光合作用、根际活动增强、生物量积累等。
研究结果表明,对多数植物来说,植株高度更能反映植物生长,特别是其中植株高度与DO质量浓度之间具有一定的耦合。
植株移栽后经过了两个月左右的缓慢生长期,在这段时间里,人工湿地系统的污水净化能力迅速提高。
这说明,植物在移栽后的适应阶段完成了人工湿地内部环境的营造。
(2)植物在污染物去除中的作用:植物在人工湿地的众多作用中,根系营造良好的微生物生长环境和根系向基质中释放氧气无疑是问题的关键所在。
就植物而言,不同的植物在人工湿地中的生理生态特征是不尽相同的,比如植物根系氧释放能力在植物间就存在着较大的差别。
2、人工湿地选择植物的原则2.1人工湿地中常见的植物物种目前,全球发现的湿地高等植物多达6700余种,而已被用于处理湿地且产生效果的不过几十种,很多植物还从未试用过。
植物在人工湿地处理系统中的作用
. 型浮水植物氮的含 量范 围为 4k /a 0 g h , g h ~5 0k / a草本 和木 本植 13 植 物在 有机 物 去除 中的作 用 湿地 系统 中有 机物 主要通 过物 理过程 和生物 过程去 除。物 物类超过 1 0 /a 0 h 。对于那些可 以维持在指数生长期的植物 , 2
关键 词 : 人工湿地 系统 , 植物 , 营养物质 , 金属 , 微生物
中 图分 类 号 : U9 12 T 9 . 文 献标 识 码 : A
在水末端处 理建设 中 , 传统的污水处理 厂的投资和运行 费用 程 由好氧细菌完成 。但人工湿地 系统 一般都处于 缺氧状态 , 利 不
no s 8 J 水 较高 , 村镇无法支撑这一 部分财 政支 出 , 能广 泛应用 到村镇 生 于硝化过程 的进行 。根据 Mai 等 u 研究 , 生植 物可 将氧 气 不 活污水 的处理 中。人工湿 地 , 为一种 低投入 的处理方 式 , 作 在村 从上部组织传输至根 系 , 在根 系附近形 成微好 氧 区, 为好 氧微 生 镇生活污水处理方面赢得 了越来越多的关注… 1。 物的生长繁殖提供 了场所 , 而促 进 了系统 的硝化 过程 , 从 提高 氨
11 植 物 对营养元 素 ( 、 ) 除的作 用 .ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 氮 磷 去
在植 物的枝 叶中重金属 的含 污水 中的氮元素是植 物合 成蛋 白质 的重要原料 , 磷元素是合 物对某种重金属没有吸收的专一性 , 但它有 大量 的生物量 , 因此 也能 吸收大量重 金属 。垂直 成植物体 内 A P和新 细胞不 可或缺的成分 。植 物对 营养 元素 的 量不高 , T 风车草 能吸收富 吸收程度随着植物种类 的变 化而变 化。在木 本植物 的湿 地生态 流人 工湿 地处 理低 浓度 重金 属污水 的试验表 明 , 集水体 中 3 %的铜 和锰 , 0 对锌 、 、 的富集 也 在 5 镉 铅 %~1 %_ 。 5 9 j 系统 中, 木本植物潜 在的 高生物量 , 使得 其储 存 了大量 的营养物 如根 茎 叶) 重金 属的 吸 对 质 。虽然木本植物中木质 组织 的营养 物含量 要远 比叶组 织和草 人工湿地系统 中各种植 物 的不 同部 位 ( muea1 的研究 发现 种植在 湿地 中的宽 0 本植物 的营养成分少 , 由于木质组织在 总生物量 中所 占比例较 附程度是 不一样 的。G dv_ ¨ 但 叶香 蒲等植 物能够 吸附和 富集铜 、 、 、 , 附后 的重 金属主 镉 铅 铁 吸 高 , 以所 含 的 营 养 物 质 很 可 观 ( 4 % ~ 5 % 的 氮 和 5 % ~ 所 约 7 5 8
人工湿地中植物的作用
人工湿地中植物的作用目录引言 (3)1 去除污染物 (3)2 氧的传输 (4)3 为微生物提供栖息地 (5)4 维持系统的稳定 (5)5 湿地植物的生态学与经济学价值 (6)6 其他作用 (6)人工湿地植物选择引言介质、水生植物和微生物是人工湿地的基本构成。
其中,水生植物是其特点所在,也是湿地处理系统最明显的生物特征,它是人工湿地的主要组成部分,并在其中起着重要作用。
其作用主要体现在①吸收利用、吸附和富集作用;②氧的传输作用;③为微生物提供栖息地;④维持系统的稳定;⑤有机物的积累作用。
