湿地植物芦苇、香蒲根分泌物提取及其组分研究
水鳖等四种水生植物对受污水体的净化研究比较
121科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 环 境 科 学由于人工湿地技术能有效地处理多种多样的废水,对负荷变化适应能力强,氮、磷去除效率高。
植物是湿地的重要组成部分,在调查该地区能正常生长且耐污能力强的水生植物的基础上,选择适宜的人工湿地植物种类对于提高湿地的污水净化功能有着重要的意义[1]。
本文通过对比水鳖、荆三棱、芦苇、香蒲四种水生植物对污染水体的不同净化效果,旨在对湿地植物的选择提供一定基础研究。
1 材料与方法本实验采用水鳖、香蒲、芦苇和荆三棱等四种水生植物进行水培实验,将各塑料箱体清洗干净,将4种植物样品根部淤泥彻底清洗干净。
用大约3~5cm厚的砾石埋压植物根部,将配制好的人工配制的水样等量倾倒于各箱体中,依次进行处理时间为1、2、3、4、8天的净化试验。
植物的种植量为低密度培植,每箱植物均选择大小、高度相近的每种植物各五株,用石子对植物的根系进行压埋,防止植物倒伏、死亡。
水鳖的水面覆盖率为30%。
经植物净化后的水样用虹吸法采集于聚乙烯塑料瓶中进行水质分析。
测p H 值采用pH -3C型pH 计;DO采用硫代硫酸钠标准溶液滴定法测定。
C O D c r 、总磷T P 、氨氮NH 4+-N、总氮T N 测试方法均按国家环保局编制的《水和废水监测分析方法进行》[2]。
2 数据汇总与分析依据各植物系统对人工配水的净化数值绘制下图1,从图上可以清晰看出各植物对水体的净化作用。
其中pH和DO计算的是与第一天相比的变化率,C O D 、N H 4+-N 、TN、TP 计算的是与第一天相比的去除率。
从图1可以看出,可以看出各系统内的pH变化趋势均为上升,且上升速度因植物种类的不同而各有差异。
但4天后各植物系统内的pH值开始下降,在第8天时,各植物系统的p H 值均低于对照水样。
变化的原因是水生植物对N H 4+-N 的吸收导致水中p H 降低,因为植物根部在吸收阳离子的同时释放出H+,即伴随着有机酸的产生[3],并且硝化作用的进行也使水中H+增加。
内陆盐沼湿地植物多样性研究——以张掖市新墩镇流泉村为例
园林景观绿化设计及植 物配置研究 。
2 研究方法 பைடு நூலகம்
2 . 1 取样方法
2 0 0 9年 6~ 8月 ,以样 带 结 合 样 方 法 进 行 调 查 。等
距离 ( 5 0 m) 分 别在 2个群 落 设 置采 样 点 ,每 个采 样 点 设
D= ∑P _ 一‘
i =1
3 结果 与分析
3 . 1 群落 的植物种 类及其组成特征
在对芦苇群 落的 1 0个样 方调查 中 ,共收集蕨 类植物 1
置平行样带 2条 ,根 据地 形样 带南北走 向,每条样带等距离 ( 1 0 m) 布置 1 0个样 方 ,样 方面积 1 m ×1 m,共计 2 0个
种 ,是节 节 草 ;高等 植 物 6科 1 4属 1 4种植 物 ( 见表 1 ) , 其 中禾 本科 5属 5种 、菊 科 4属 4种 、藜 科 2属 2 种 、莎
中国园艺文摘
2 0 1 3 年第9 期
内陆盐 沼湿地植物 多样性研 究
以张掖市新墩镇 流泉村 为例
陈 鹏 ,鲁延 芳
( 甘肃省 张掖 市林业科 学研 究院 ,甘肃 张掖 7 3 4 0 0 0 )
摘 要 : 以新墩镇 流 泉村 内陆盐 沼湿地 内的 芦苇群落和 长 苞香 蒲群 落 为对 象,研 究 2个 群 落的植 物物种 及其组成
例 ,H 为物种的多样性指数 ,即 :
= 一
恢 复和 植物资源的保护利 用提供有力 的科学 依据。
∑P 一 l l o g 2 ‘ p i
i =1
1 研 究区概况
黑河 流域 张 掖 市甘 州 区新墩 乡流泉 村 内陆盐 沼湿地 ,
湿地公园案例研究分析——经典
奥林匹克公园北部森林公园湿地建 设工程
规划在奥运湖西北侧建设生态自然净化系统,也就是人工湿地,面积约10公顷。 规划在清河污水厂内建设8万t/d的再生水处理厂,采用膜处理工艺,其出水水质基 本可达到Ⅳ类水体标准(总氮指标达不到Ⅳ类水体标准),大部分常规指标接近Ⅲ 类水体标准要求。该部分再生水通过市政再生水管道向南通过清河后沿白庙村路入 奥运公园生态自然净化系统净化,补入奥运湖。
三场九园、步道网络编织交通体系
设计以一环九纵多路径的交通路网和三场九园的休憩场所共同形成场地的交通网络。一环九纵多路径的交通路网,既确保了场 地与外界的便捷联系,又保证了场地内部便利的可达性,很好的解决了世博期间人流的分流问题。三场九园的休憩场所, 在形成不同文明景观体验空间的同时,提供了世博期间人流等候、疏散的场地。
设计特色:
一条蓝带串起的四种文明,并对与6大问题做滩地区发展的时间脉络、空间背景和场地禀赋作为线索,将湿地公园分为湿地生态景观层、农耕文明景观层、工业文明遗 存层和后工业文明体验层4个功能层次,由此叠加形成场地的总体功能布局。
蓝带:三带一区建构湿地基底
设计以“双滩谐生”为结构特征建立湿地体系,共有滨江芦荻带、内河净化湿地带、梯地禾田带和原生湿地保护区4个部分组 成。其中滨江芦荻带和原生湿地保护区主要指与黄浦江直接相邻的外水滩地,而内河净化湿地带主要是指场地中部的人 工湿地系统。外水滩地和内河净化湿地带之间通过潮水涨落、无动力的自然渗滤进行联系,它们息息相关,一同营造着 具有地域特征、能够可持续发展的后滩湿地生态系统。
图1
人工湿地工艺流程
图2
人工湿地剖面图
• 北京“奥林匹克公园北部森林公园湿地建设 工程”即将动工。这个位于京城中轴线北端 的奥林匹克公园,总用地约1135公顷,是举 办2008年奥运会的重要区域。北区以自然生 态绿色景观为主,面积约300公顷。奥林匹 克森林公园在满足2008年奥运会比赛和绿色 生态带的需要同时,还将作为一个污水处理 系统,使清河再生水厂提供的中水经过湿地 的处理,达到森林公园用水的标准。
七种植物的人工湿地处理生活污水的研究
七种植物的人工湿地处理生活污水的研究
鲁敏;曾庆福
【期刊名称】《武汉纺织大学学报》
【年(卷),期】2004(017)002
【摘要】研究香蒲、美人蕉、灯芯草、芦苇、菖蒲、茭白和黄花鸢尾这7种武汉地区常见湿地植物对生活污水的处理效果,分别实验停留时间为1天,3天和7天时的处理效果.研究表明停留时间选择1天比较合适,各种植物的人工湿地对CODcr,TN,TP和浊度有明显的去除,其中香蒲、美人蕉、黄花鸢尾、茭白和菖蒲的处理效果相对较好.
【总页数】4页(P32-35)
【作者】鲁敏;曾庆福
【作者单位】武汉科技学院,环境科学研究所,湖北,武汉,430073;武汉科技学院,环境科学研究所,湖北,武汉,430073
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
【相关文献】
1.冷季不同植物人工湿地处理生活污水的工程实例分析 [J], 周卿伟;梁银秀;阎百兴;刘兴土;于翔霏;穆炜崟;张泽清;祝惠
2.人工湿地植物对生活污水处理效果的对比研究 [J], 林俐;吴新华;石慧
3.管式人工湿地中组合植物处理生活污水的研究 [J], 程慎玉;何皓洲;俞汐音;胡靖晗
4.管式人工湿地中组合植物处理生活污水的研究 [J], 程慎玉;何皓洲;俞汐音;胡靖晗
5.水生植物在人工湿地处理农村生活污水中的应用研究 [J], 裴亮;孙莉英
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人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展
人工湿地脱氮除磷机理及其研究进展所属行业: 水处理关键词:人工湿地脱氮除磷污水处理人工湿地作为一种投资少、能耗低的水处理系统,被广泛应用于各种水处理之中,与传统的处理工艺相比有较好的稳定性和生态效果。
在人工湿地系统中,基质、水生植物和微生物对污染物的去除有着重要的影响。
综述了人工湿地脱氮除磷的机理,讨论了基质、水生植物、微生物及进水条件对系统处理效果的影响,提出了当前人工湿地研究中存在的问题和提高人工湿地脱氮除磷能力的措施。
人工湿地是20世纪70年代新兴的一种污水处理方式,其利用基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等方式来实现对废水中有害物质的去除,同时通过营养物质和水分的循环,实现对水的净化。
近年来,人工湿地以其投资费用低,建设、运行成本低,处理过程能耗低,处理效果稳定,景观效应良好等优点多被用于改善景观水体水质之中。
人工湿地还具有强大的生态功能,包括生物多样性保护、水源净化及保护与供给、气候调节、野生资源开发以及生态环境科学研究等诸多方面。
1人工湿地脱氮的机理及其主要影响因素1.1脱氮机理人工湿地中的氮通过微生物的氨化、硝化与反硝化作用,植物的吸收,基质的吸附、过滤、沉淀等途径去除。
其中氨化、硝化与反硝化作用是去除氮的主要途径,其基本条件是湿地中存在大量的氨化菌、硝化菌、反硝化菌和适当的湿地土壤环境条件。
氨氮可被植物直接摄取,合成植物蛋白质与有机氮后,再通过植物的收割从湿地系统中除去。
湿地植物根毛的输氧及传递特性,使根系周围连续呈现好氧、缺氧及厌氧状态,相当于许多串联或并联的处理单元,使硝化和反硝化作用可以在湿地系统中同时进行。
基质是人工湿地不可缺少的组成部分,它为人工湿地中微生物的生长提供稳定的依附表面,为水生植物提供生长载体和营养物质,同时,基质本身对污水净化也有重要的作用。
1.2影响脱氮的主要因素1.2.1基质不同基质类型对脱氮效果的影响不同。
潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究
潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果研究一、概览在随着社会和城市化快速发展,氮污染物排放问题日益受到关注。
人工湿地作为一种生态友好、经济有效的污水处理技术,在全球范围内得到广泛应用。
传统的人工湿地对氮污染物去除效果有限,无法满足日益严格的环保要求。
深人研究潜流型人工湿地对氮污染物的去除效果显得至关重要。
本文从潜流型人工湿地的基本原理出发,概述了其处理氮污染物的优势与挑战,并通过系统综述相关研究文献,旨在深入了解潜流型人工湿地在氮污染物去除方面的效果及影响因素,为实际工程应用提供理论指导。
1. 人工湿地的概念及作用人工湿地是指模拟自然湿地生态系统而建立的人工生态环境系统。
它主要由人工介质、植物和微生物等组成,并通过物理、化学和生物等多种途径实现对污染物流的净化作用。
通过植物吸收、富集和降解水体中的含氮污染物,减少水体中的氮含量;通过微生物的硝化反硝化作用,实现氮的生物转化,将氧化态氮转化为还原态氮通过介质的吸附和过滤作用,阻止泥沙和其他悬浮物对水质的恶化作用;通过植物的根系分泌物质对水体中氮的吸收,促进营养物质的循环利用。
人工湿地作为一种高效的净水技术,不仅投资成本低,而且运行费用低,尤其适用于一些干旱、缺水地区和城市河道的水环境治理。
2. 氮污染物的来源与危害农业化肥:农业活动中的化肥使用是水中氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐等氮污染物的重要来源。
过量施用以及不合理的施肥方式会导致氮肥的流失,对水体造成污染。
生活污水:生活污水中含有一定量的氮、磷等营养物质,这些物质在微生物的作用下,会转化为氮污染物并流入水体,导致水质恶化。
工业污水:某些工业生产过程会产生含有较高氮污染物的废水,如合成氨生产、石油化工等。
如果未经处理或处理不充分,这些废水排放到河流、湖泊中会对水质造成严重影响。
水体富营养化:当水体中氮、磷等营养物质含量过高时,会导致藻类和水生植物过度生长,形成富营养化现象。
这不仅影响水生生态系统的稳定,还可能引起水体溶解氧下降,威胁鱼类和其他水生生物的生存。
人工湿地植物与微生物特征
人工湿地植物与微生物特征引言湿地植物是人工湿地的重要组成部分,不但可以吸收、降解水体中的污染物质,还能形成景观要素、美化环境。
但不同的湿地植物生活习性、去污能力等存在一定差异,所以湿地植物的科学选择以及合理配置是人工湿地的功能与作用得以实现的前提和基础,对污水处理效果和景观要素形成具有重要的影响,是人工湿地设计过程中必须考虑的问题。
适宜的湿地植物不仅可以提高污水净化效果,方便后期管理,而且能增加景观效果。
1 人工湿地植物的根际效应1.1 泌氧能力植物根系泌氧是指湿地植物通过光合作用和大气吸收的氧气从根系直接释放到外界环境中。
根据德国学者Kickuth的根区法理论,湿地挺水植物对氧气具有输送、释放、扩散作用,能够将空气中的氧转运到根部,再经过植物根部的扩散,在植物根须周围环境中依次出现好氧区、兼氧区和厌氧区,从而使人工湿地的填料和植物的表面存在大量的厌氧、好氧和兼性菌群。
研究发现水生植物的泌氧速率远比空气中氧气向人工湿地液面扩散的速率大,因此湿地植物的泌氧功能对人工湿地降解污染物耗氧的补充量远大于由空气扩散所得氧量。
湿地植物的根系泌氧能力受到多种因素影响,如湿地植物根系特点、光照条件、基质特性等。