另外,水面上的湿地植物的枝干和叶片能够形成大面积的阴影,能够有效遮蔽日光直射水面,防止阳光透射。
从而有效阻止藻类植物的生长,并同时吸收水中的有害物质作为自身生长的养料,释放氧气,达到净水的效果。
与此同时,水生植物还具有美观可欣赏性、可以通过收割回收以达到一定经济效益、可作为介质所受污染程度的指示物、有助于酶在湿地系统的扩展等作用。
1 去除污染物污水进入成熟的人工湿地后,植物能通过吸收、吸附和富集等作用去除污水中的污染物,包括对氮、磷的吸收利用和对重金属的吸附和富集。
水生植物能直接吸收利用污水中的营养物质,供其生长发育。
废水中的有机氮被微生物分解与转化,而无机氮(氨氮)作为植物生长过程中不可缺少的物质被植物直接摄取,合成蛋白质与有机氮,再通过植物的收割而从废水和湿地系统中除去。
无机磷也是植物必需的营养元素,废水中的无机磷在植物吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分,然后通过植物的收割而移去。
大型挺水植物的茎和叶以及浮水植物的根还可以用来减缓水流速度和消除湍流,以达到过滤和沉淀砂粒、有机微粒的作用。
水生植物还能吸附、富集一些有毒有害物质,如重金属铅、镉、汞、砷、钙、铬、镍、铜、铁、锰、锌等,其吸收积累能力为:沉水植物> 飘浮植物> 挺水植物,不同部位浓缩作用也不同,一般为:根> 茎> 叶,各器官的累积系数随污水浓度的上升而下降。
人工湿地植物的选择
人工湿地植物的选择摘要:人工湿地是一种重要的生态工程手段,能够有效修复水体污染、提高水质。
植物是人工湿地中的重要组成部分,其选择对湿地功能的发挥至关重要。
本文将从湿地植物的分类、适应环境、筛选原则等方面探讨,以期提供一定的指导和参考。
一、引言人工湿地是指为修复或保卫湿地生态系统功能而创设、改造的湿地系统。
其存在着浩繁的优势,例如能够提高水质、缩减水污染物、保持水源涵养、改善生态环境等。
而人工湿地中植物的选择将直接影响湿地系统的稳定与功能发挥。
二、湿地植物分类人工湿地中常用的植物种类繁多,依据其生长形态和生活习性可将其分为浅水植物、深水植物、湿生植物和沿岸植物四个类别。
1. 浅水植物浅水植物适应较浅的水域生长,根系发达,能够有效吸纳水中养分,防止水体富营养化。
常见的浅水植物有香蒲、莎草等。
2. 深水植物深水植物适应较深的水域生长,其茎与叶长而细软,能够适应强水流的冲击。
深水植物的密度大、生长快,能够有效吸纳水质中的养分,净化水体。
常见的深水植物有香蒲、莎草等。
3. 湿生植物湿生植物适合在相对潮湿的环境中生长。
它们扎根于土壤中,形成复杂的根系,并在地下部分积累养分。
湿生植物具有很强的吸纳能力,能有效降解有机物和矿物质,提高水质。
常见的湿生植物有马齿莲、蒲苇等。
4. 沿岸植物沿岸植物又称为岸生植物,生长在水与陆地交界处或稍高于水面的地带,在防止土壤侵蚀、蓄水和稳定水土的同时,还能提供栖息地和食物供给。
常见的沿岸植物有芦苇、香蒲等。
三、植物的适应环境及选择人工湿地是多样化的生态系统,不同的湿地环境对植物的适应要求不同,因此在选择人工湿地植物时需充分思量湿地的环境特点。
1. pH值及湿度pH值和湿度是湿地环境的重要指标,不同的植物对pH值和湿度有不同的适应性。
例如,鳞茎植物对酸性环境适应性较强,可选用紫菜稻、水韭菜等;耐旱植物适合湿度较低的地区,可选用海州芦苇、苦草等。
2. 光照及温度光照和温度是植物生长和养分吸纳的重要因素。
人工湿地中水生植物的作用和选择
人工湿地中水生植物的作用和选择人工湿地中水生植物的作用和选择人工湿地是一种模拟自然湿地生态系统的人工建筑,其具有净化水质、提供生态服务和保护生物多样性等重要功能。
而水生植物作为人工湿地的重要组成部分,扮演着重要的角色。
本文将探讨人工湿地中水生植物的作用和选择。
一、水生植物在人工湿地中的作用1. 净化水质水生植物在人工湿地中通过吸收养分和吸附悬浮颗粒物等方式,有效地净化水质。
首先,水生植物具有很强的吸收能力,能够吸收水中的氮、磷等营养物质,防止过度富营养化现象的发生。
其次,水生植物的根系能够吸附悬浮颗粒物,降低水中悬浮物的浓度,使水质更清澈透明。
2. 保持水体稳定水生植物的根系可以牢固地抓住湿地底部的土壤,保持水体的稳定。
这对于防止水体的冲刷和泥沙的淤积至关重要。
此外,水生植物的叶子和茎干也能够减缓水流速度,降低水体的能量,进一步保持水体的稳定。
3. 提供栖息地人工湿地中的水生植物为各种水生生物提供了宽敞的栖息地。
它们的茎叶提供了栖息、觅食和繁殖的场所,使得湿地成为了各种动物的家园。
同时,水生植物通过繁盛的生长也为水生生物提供了丰富的食物资源。
4. 促进生物多样性水生植物的存在促进了湿地生态系统的生物多样性。
湿地是许多物种的栖息地,而水生植物是这个生物多样性的基础。
它们为湿地中的昆虫、鱼类、鸟类等提供了丰富的食物资源,形成了复杂的食物链和生态网络。
二、人工湿地中水生植物的选择水生植物的选择对于人工湿地的效果至关重要。
以下是一些适合选择的水生植物:1. 管理型水生植物管理型水生植物是指具有较强适应性和生长能力,且能够方便地控制其覆盖范围的植物。
例如,香蒲、蒲草、芦苇等,它们的根系发达,生长快速,不仅能够有效吸收营养物质,还可以控制湿地景观的形态。
2. 净化型水生植物净化型水生植物是指能够有效净化水体的植物。
例如,菱角、鸢尾、水毛茛等,它们的叶片表面和茎具有较强的吸附能力,能够吸附大量的悬浮颗粒物和有害物质,净化水体。
用于污水处理的人工湿地的基质、植物及其配置
用于污水处理的人工湿地的基质、植物及其配置人工湿地是一种利用湿地植物和微生物作用来处理废水的环保技术。
其原理是通过湿地植物的吸收和附着作用以及湿地土壤中微生物的分解作用,使废水中的有机物质、氮、磷等污染物得到去除和转化。
同时,人工湿地还具有保持水体生态平衡、改善水质、保护生态环境等重要功能。
人工湿地的基质是湿地生态系统中的重要组成部分,其质地、结构和水分保持能力对湿地处理效果起着重要影响。
常用的基质有砂石、粘土、有机质等。
砂石具有较大的颗粒和空隙,有利于水体流通和氧气传递,但其对有机物质的吸附能力较差;粘土则具有较小的颗粒和较高的吸水保持能力,有利于微生物附着和污染物吸附,但其流通性较差。
通常,在湿地设计中需要根据具体情况综合利用不同基质。
湿地植物是人工湿地的核心组成部分,其根系与微生物共同构成了湿地处理系统的生物过滤层。
湿地植物通过根系吸收污染物,提供基质表面供微生物附着和分解有机物的场所,并通过植物的生长来提供氧气,促进湿地中微生物的生长和代谢活动。
常用的湿地植物有菖蒲、香蒲、芦苇等。
这些植物具有较为发达的根系和叶面积,有利于污水中有机物、氮、磷等污染物的吸收和转化。
配置人工湿地时,应根据入水水质和排水要求选择适当的基质和植物组合方式。
一般情况下,可采用倒置(bathtub)式、水平流、垂直流等形式的配置。
倒置式配置是将基质放置在凹坑内,然后将污水倒置入坑内,通过植物和基质的共同作用进行污水处理。
水平流配置是将污水平行流动,基质和植物置于流动路径上,使污水通过基质层和植物根系进行处理。
垂直流配置是将污水纵向流动,通过多层基质和植物配置实现废水的分层处理。
依据不同的入水水质和处理要求,可以选择合适的配置方式。
人工湿地还需要定期管理和维护,以确保其正常运行和处理效果。
维护工作包括定期修剪植物、清理污垢、添加营养物质等。
定期检测湿地出口水质对湿地运行情况进行评估,发现问题及时调整和改进。
人工湿地作为一种生态友好且高效的废水处理技术,已在许多地方得到应用,并取得了良好的效果。
人工湿地植物的选择
2 人工湿地植物选择原则
2 适 地适种 原则 . 1
各地气候条件的差异均能影 响人工湿地植物 的生长 、 存活和去污能力 ,因此 ,在选择植物时应优先选择本土植 物 ,综合考虑抗逆 性强、净化能力强 ,生物量较大 ,生长 周期长 的植物种 类。
的物理 、生物和化学 的三重协调作 用 ,通 过过滤 、吸 附、共沉淀 、离子交换 、植物 吸收和微生物分解实现对废水 的高效净化 。 同时通过营 养物质 和水分的生物地球化 学 循环 ,促进绿色植 物生长并使其增产 ,实 现废水的资 源化与无害化利用『。 2 】
以期为人工湿地 的植物选择提供参考 。
Hale Waihona Puke 李连发 ,冯义龙 ,马 跃 : 人工湿地植物的选择
1 人工湿地的概念及类型
1 人工 湿地 的概 念 . 1