不同湿地植物根系的通气组织构造有所差异,其根孔隙率也有所不同,导致植物对氧的输送、释放的能力不同。
芦苇、菖蒲、风车草等常见的湿地植物的根具有纤维状的多孔结构,根孔隙率分别为40%、26%和32%,输氧泌氧能力也相对较强。
Li等比较了黄菖蒲、灯心草、美人蕉等6种湿地植物,发现黄菖蒲的根系扎根较深,泌氧能力位列中等,但表现出对水体中总氮最好的净化效果。
此外,湿地植物的泌氧能力还与光照强度有关,原因在于光照能够促进湿地植物的光合作用以及加快植物体与外界环境的气体交换速度,一般情况下植物光合作用速率最高时,植物泌氧速率最快。
湿地基质作为根系泌氧的气体传输介质,其孔隙率、还原物质含量、重金属含量等也会影响根系泌氧速率。
《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
《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。
芦苇提取物对5种植物的化感作用
芦苇提取物对5种植物的化感作用芦苇是一种生长在湿地环境中的植物,其提取物具有多种生物活性成分,被广泛应用于医药、化工等领域。
近年来,关于芦苇提取物对植物的化感作用研究逐渐引起了人们的关注。
本文将就芦苇提取物对5种植物的化感作用进行综述,并对其可能的机制进行讨论。
让我们来了解一下芦苇提取物的成分和性质。
芦苇提取物主要包括多糖、生物碱、酚类化合物等成分,其中多糖和酚类化合物是其主要的活性成分。
多糖具有一定的免疫调节和抗氧化作用,而酚类化合物则具有抗菌、抗炎等生物活性。
芦苇提取物还含有丰富的维生素、矿物质等营养成分,具有一定的营养保健价值。
芦苇提取物具有较为丰富的生物活性成分,对植物可能产生多种化感作用。
我们将介绍芦苇提取物对5种植物的化感作用研究。
近年来,有学者对芦苇提取物对番茄、小麦、玉米、大豆和茶叶等植物的化感作用进行了探讨。
这些研究主要从以下几个方面进行了分析。
首先是对植物生长的影响。
研究表明,芦苇提取物对番茄、小麦、玉米、大豆和茶叶等植物的生长有一定的促进作用。
在适当的浓度下,芦苇提取物可以促进植物的根系生长、叶片生长,并提高植物的光合作用效率。
这可能与芦苇提取物中的植物生长调节素、有机氮等成分有关。
芦苇提取物还能够提高植物对营养元素的吸收利用率,增强植物的抗逆性,对植物生长发育起到一定的正向调控作用。
其次是对植物健康的影响。
研究表明,芦苇提取物对植物健康有一定的保健作用。
芦苇提取物中的多糖和酚类化合物具有一定的抗氧化、抗炎、抗菌等作用,可以提高植物的抗逆性,减少病虫害的发生,从而保护植物的健康。
芦苇提取物还可以调节植物的内源物质合成,促进植物的新陈代谢,对植物产量和品质起到一定的改善作用。
芦苇提取物对植物的化感作用是一项复杂的生物学过程,涉及多种活性成分的作用和调节。
未来,我们还需要进一步深入研究芦苇提取物对不同植物的化感作用机制,从分子水平上解析其作用机理,为其在农业生产和植物保健中的应用提供更为科学的依据。
4种湿地植物的生长特性和污水净化效果研究
J o u r n a l o f Y u n n a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , 2 0 1 3 ,2 8( 3 ) :3 9 2 —3 9 9
h t t p:/ / x b . y n a u . e d u . c n E— ma i l :x b @y n a u . e d u . C n
N a n k a i U n i v e r s i t y , T i a n j i n 3 0 0 0 7 1 , C h i n a ;4 .T i a n j i n H y d r a u l i c S c i e n c e R e s e a r c h I n s t i t u t e , T i a n j i n 3 0 0 0 6 1 , C h i n3 9 0 X;CO DE N YND XAX
D O I :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 4— 3 9 0 X ( n ). 2 0 1 3 . 0 3 . 0 1 9
4种 湿 地 植 物 的 生 长 特 性 和 污 水 净 化 效 果 研 究
刘 霄 ,唐婷芳子 ,黄岁棵 一 ,刘学功
( 1 .南开大学 ,环境污染过程与基准教育部重点实验室 ,天津 3 0 0 0 7 1 ;
2 .南开大学 ,天津市城市生态环境修复与污染 防治重点实验室 ,天津 3 0 0 0 7 1 ; 3 . 南 开大学 环境科学与工程学院 水环境数值模拟研究室 ,天津 3 0 0 0 7 1 ; 4 .天津市水利科学研究 院,天津 3 0 0 0 6 1 )
和空 白对照对 C O D,N H 4 + 一 N,T N和 T P的去除率随着水 力停 留时间的增加而提高 ,各植物对 污染 物的去除效
植物生境调研报告
植物生境调研报告
植物生境调研报告
在本次调研中,我们前往了一个位于乡村的湿地植物生境进行观察和研究。
该湿地地理位置优越,周围环境湿润,是多种植物生长繁衍的理想环境。
首先,我们注意到湿地中的水分非常充足,这是植物生长的关键因素之一。
我们发现有许多水生植物在湿地中茂盛地生长,如芦苇、香蒲等。
这些植物具有宽大的叶片和根系,能够充分吸收水分和养分,同时在水中提供氧气,为其他植物和动物提供良好的生长条件。
其次,湿地中的土壤质地较为松软,有助于植物根系的伸展和吸收养分,与此同时也为湿地植物提供了良好的根系环境。
我们发现湿地中的土壤含水量较高,且富含有机质,这对于植物的正常生长发育至关重要。
湿地植物的茎叶柔软多汁,适应水分环境的特点。
此外,湿地生态系统中具有丰富的生物多样性。
我们观察到许多昆虫和鸟类在湿地中繁衍生息。
这些昆虫和鸟类在湿地中寻找食物和栖息地,与湿地植物形成了密切的相互关系。
在我们的观察中,我们还发现了一些特殊的濒危植物和野生动物,这进一步证明了湿地生境对于保护生物多样性的重要性。
尽管湿地生境有利于植物的生长繁衍,但是由于人类活动的干扰,在许多地方,湿地面临着破坏和退化的风险。
为了保护湿
地生境,我们呼吁人们重视湿地的生态价值,并采取措施保护湿地植物和生物多样性。
总之,湿地是植物生境的理想环境,具有丰富的水资源和适宜的土壤质地,提供了良好的生长条件。
湿地生境对于维持生物多样性和生态平衡起着至关重要的作用。
在今后的工作中,我们将进一步探索湿地生境的保护和可持续利用方法,以促进地方生态环境的改善和生物多样性的维护。
《2024年不同水生植物吸收去除水体氮效果及机理研究》范文
《不同水生植物吸收去除水体氮效果及机理研究》篇一一、引言随着工业和农业的快速发展,水体氮污染问题日益严重,对生态环境和人类健康造成了极大的威胁。
水生植物作为水生生态系统中重要的组成部分,具有吸收、转化和去除水体中氮的能力。
因此,研究不同水生植物对水体氮的吸收效果及机理,对于改善水体环境、保护生态平衡具有重要意义。
本文将探讨不同水生植物吸收去除水体氮的效果及机理,以期为实际水体修复提供理论依据。
二、文献综述水生植物对水体氮的吸收与去除已成为当前研究的热点。
已有研究表明,不同种类水生植物在氮吸收、转化和去除方面存在差异。
其中,常见的水生植物如芦苇、香蒲、水葱等均具有较好的氮吸收能力。
此外,还有一些新型的水生植物品种在氮去除方面表现出较好的效果。
这些研究成果为本文提供了重要的理论依据。
三、研究方法本研究选取了常见的水生植物,如芦苇、香蒲、水葱等,以及一些新型的水生植物品种进行实验。
通过设置不同浓度的氮源溶液,观察各植物在不同时间内的氮吸收情况,并分析其吸收机理。
同时,采用化学分析方法对水体中的氮含量进行测定,以评估各植物的氮去除效果。
四、实验结果1. 不同水生植物对水体氮的吸收效果实验结果表明,各水生植物在氮吸收方面存在显著差异。
其中,芦苇、香蒲等常见水生植物在低浓度氮源溶液中表现出较好的吸收效果,而新型水生植物品种在高浓度氮源溶液中表现出较强的适应性。
此外,各植物的氮吸收速率也存在差异,这可能与植物的生物量、生长速度等因素有关。
2. 水生植物吸收去除水体氮的机理通过分析各植物的生理生态特征,发现水生植物吸收去除水体氮的机理主要包括以下几个方面:一是通过根系直接吸收水中的氮;二是通过微生物共生的方式,促进氮的转化和去除;三是通过植物自身的代谢作用,将吸收的氮转化为有机物,进而降低水体中的氮含量。
五、讨论根据实验结果,我们可以得出以下结论:不同水生植物在吸收去除水体氮方面具有不同的效果和机理。
因此,在实际应用中,应根据水体污染程度、植物生长条件等因素选择合适的水生植物进行修复。
湿地生态系统中植物和微生物相互作用的研究
湿地生态系统中植物和微生物相互作用的研究湿地是一个充满生机的地方,不仅有各式各样的植物,还有大量微生物在其中活动。
植物和微生物相互作用形成了湿地独特的生态系统。
这种相互作用有着深远的影响,不仅对湿地的物质循环、能量转化有着很重要的作用,而且还可以影响湿地的生物多样性和生态系统稳定性。
因此,研究湿地植物和微生物的相互作用非常重要。
一、湿地生态系统的基本特征湿地是一种特殊的生态系统,是地表及其下部分被水覆盖或水面以下土壤饱和,以及生长在此环境中的植物的总和。
湿地的水域和陆地之间界限模糊,常常是一些零星的池塘、泥沼、沼泽、河滩、红树林等地形组合在一起形成。
与其他生态系统相比,湿地生态系统有以下几个特点:1. 植被特点湿地生态系统中植被丰富多样,种类繁多。
不同类型的湿地生态系统有不同的植被特点。
例如,沼泽湿地中主要以芦苇、香蒲、穗花、芦草、水杉、水榆等为代表的植物为主,而红树林湿地中主要以红树、海葵、鼠尾藻、海鞘、褐藻等为代表的植物为主。
2. 气候特点湿地生态系统常常位于海拔较低或地势低洼的地区,气候湿润,昼夜温差小,光照弱,日照时间短,高温多湿,雨量丰富。
这些气候条件造就了湿地独特的生态环境。
3. 土壤特点湿地的土壤是饱和状态的,分层较明显,大量的湿地植被能够生长是因为土壤含水量和营养物质丰富。
二、湿地中植物和微生物的相互作用1. 密切的联系湿地中植物和微生物有着密切的相互作用,共同构成了一个高度复杂的生态系统。
通过根系和根际微生物的相互作用,植物能够利用土壤中的水分和养分。
植物的根系将营养物质释放到根际中,这些营养物质可以促进微生物的生长,微生物又能进一步分解土壤中的有机物成为植物可以利用的养分。
植物和微生物在生物转化中起了重要作用。
2. 连带效应植物和微生物之间的相互作用还会产生进一步的连带效应。
在根际土壤中,微生物生长繁殖,会产生酸性代谢产物,这些代谢产物会影响根系的生长,使根系更加发达,从而更好地吸收水和养分。
湿地水生植物对藻类抑制作用浅析
湿地水生植物对藻类抑制作用浅析发布时间:2023-02-20T01:33:49.891Z 来源:《中国建设信息化》2022年10月第19期作者:曾恒粉[导读] 本文浅析了芦苇、石菖蒲、宽叶香蒲、凤眼莲、金鱼藻五种水生植物对藻类的抑制作用,并且提出将化感抑藻作用应用于湿地中,应用高效且生态友好的方法,作为控制湿地水体营养浓度增高藻类爆发的措施之一,作为湿地植物的主要首选。
曾恒粉(宣威市住房和城乡建设局,云南宣威 655400)摘要:本文浅析了芦苇、石菖蒲、宽叶香蒲、凤眼莲、金鱼藻五种水生植物对藻类的抑制作用,并且提出将化感抑藻作用应用于湿地中,应用高效且生态友好的方法,作为控制湿地水体营养浓度增高藻类爆发的措施之一,作为湿地植物的主要首选。
关键词:湿地;水生植物;化感作用;抑藻城市中的水体是大自然的馈赠,人类活动对周边环境的的影响日益加剧,在改造水体过程中,或简单粗暴的硬化,或从生态的角度建设湿地公园,由于缺乏系统有效的控制,使水体富营养化现象严重,引起严重的生态破坏,并带来巨大的经济损失。
应用生态学原理,调控水体目前常用生物法,即利用生物的代谢活动来降低存在于环境中有害物质,从而净化修复水环境。
水生植物极具观赏价值,除了景观效果美化环境的作用,更重要的作用是维持湿地生态平衡、净化水体污染物。
水生植物通常具有发达的通气组织和很强的渗透调节能力,能吸收水中有害物质、过滤微生物、释放氧气和矿物质,具有繁殖速度快、分布范围广、用途大等优点[1]。
近年来,通过水生植物对藻类的化感抑制作用的研究发现,利用湿地植物通过营养竞争、沉降污染和释放化感物质来抑制藻类生长,从而达到控制或消除水华现象[2]。
在景观设计中,更注重水体的生态生物群落系统构建,提高水体自净能力,使水质和景观都达到最佳状态。
1、抑藻理念的产生植物之间生物化学物质的相互抑制和促进作用有一个科学名词叫做化感作用,植物化感作用的概念是由德国科学家H.Molish在1937年首先提出的,化感作用又称异株克生,是植物对环境的一种适应和防御机制[3],在湿地建设过程中,可以充分应用水生植物对藻类的抑制作用,有效进行植物群落的构建。
〖地 理〗跨学科主题学习 探索外来食料作物传播史学案2024-2025学年七年级上(人教版2024)
跨学科主题学习探索外来食料作物传播史学习目标通过地理课程跨学科主题学习,能够运用并整合其他课程的相关知识和方法,开展综合学习。
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深度探究任务一:认识食料作物的原产地食料作物名称别名原产地种植环境任务二:认识外来食料作物传入我国的路径任务三:探寻食料作物传播的历史故事任务四:展示厨艺菜名《》制作过程:【当堂检测】上海市在援滇工作中,将本地茭白引种至德宏傣族景颇族自治州(下称德宏州)。