人 工 湿 地 是 指 为 处 理 污 水 而 人 为 设 计 建 造 的 、工 程化 的湿地 系统 阻 人工 湿 地利 】 。 用 基 质 、植 物 和 微 生 物 这 个 复合 生 态 系 统
性 较 好 ,处 理 效 果 受 气 候 影 响 小 , 而且 卫 生 条 件 也 比较 好 。但 缺 点 是 投 资 比表 面 流 湿地要高 。 垂 直 流人 工 湿地 : 直 流 湿地 的 水流 结 垂
形态特征: 多年生浮水草本。须根发达且悬垂水中。单
叶丛生于短缩茎 的基部 ,每株 6 2叶片,叶卵圆形 ,叶 ~1 面光滑;叶柄 中下部有膨胀 如葫芦状 的气 囊,基部具削状 苞片。花茎单生 ,穗状花序 ,5 2 ~1 花朵 ,花被 6 ,紫蓝 裂 色 ,上有 1 枚裂片较大,中央有鲜黄色的斑点。花两性,雄 蕊 6枚 ,雌蕊 1 ,花柱细长 ,子房上位 。 枚
人工湿地植物选择
人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物,从而建立起一个人工湿地生态系统。
当污水通过湿地系统时,其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解,而使水质得到净化。
人工湿地系统水质净化的关键在于工艺的选择和对植物的选择及应用配置。
如何选择和搭配适宜的湿地植物,并且将其应用于不同类型的湿地系统中成了我们在营建人工湿地前必须思考的问题。
1.人工湿地污水处理系统植物的选用原则(1)(2)1.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能;管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。
若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,将会减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多麻烦。
一般应选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。
1.2 植物具有很强的生命力和旺盛的生长势;① 抗冻、抗热能力由于污水处理系统是全年连续运行的,故要求水生植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。
② 抗病虫害能力污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害,抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存,也直接影响其在处理系统中的净化效果。
③ 对周围环境的适应能力由于人工湿地中的植物根系要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的污染物,因此所选用的水生植物除了耐污能力要强外,对当地的气候条件、土壤条件和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。
1.3 所引种的植物必须具有较强的耐污染能力;水生植物对污水中的BOD5、COD、TN、TP主要是靠附着生长在根区表面及附近的微生物去除的,因此应选择根系比较发达,对污水承受能力强的水生植物。
1.4 植物的年生长期长,最好是冬季半枯萎或常绿植物;人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象,因此,应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。
1.5 所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁,具有生态安全性;1.6 具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。
人工湿地植物的选择
人工湿地植物的选择人工湿地植物的选择引言:近年来,污染防治和生态修复成为社会关注的焦点。
人工湿地作为一种经济高效的生态修复方法,受到越来越多的关注和应用。
而选择合适的植物是构建有效人工湿地的关键环节。
本文将讨论人工湿地植物的选择,探讨适宜的植物类型和特征,以期为工程实践提供参考。
一、人工湿地的作用人工湿地是模仿天然湿地生态系统而建造的人工生态工程。
通过人工湿地,污水中的有机物质、重金属和营养物质等能够通过植物的吸收和降解而去除,从而净化水体。
同时,人工湿地能够提供栖息地和饵料,吸引各类鸟类和昆虫,促进生物多样性的恢复和生态系统稳定。
因此,人工湿地在污染治理和生态修复中起到了非常重要的作用。
二、适宜的人工湿地植物类型1.湿地植物湿地植物是指适应湿润环境、耐淹和耐盐碱的植物。
它们具有发达的根系和丰富的叶表面,可通过积水环境中的吸收、释放或降解来净化水体。
例子包括香蒲、芦苇、菖蒲等。
这些植物生长快速、茂密,能够有效地阻止水流的过快流动,增加水中的垂直流速,提升水体的滞留时间,从而促进污染物的处理过程。
2.水生植物水生植物是适应水中生活的植物,广泛分布于湖泊、河流和水塘等水域环境中。
它们具有发达的气生和水生根系,能够在水中吸收养分和有害物质,使水体净化。
常见的水生植物有浮萍、水藻、水葱等。
这些植物具有较强的富营养化水体修复能力,能有效吸收水中的氮、磷等养分,减少水体中的富营养化现象。
三、人工湿地植物的特征选择1.适应力强人工湿地植物需要具备较强的适应能力,能够耐受较高的盐分和水分含量。
同时,植物对温度、光照和土壤酸碱度等因素的适应能力也很重要。
2.快速生长人工湿地的修复过程需要相对较短的时间。
为了更好地达到修复目标,选择具有快速生长能力的植物,能够加速水环境中有害物质的去除过程,提高修复效率。
3.根系发达根系是人工湿地植物重要的功能部位之一。
根系发达的植物能够有效提供物质和能量交换,吸收水体中的养分和有害物质。
南昌市人工湿地植物的选择与应用
2018年第3期现代园艺南昌市人工湿地植物的选择与应用张梦娜袁平成(江西农业大学园林与艺术学院,江西南昌330045)摘要:在海绵城市建设背景下,分析总结南昌市人工湿地的植物景观,通过样地调查,阐述当前南昌市人工湿地植物的运用种类及现状,并总结概括在设计人工湿地植物景观时存在的问题和发展建议。
关键词:海绵城市;人工湿地;植物配置1海绵城市的概念海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。
海绵城市是面对气候变化提出的应对措施,其中低影响开发雨水管理技术是其核心。
低影响开发(),最早由美国马里兰州环境资源署首次提出,其内涵是采用分散的小规模控制措施对雨水径流进行源头控制,通过渗透、过滤、储存、蒸发和滞留等方法,模拟天然的水循环过程,让雨水就地滞留并下渗,从而降低雨水流失量,使城市开发区域的水文功能尽量接近开发之前的自然水文循环状况,这对建设“绿色城市”、“生态城市”以及城市的可持续发展具有重大意义。
而人工湿地是排洪的重要渠道,在建设海绵城市中有着不可替代的作用,多变的气候给人工湿地植物的选择提出了更高的要求。
2南昌人工湿地应用现状及存在的问题对南昌水系选取典型河道调查点进行样点,调查选取了艾溪湖森林湿地公园、象湖湿地公园、渔舟湾湿地公园,每个公园挑取了6个调查点,共选择18个调查点,进行样点范围内水生植物(包括岸边植物)的种类、生长状况、生态习性、生物学特征、环境结构等情况调查。
2.1植物种类的构成根据对南昌市人工湿地植物景观的调查及统计,得出南昌人工湿地应用园林植物共有85科159属218种、裸子植物7科10属16种、被子植物78科149属202种。
表明南昌市滨水植物应用种类较丰富,且以被子植物为主,这一现象在于被子植物的结构复杂化及完善化,具有较强的适应性和抗性,符合人工湿地粗放管理的要求。
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人工湿地植物的作用和选择
环科1101 牛海鹏
人工湿地是一种新型的污水处理模式,是以污水处理为目的的人工设计建造和监督控制的与沼泽类似的地面。