引种后的茭白,在大小、口感和亩产上不亚于上海。
目前德宏州的茭白种植面积已超过2 000亩(1亩=1/15公顷),为当地居民增收1 500多万元。
茭白是一种水生蔬菜,在我国已有近千年的栽培历史。
茭白生长适温是10—30 ℃。
需水量多。
茭白根系发达。
茎部被菰黑粉菌寄生后,会形成可食用的膨大肉质茎,但采收后易失水萎蔫、霉变;叶片植株质量为50%—70%,含有丰富的粗纤维、粗蛋白等。
德宏傣族景颇族自治州简图1.云南省德宏州位于我国的()A.东北部B.东南部C.西北部D.西南部2.茭白膨大的肉质茎中含有的大量水分主要来自()A.叶B.花C.根D.种3.茭白面是人们喜爱的美食,健康人食用茭白面后,血糖浓度上升,然后在(填“胰岛素”或“胰高血糖素”)的作用下逐渐下降到正常。
4.图中甲、乙两地是德宏州的农业区,其中甲地1月均温约℃,气温高于乙地,原因是甲地。
甲地温暖的气候(填“有利于”或“不利于”)菰黑粉菌的繁殖,茭白逐渐形成膨大的肉质茎。
5.冬季,上海的本地茭白处于空缺期,而德宏州的茭白已经采收。
现需将甲地产收的一批茭白运输到上海,需要考虑哪些因素?请阐述理由。
学以致用基础达标阅读图文材料,完成下列问题。
材料一震旦鸦雀是全球性近危物种之一,也是上海地区的“土著”留鸟。
震旦鸦雀的体型娇小,有着厚实粗壮的喙,杂食性,喜欢吃芦苇秆里或芦苇表面的虫子。
到了繁殖季,会用坚硬的喙将芦苇叶撕裂后,缠绕在其他芦苇秆上筑成巢。
湿地植物芦苇、香蒲根分泌物提取及其组分研究
湿地植物芦苇、香蒲根分泌物提取及其组分研究杨奇1唐利1,邱江平1王欣泽2李旭东1(1.上海交通大学生态毒理和环境污染与防治实验室,上海2002402. 上海交通大学环境科学与工程学院,上海 200240 )摘要利用连续收集装置对种植于人工湿地中的芦苇、香蒲根分泌物中蛋白质、总糖和氨基酸进行了提取、分离和初步鉴定并确定了最适收集条件;考察了它们各自根分泌物对湿地系统中微生物种类和数量以及氮磷去除能力的影响。
结果表明:芦苇、香蒲根分泌物中,总糖、蛋白质和氨基酸含量均较高,且较为平均;连续收集装置最适条件为:超纯水3L,收集时间5天,浓缩温度60℃,连续收集6管洗脱液,每管20ml;人工湿地对微生物的的根际效应明显,其中放线菌数量受根分泌物正相调控最为显著;根际微生物种类随湿地植物种类、外界环境的变化而变化;芦苇湿地中TN去除率为77.6%,TP去除率为33.3%;香蒲湿地中TN去除率为93.2%,TP去除率为20.0%;人工湿地中氮的去除主要与植物本身的直接吸收利用、吸附和富集作用有关;氨氮、磷的去除则主要依靠根际微生物的作用。
关键词芦苇,香蒲,根分泌物,组分,根际微生物Extraction of Root Exudates from Two Kinds of Wetland Plants:Phragmites Australis & Typha Orientalis Presl, Analysisof Their ComponentYANG Qi1, TANG Li1, Qiu Jiangping1, Wang Xinze2, LI Xudong1, (Laboratory of Ecotoxicology & Environmental Pollution and Control , Shanghai JiaotongUniversity ,Shanghai 200240 ,ChinaSchool of Environmental Science and Engineering, shanghai Jiaotong University, Shanghai1200240, China)Abstract Extraction, separation and preliminarily identification of root exudates such as proteins,polysaccharides and amino acids in Phragmites Australis,Typha orientalis Presl from constructed wetlands, usinga continuous trapping device; Meanwhile, the most suitable condition of the device, root exudates’ influencetowards the breed and quantity of rhizospheric microorganism in the wetlands system as well as the removalcapability of nitrogen& phosphonium in wetland systems were studied. The results show that PhragmitesAustralis&Typha orientalis Presl both have high contents of polysaccharides, proteins and amino acids, andfurthermore, their respective contents are balanced; The most suitable condition of the continuous trapping deviceproves to be : loads ultrapure water 3L, extracts 5d, collects 6 tubes of elutriants (20ml/tube), concentrates on℃Constructed wetlands could produce obvious rhizospheric effects on microorganism, in which quantity of 60;actinomycetes is most significantly positively affected by the root exudates; The change of rhizosphericmicroorganism’s breeds collaborates changes of plants’ sorts and external environment; The removal rate of TN inPhragmites Australis wetland is 77.6%,and of TP’s is 33.3%,while of TN in Typha orientalis Presl wetland is93.2%,and of TP’s is 20.0%; The removal rate of total nitrogen mainly concerns with direct absorption, sticking,enrichment of plants themselves in wetlands; Removal of ammonia nitrogen& total phosphonium depends on the1作者简介:杨奇(1986 - ) ,女,上海人,在读硕士研究生。