其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合而进行的,也正是利用这3种作用的协同关系进行的废水处理,使水质得到不同程度的改善,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物的生长,实现污水的资源化和无害化。
植物是人工湿地的核心,不但可以去除污染物,还可以促进污水中营养物质的循环和再利用,同时还能绿化土地,改善区域气候,促进生态环境的良性循环。
1植物在人工湿地中的作用
湿地植物能通过吸收、吸附和富集等作用去除污水中的污染物,包括对
氮、磷的吸收利用及对重金属的吸附和富集。
徐德福等的研究表明,种植
美人蕉、菩提子、凤眼莲和芦苇的湿地,对氮、磷去除率分别是10.91%~
59.32%和50.13%~87.26%
〔1〕进行城镇污水处理试验中发现,种植水烛和灯心草的人工湿地中氮、
磷的含量分别比无植物的对照基质中的含量低18%~28%和20%~31%,
可见水烛和灯心草吸收利用了污水中部分的氮和磷。
污水中的氮以有机
氮和无机氮两种形式存在,其中无机氮作为植物生长过程中不可缺少的
营养物质,能以离子形式(NH+4和NO-3)被植物吸收利用;部分有机氮被
微生物分解成氨氮后,也能被植物吸收利用。
当植物从污水中吸收氮元素
后,将氮元素合成植物蛋白质等有机氮,最后通过对植物的收割将它们从
湿地系统中去除。
对风车草净化生活污水的实验表明,每克干重风车草能净吸收污水中2.25mg氮。
无机磷也是植物必需的营养元素,废水中的无机磷在植物
吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分,然后
通过植物的收割而移去。
通过建立小试系统,对有植物湿地系统和无植物
湿地系统进行了比较研究,结果表明有植物湿地系统春夏季平均磷的去
除率在60%以上,即使在冬季也能达到40%以上,出水总磷浓度达到或低
于国家地面水三级标准,处理效果接近二级生化处理厂,而且出水水质稳
定,冬季仍能正常运行,而无植物湿地系统磷的去除率仅为28%
植物通过根部直接吸收水溶性重金属,还能通过改变根际环境来改变污染物的化学形态,达到降低或消除重金属污染物化学毒性和生物毒
性的作用。
垂直流人工湿地处理低浓度重金属污水的试验表明风车草能
吸收富集水体中30%的铜和锰,对锌、镉、铅的富集也在5%~15%。
研
究发现种植在湿地中的宽叶香蒲等植物能够吸附和富集铜、镉、铅、铁
和油类,吸附后的重金属主要分布在根部
有机污染物的吸收是通过植物和微生物共同作用完成的,其降解机制分为三方面:转化、结合、分离。
茭白、慈菇对城市污水BOD的去除
率可达80%以上。
水葱可使食品厂废水中COD降低70%~80%,使BOD
降低60%~90%
在用潜流人工湿地处理猪场废水的研究中发现,在夏季进水COD高达1000~1400mg/L的情况下,风车草和香根草人工湿地对COD的去除
率依然接近90%,且植物生长良好。
(2)植物的光合及蒸腾特性对其本身营养物质的代谢有着重要的影响。
湿地中的植物将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区,在植物根
区的还原态介质中形成氧化态的微环境,为不同的微生物提供了各自
适宜的生活环境。
植物的蒸发蒸腾作用导致的水量变化是湿地水量平
衡不可忽略的重要部分。
(3)人工湿地中微生物的种类和数量是极其丰富的,因为人工湿地水生
植物的根系常形成一个网状结构,并在植物根系附近形成好氧、兼性和
厌氧的不同环境,为各种不同微生物的吸附和代谢提供了良好的生存
环境,也为人工湿地污水处理系统提供了足够的分解者。
研究表明,有植
物的湿地系统,细菌数量显著高于无植物系统,且植物根部的细菌比介
质处高1~2个数量级,植物的根系分泌物还可以促进某些嗜磷、氮细
菌的生长,促进氮、磷释放、转化,从而间接提高净化率。
(4)维持人工湿地的运行环境。
植物在人工湿地系统中起固定床体表
面、提供良好过滤条件、防止湿地被淤泥淤塞以及冬季支撑冰面等作
用。
植物的生长能加快天然土壤的水力传输程度,当植物成熟时,根区系
统的水容量增大。
在植物的根和根系腐烂时,剩下许多的空隙和通道,
也有利于土壤的水力传输。
植物还能减少风对水的影响,继而减小风对
湿地中的沉积物的影响,降低因为大风导致的湿地沉积物和再悬浮。