人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素研究综述
人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素研究综述人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素研究综述摘要:人工湿地作为一种生态修复和污水处理技术,具有较高的效率和可行性,已经在很多国家得到广泛应用。
本综述旨在总结人工湿地脱氮除磷机理及其影响因素的研究进展,为进一步提高人工湿地的脱氮除磷效率提供参考。
1. 引言人工湿地是指经人工构筑或改造的湿地系统,通过模拟湿地自然生态功能,以植物为主要生物组分,通过生物吸附、植物矿化和微生物代谢等作用,能够有效去除废水中的氮和磷等营养物质。
人工湿地的脱氮除磷机理主要包括生物吸附、植物吸收和微生物降解。
2. 人工湿地脱氮机理2.1 生物吸附生物吸附是指通过生物体表面的微生物细胞、胶体等捕捉、吸附和浓集废水中的氮物质。
生物吸附作用是人工湿地中重要的氮去除机制之一,微生物细胞表面的胶体颗粒具有亲水性,使得其在水体中有较强的吸附活性。
2.2 植物吸收植物吸收是指人工湿地中植物根系吸收废水中的氮元素。
植物吸收氮元素的主要途径有两种:一种是通过细胞膜间隙和通透孔径,利用渗透压差驱动,使环境中的氮元素向植物根系的髓溶胶输送;另一种是氮元素以离子形式进入细胞质,然后转运到叶片等需要氮营养的部位。
3. 人工湿地除磷机理3.1 化学沉淀化学沉淀是指通过注入化学剂,使废水中的磷元素与化学剂结合成不溶性磷盐,进而沉淀下来。
常用的化学沉淀剂有铁盐、铝盐、钙盐等,这些盐类与废水中的磷元素反应后生成的不溶性磷盐可以在人工湿地中沉淀下来,实现磷的去除。
3.2 植物矿化植物矿化是指植物通过根系吸收废水中的磷元素,并将其转化为无机磷盐储存在植物体内。
植物吸收的磷元素主要以磷酸根离子形式存在,而植物体内含有丰富的磷酸酯酶,能够将其转化为无机磷盐,储存在细胞内部或细胞壁中。
4. 影响人工湿地脱氮除磷效率的因素4.1 温度温度是影响人工湿地脱氮除磷效率的重要因素之一。
适宜的温度有利于生物吸附、植物吸收和微生物降解等作用的发挥,提高了人工湿地的脱氮除磷效率。
3种水生植物对富营养化水体净化研究
3种水生植物对富营养化水体净化研究随着经济的快速发展和人口的迅猛增长,富营养化水体的问题变得日益严重。
同时,富营养化水体对人类健康和生态环境产生了许多不良影响。
为了解决这个问题,人们逐渐关注起了水生植物对富营养化水体净化的作用。
本文分别探讨了芦苇、香蒲和大型浮叶植物对富营养化水体净化的研究,总结了它们的优缺点以及净化机制。
芦苇是一种常见的水生植物,几乎可以在全世界任何地方找到。
芦苇常常生长于湖泊、沼泽、池塘等水域环境中。
研究表明,芦苇具有比较强的氮、磷吸收能力,同时也可以降低水体中的COD、BOD等有机物浓度。
这主要是因为芦苇根系能够在水中吸收养分,同时释放根际微生物,使其分解和利用有机物质,从而降低水体中的有机物浓度。
芦苇的净化能力较强,同时芦苇本身也是一种不错的观赏植物。
然而,芦苇的强大生命力和极易扩散的特点可能会给生态系统带来造成不良影响。
香蒲是一种生长迅速、能抑制藻类生长的水生植物。
研究表明,香蒲能够降低水体中的营养物浓度,从而减轻富营养化对水生环境的影响。
同时,香蒲根系也能够大量吸收水中的底泥,通过高效微生物过程将吸收的营养物质降解,纳入植物体内,达到净化水体的目的。
香蒲的一大优势是其广泛的分布,能够适应不同的水质和水体温度环境。
同时,香蒲能够提高水体中的氧气含量,改善水体中的微生物种群结构,促进水体生态系统的健康稳定。
尽管香蒲在净化水体方面表现良好,但是它的生长速度较快,需定期修剪,不利于大规模实施。
大型浮叶植物是生长在水面上的水生植物,它们可以通过对水体的机械作用和吸收作用,降低水生环境中的营养物浓度。
研究显示,大型浮叶植物具有强大的氮、磷吸收和固定能力。
此外,大型浮叶植物还能够利用根际新陈代谢,分解有机物质和微生物的呼吸作用,从而进一步减轻水体富营养化的影响。
大型浮叶植物的优势在于它们能够快速地在水面上形成覆盖层,遮蔽阳光,抑制藻类生长。
不过,大型浮叶植物的缺点在于其繁殖能力较弱,不易大规模应用。
芦苇有效成分提取物研究概况
2012级研究生课程论文题目:芦苇有效成分提取物研究概况专业课程:植物资源化学学生姓名:指导教师:张瑞副教授芦苇有效成分提取物研究概况摘要:芦苇(Phragmites australis)是禾本科多年生草本植物,在我国分布极为广泛,其根,茎,叶,花中富含多种生物活性成分。
本文对芦苇中活性物质的提取分离及药理活性等方面的研究进行了较为详细的综述。
关键词:芦苇;活性物质;生物活性天然植物所含化学成分复杂,含有多种有效成分。
植物中的有效成分需要从复杂的均相或非均相体系中提取出来,然后通过分离和去除杂质完成提纯和精制。
一些传统分离技术如过滤,沉降,离心分离,蒸馏,萃取,层析,结晶,几首,分子蒸馏,超滤,电渗析,反渗透等作为植物有效成分分离的手段历史较长,应用较多,而新近发展起来的一些分离技术,在选择性,工作效率,节能和环保方面具有明显的优越性,显示出极大的应用前景。
(曹振横,2007)芦苇(Phragmites australis),禾本科芦苇属,具有第二森林之称。
在我国主要生长在东北三江平原,黄河三角洲,新疆,河北白洋淀和长江流域等地区,在师姐范围内骑着极重要的生态作用。
现在药理研究表明,芦苇的根,茎,花,叶中据含有丰富的生物活性成分,因此药学,医学和化学界研究者对其进行了深入研究。
(甘泉,2010)1.研究目的及意义芦苇又是一种适应性广、抗逆性强、生物量高的优良牧草,饲用价值高。
嫩茎、叶为各种家畜所喜食。
目前大多数都作为放牧地利用,也有用作割草地或放牧与割草兼用,往往作为早春放牧地。
芦苇草地有季节性积水或过湿,加之是高草地,适宜马、牛大畜放牧。
苇秆可作造纸和人造丝、人造棉原料,也供编织席、帘等用;嫩芽也可食用;花序可作扫帚;花絮可填枕头等等。