(5)植物的生长能调节湿地周围的小气候,美化生态环境,为鸟和爬行类
动物等提供栖息地。
在研究中指出,种有百合、风信子的人工湿地使人
们联想到的是水上花园而非污水处理设施,同时也为壁虎、蜥蜴等环境
有益动物提供栖息场所。
(6)植物收割后可资源化利用而产生经济价值,例如将收割后的植物残
体用于堆肥以产生环境友好的生物肥,回收的植物还可以用作造纸原
料、编织材料、牲畜的饲料或燃料等。
2人工湿地植物的选择原则
(1)优先选用本土植物,慎重引入外来植物,避免引发生物安全性问题。
由
于人工湿地中的植物根系是长期浸泡在水中并接触浓度较高且变化较
大的污染物,因此,选用的水生植物除耐污能力强外,对当地的气候条件、
土壤条件和周围的动植物环境要有很好的适应能力,选用当地或本地区
天然湿地中存在的植物。
(2)选择去污能力强、净化效果好的的植物,主要考虑两方面因素:一方面
是植物的生物量较大,另一方面是植物体内污染物的浓度较高。
(3)选用根系发达、茎叶茂密的植物。
污水中的BOD5、COD、TN、TP
主要是靠附着生长在水生植物根区表面及附近的微生物去除的,因此应
选择根系比较发达的物种。
(4)选择具有抗逆性的植物,即耐污能力,耐盐能力,抗冻、抗热能力,抗病虫
害能力强的物种,有助于湿地生态系统的健康稳定发展。
①耐污能力。
大
多数植物对于污染这种特殊的逆境有一定的适应性,会产生一定的抗性,
这种抗性在一定程度上具有遗传性,从而可以进行代间传递。
②耐盐能力。
根据实际情况的需要,如在盐沼地区若需要选用人工湿地技术,那么必须
考虑选择耐盐能力强的植物物种。
③抗冻、抗热能力。
由于污水处理系
统是全年连续运行的,故要求水生植物即使在恶劣的环境下也能基本正常
生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化
效果。
④抗病虫害能力。
污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害,抗病
虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存,也直接影响其在处理系统中
的净化效果.
(5)选择景观作用或一定经济价值的植物。
目前,发达国家的人工湿地污
水处理系统在治污的同时引入园林设计的理念,将治污与营造生态公园融
为一体,使保护环境与美化人们的生活相辅相成,产生非常好的效果。
日本
的箱根湿生花园是湿地园林建设中比较成功的例子。
它是日本政府专为
保护湿地,重视对游人普及湿地科普教育知识而修建的。
园内植有200多
种湿生植物及其他植物共1700多种,一年四季花开烂漫,犹如仙境,花园深
受人们的喜爱。
推广种植用于生产生物质能源的植物。
生物质能源是指
蕴藏在生物质中的能量,是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而
贮存在生物质内部的能量形式。
它是人类利用最早、最多、最直接的能
源,目前仅次于煤炭、石油、天然气而居世界能源消费总量第四位。
生产
生物质的能源植物通常指具有较高还原性烃的能力,可产生接近石油成分
和可替代石油使用的产品的植物,以及富含油脂的植物,包括速生薪炭林、
含糖或淀粉植物、可榨油或产油植物以及其他可提供能源的植物。
目前,
多数能源植物的研究尚处于实验和示范阶段,而我国把能源植物作为湿地
植物种植方面所开展的工作几乎空白。
(6)合理搭配不同植物物种。
多物种的生态系统比单一物种的系统要稳
定。
但也要考虑到不同种类的植物生长一起,不仅污染物净化能力和景观
效果差异较大,而且存在着相互之间的作用。
主要包括两个方面:其一是对
光、水和营养等资源的竞争;其二是植物之间通过释放化感物质,影响周围
植物的生长。
另外,一些植物的枯枝落叶经雨水淋溶或微生物的作用也会
释放出化感物质,抑制植株的生长,如宽叶香蒲枯枝烂叶腐烂后会阻碍其
本身新芽的萌发和新苗的生长。
3结语
总的来说,湿地植物方面的研究与应用刚刚兴起,还有许多方面需要进行深入研究,以便更好地发挥植物在人工湿地中的作用和完善人工湿地
污水处理技术。
相信随着对湿地植物研究的深入,人工湿地系统一定会获
得更加广阔的应用前景。