现代药理证实,芦苇的叶、花、茎、根都含有丰富的药理成分——戊聚糖、薏苡素、蛋白质、脂肪、碳水化物、D-葡萄糖、D-半乳糖和两种糖醛酸以及多量维生素B1、B2、C等十多种,因而受到医、药学界的重视。
几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较
几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较几种湿地植物净化生活污水COD、总氮效果比较随着工业化和城市化的加速发展,水资源的污染问题越来越引人关注。
其中,生活污水的处理是一项重要的环境保护任务。
湿地植物净化技术因其高效、经济、环保等特点受到广泛关注。
本文将介绍几种常见的湿地植物,并比较它们在净化生活污水COD和总氮方面的效果。
一、芦苇芦苇是一种广泛分布的湿地植物,具有高度的适应能力和生物量快速增长的特点。
芦苇的根系能有效吸收和富集污水中的有机物和养分,通过植物的吸收和微生物的降解作用,显著降低COD和总氮的含量。
研究表明,在芦苇湿地处理下,污水COD和总氮的去除率可分别达到80%和60%以上。
芦苇不仅具有较高的净化效果,还能提供生态服务,为湿地生态系统提供良好的生境。
二、箭竹箭竹是一种灌木类湿地植物,也被广泛应用于生活污水的湿地处理系统。
箭竹的根系密集且较深,能有效吸收和截留污水中的COD和总氮,通过植物与微生物共同作用,使水质得到显著改善。
研究发现,箭竹湿地处理能够使污水中COD和总氮的去除率分别达到70%和50%以上。
与其他湿地植物相比,箭竹对氮的吸收和转化效果更为显著,有利于提高湿地生态系统的稳定性。
三、香蒲香蒲是一种常见的湿地植物,生长迅速且适应性强。
香蒲的根系扎根于水中,能够有效吸收和降解污水中的有机物和营养盐。
研究表明,香蒲湿地处理可以使污水中COD和总氮的去除率分别达到70%和40%以上。
与其他湿地植物相比,香蒲对COD的去除效果较为显著,具有较好的净化水质能力。
四、菖蒲菖蒲是一种具有观赏价值的湿地植物,也常用于生活污水的湿地处理系统。
菖蒲的根系茂密且能有效吸收污水中的有机物和养分,通过菖蒲与微生物的协同作用,可显著降低水中的COD 和总氮含量。
研究结果显示,菖蒲湿地处理可以使污水中COD 和总氮的去除率分别达到65%和45%以上。
菖蒲还具有一定的草本植物的光合作用,能够提供湿地生态系统的初级生产力。
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湿地植物芦苇、香蒲根分泌物提取及其组分研究杨奇1唐利1,邱江平1王欣泽2李旭东1(1.上海交通大学生态毒理和环境污染与防治实验室,上海2002402. 上海交通大学环境科学与工程学院,上海 200240 )摘要利用连续收集装置对种植于人工湿地中的芦苇、香蒲根分泌物中蛋白质、总糖和氨基酸进行了提取、分离和初步鉴定并确定了最适收集条件;考察了它们各自根分泌物对湿地系统中微生物种类和数量以及氮磷去除能力的影响。
结果表明:芦苇、香蒲根分泌物中,总糖、蛋白质和氨基酸含量均较高,且较为平均;连续收集装置最适条件为:超纯水3L,收集时间5天,浓缩温度60℃,连续收集6管洗脱液,每管20ml;人工湿地对微生物的的根际效应明显,其中放线菌数量受根分泌物正相调控最为显著;根际微生物种类随湿地植物种类、外界环境的变化而变化;芦苇湿地中TN去除率为77.6%,TP去除率为33.3%;香蒲湿地中TN去除率为93.2%,TP去除率为20.0%;人工湿地中氮的去除主要与植物本身的直接吸收利用、吸附和富集作用有关;氨氮、磷的去除则主要依靠根际微生物的作用。
关键词芦苇,香蒲,根分泌物,组分,根际微生物Extraction of Root Exudates from Two Kinds of Wetland Plants:Phragmites Australis & Typha Orientalis Presl, Analysisof Their ComponentYANG Qi1, TANG Li1, Qiu Jiangping1, Wang Xinze2, LI Xudong1, (Laboratory of Ecotoxicology & Environmental Pollution and Control , Shanghai JiaotongUniversity ,Shanghai 200240 ,ChinaSchool of Environmental Science and Engineering, shanghai Jiaotong University, Shanghai1200240, China)Abstract Extraction, separation and preliminarily identification of root exudates such as proteins,polysaccharides and amino acids in Phragmites Australis,Typha orientalis Presl from constructed wetlands, usinga continuous trapping device; Meanwhile, the most suitable condition of the device, root exudates’ influencetowards the breed and quantity of rhizospheric microorganism in the wetlands system as well as the removalcapability of nitrogen& phosphonium in wetland systems were studied. The results show that PhragmitesAustralis&Typha orientalis Presl both have high contents of polysaccharides, proteins and amino acids, andfurthermore, their respective contents are balanced; The most suitable condition of the continuous trapping deviceproves to be : loads ultrapure water 3L, extracts 5d, collects 6 tubes of elutriants (20ml/tube), concentrates on℃Constructed wetlands could produce obvious rhizospheric effects on microorganism, in which quantity of 60;actinomycetes is most significantly positively affected by the root exudates; The change of rhizosphericmicroorganism’s breeds collaborates changes of plants’ sorts and external environment; The removal rate of TN inPhragmites Australis wetland is 77.6%,and of TP’s is 33.3%,while of TN in Typha orientalis Presl wetland is93.2%,and of TP’s is 20.0%; The removal rate of total nitrogen mainly concerns with direct absorption, sticking,enrichment of plants themselves in wetlands; Removal of ammonia nitrogen& total phosphonium depends on the1作者简介:杨奇(1986 - ) ,女,上海人,在读硕士研究生。
研究方向:水污染控制。
导师简介:唐利(1977 - ) ,女,人,助理研究员,研究方向:水污染控制。
本研究由国家“十一五”水体污染控制与治理重大科技专项(2009ZX07105-003)资助。
activity of rhizospheric microorganism.Key words Phragmites Australis,Typha orientalis Presl,root exudate,component,rhizospheric microorganism 引言人工湿地污水处理系统是在植物、微生物和基质的共同作用下达到污水净化目的的水处理技术。
随着我国对小城镇污水治理的日益重视,以及“十一·五”对生态修复技术、脱氮除磷要求,人工湿地已成为国内环境界关注的一个新兴领域。
人工湿地污水中的氮、磷可通过基质作用去除[1],也可通过植物吸收去除[2],除植物吸收作用去除氮、磷等污染物外,植物更重要的作用是通过根分泌物影响系统中微生物的特性进而影响系统的处理效果[3, 4]。
植物根分泌物种类繁多,数量各异,不仅有糖、有机酸、氨基酸等初生代谢产物,还有酮酚和胺等次生代谢产物以及一些不知名的代谢物。
植物根分泌物作用于周围环境形成根际,产生根际效应,其中分泌的糖份、醇类和酸类可为根际微生物提供足够的C和能量,使根际微生物的种类和数量及代谢活性远高于非根际土壤 [5]。
这种植物诱导的微生物群体增加的根际效应可提高根际有机污染物的降解。
另外,植物的存在使人工湿地系统中的微生物如硝化细菌、反硝化细菌、磷细菌、纤维素分解菌的数量显著增加[6]。
硝化作用和反硝化作用是人工湿地氮素去除的主要途径[7];硝化细菌和反硝化细菌的增加无疑强化了氮素的去除效果。
不同植物根际的硝化细菌和反硝化细菌数目存在一定的差异[8],这势必与植物的类型及其分泌物有关。
因此,研究根分泌物的特性对于从微生物的角度研究人工湿地系统内物质的变化和污染物的去除机理具有重要意义。
本文通过探讨不同植物的根分泌物差异及其对微生物的种类、数量和活性及植物吸收污染物的影响,深入研究根系分泌物在人工湿地污染物转化过程中的影响因素,从而为人工湿地的设计和运行提供经验参数和理论数据。
1.材料与方法1.1材料1.1.1根分泌物连续收集装置连续收集装置(图1) 主体为50cm高无底玻璃盒,外被铝膜;另配有橡皮塞、“T”形管、小玻璃管、玻璃柱、橡皮管和弯形玻璃管:在橡皮塞中部打一直径为7mm 的孔,外面涂一层硅酮(silicone),以防橡皮塞中有机成分的溶出。
“T”形管的外直径为8mm。
小玻璃管的外直径为8 mm,长约为5cm。
玻璃柱上内直径(约2cm)应与橡皮塞相配。
弯形玻璃管长20cm。
1.1.2试验用植物幼苗期野生花叶芦苇、香蒲,2009.3.4采自上海市奉贤区燎原农场,于根分泌物连续收集装置中直接无菌培养。
稳定2周后收集根分泌物。
1.1.3潜流式人工湿地6个潜流式人工湿地,材料为PVC;规格:总长150cm,宽40cm,高70cm;湿地净长120cm,宽40cm,高50cm;进水口接近地面;出水口离地面60cm;装填砾石高度为离湿地上端20cm。
设计进水体积为: 0.3m3,水力停留时间为一天。
6个人工湿地分为3组,前两组作为空白对照和配水对照,分别间歇式通入净水和模拟污水(碳酸钙:硝酸钾:磷酸二氢钠=300:15:3/g);第三组为试验组,种植芦苇、香蒲,同时通入模拟污水。
图1 根分泌物收集装置Fig. 1 Root Exudates’ Continuously Trapping Device1.2 方法1.2.1根分泌物的收集与组成成分鉴定利用离子交换树脂和溶剂萃取法在无菌条件下分离纯化芦苇、香蒲根系分泌物;用改良苯酚-硫酸显色反应测定糖的存在与含量;用考马斯亮蓝G250显色反应测定蛋白质的存在与含量;用茚三酮显色反应测定氨基酸的存在与含量。
1.2.2根际微生物种类、数量测定采用牛肉膏-蛋白胨培养基为细菌培养基;改良高氏一号培养基为放线菌培养基;孟加拉红培养基为真菌培养基。
采用平板计数方法取各人工湿地中的根际微生物进行检测,考察人工湿地中芦苇、香蒲根分泌物对微生物种类及数量的影响。
1.2.3氮、磷含量测定利用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定总氮含量;利用钼酸铵分光光度法测定总磷含量;利用碘化汞和碘化钾的碱性溶液与氨反应的原理测定氨氮含量。
考察湿地植物本身和根际微生物脱氮除磷的能力。
2.结果与讨论2.1 根分泌物连续收集装置最适条件无底玻璃瓶中加入3000ml去离子水;收集分泌物的时间为5天;收集洗涤根分泌物为6次;真空减压条件下水浴槽中恒温60℃浓缩根分泌物;2.2 芦苇、香蒲组成成分初探2.2.1糖、蛋白质、氨基酸含量芦苇根际分泌的营养物质中,总糖平均:35.29 ug/ml,蛋白质平均=48.73ug/ml,总氨基酸平均=56.24ug/ml;香蒲根际分泌的营养物质中,总糖平均:39.68ug/ml,蛋白质平均=19.08ug/ml,总氨基酸平均=54.07ug/ml。