生态修复常用水生植物汇总
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水生态修复植物
2.2有效净化有机物的水生植物
表5 几种水生植物对CODcr的净化效果
名称 旱伞草 茭白 香蒲 藨草 菖蒲 马蹄莲 凤眼莲 睡莲 紫萍 金鱼藻 水浮莲 旱伞草 茭白 香蒲 藨草 菖蒲 马蹄莲 凤眼莲 睡莲 紫萍 金鱼藻 水浮莲 旱伞草 茭白 香蒲 藨草 菖蒲 马蹄莲 凤眼莲 睡莲 紫萍 金鱼藻 水浮莲 初始浓度(mg/kg) 去除率(%) 96.36; 98.38; 95.14; 87.45; 90.28; 93.12; 99.19; 96.36; 98.79; 93.52; 99.60; 99.34; 93.85; 99.34; 92.75; 97.36; 97.80; 97.58; 98.79; 99.56; 92.75; 99.78; 90.90; 76.18; 86.91; 73.31; 74.13; 82.31; 87.73; 88.14; 87.32; 72.29; 79.55;
由于不同的植物对不同的重金属有其不同的耐受限度,故有必要知道其对重金属离子
的耐受临界值。 表1 部分水生植物对重金属的耐受上限值(mg/L) 重金属离子 水车前 金鱼藻 水葫芦 荇菜 Hg 1.00 0.06 Cu 15.4 7.80 20.0 Cd 0.10 5.00 5.00 0.20 Zn 4.00 10.0 0.50 Pb 40.3 30.2 -
的去除效果较强,去除率高达78.6%。 另外,水葱和菖蒲对多效唑(杀虫剂)的积累和降解能力较强,可明显缩短多效唑的半衰期, 在高浓度多效唑(200mg/L)水体中仍能正常生长。
水生鸢尾、菖蒲和千屈菜对加速降解阿特拉津(除草剂)过程中享有较大贡献,利用他们进
由表6,眼子菜和蓼属植物对农药DDT净化能力很强。当水中DDT浓度为0.445µg/L时,眼 子菜体内浓度达到1.0mg/L,富集系数为2220,水中DDT浓度为2.1µg /L时,富集系数为3500。
水中DDT浓度为0.30µg /L,蓼属植物体内浓度可达30.3mg/L,富集系数为10万。水葱对乐果
CODcr350-400;总P9.78;总N54.78;
2.3有效吸收农药的水生植物
表6 水生植物对DDT的去除效果
植物名称 眼子菜 蓼属植物 水葱 农药类型 DDT DDT 乐果 初始浓度 0.445-1.0µg/L 0.30µg /L 5mg/L 去除效果
2 水生耐污植物
富集系数为:2220-3500 富集系数为:100000 去除率:78.6%
由上表:浮水植物体内氮磷含量最大,其次是沉水植物,最后是挺水植物。
2.1水生植物对氮磷的吸收
2 水生耐污植物
2.1.2水生植物对氮磷的净化效果
通过水生植物对氮磷的吸收,治理受污染水体效果明显。根据不同植物体内氮磷含量高低,可以 优选出高效净化水体的水生植物。 表4 几种水生植物对氮磷的净化效果
植物名称 芦苇 水葱 水花生 香蒲 慈姑 大聚藻 香菇草 水芹 美人蕉 凤眼莲 大薸 黄菖蒲 鸢尾 旱伞草 茭白 香蒲 藨草 菖蒲 马蹄莲 凤眼莲 睡莲 紫萍 金鱼藻 水浮莲 去除率(%) 植物名称 初始浓度(mg/L) 去除率(%) 90.27,91.90,89.08,82.60 旱伞草 93.91;81.18; 茭白 76.71,68.16,74.41,86.27 94.17;78.05; 铵态氮3.46;总氮 , , , 香蒲 96.81;78.95; 15.97;硝态氮1.10; 92.24 91.60 91.10 95.10 藨草 91.67,92.30,59.97,83.00 90.05;79.62; 总磷3.05; 菖蒲 86.53,87.58,79.69,84.76 94.10;74.25; CODcr150-180;总 马蹄莲 89.90,75.30 89.86;85.17; P4.55;总N41.70; 凤眼莲 91.80,79.10 93.98;89.25; 睡莲 91.50,94.00 92.57;82.52; 紫萍 91.34;81.63; 总氮16.0-110.51;总 88.00,74.30 金鱼藻 80.40,77.80 85.11;79.62; 磷2.49-9.03 水浮莲 74.90,69.90 92.01;85.67; 旱伞草 38.60,50.40 72.90;84.43; 茭白 50.00,50.40 67.33;81.53; 香蒲 75.81;74.98; 70.67;84.22; 藨草 82.35;53.52; 67.05;83.70; 菖蒲 70.79;69.61; 58.71;81.08; CODcr350-400;总 马蹄莲 62.00;86.30; 67.87;86.32; P9.78;总N54.78; 凤眼莲 65.23;70.80; 86.68;84.96; CODcr50-60;总 睡莲 70.32;77.36; 84.27;86.42; P2.47;总N15.13; 99.27;80.93; 紫萍 68.80;82.55; 金鱼藻 89.23;75.57; 52.42;81.04; ; ; 水浮莲 93.19 71.40 72.94;90.19; 65.70;70.20; 82.95;88.09; 初始浓度(mg/L)
对Cu、Cd、Zn、Pb的耐受上限分别为:15.4、0.1、4、40.3。
2.1水生植物对氮磷的吸收
2 水生耐污植物
由表2,对Cd、Pb具有较强富集能力的水生植物主要有:旱伞草、鸢尾、灯芯草、菖蒲、美人蕉、梭鱼草。 芦苇、茭白、水鳖对Zn、Cu、Pb具有明显的吸收富集作用。在Cu9.00mg/L,Pb1.01mg/L,Zn6.00mg/L 的水体环境下,上述三种植物均可以正常生长。狐尾藻和小眼子菜对As、Zn、Cu、Cd和Pb均具有较强的吸收 富集能力。对As和Pb的吸收效果尤其明显,在初始浓度为(As:0.175mg/L、Pb:0.06mg/L)的污水中,狐尾 藻和小眼子菜对As和Pb的富集系数分别为(342,124)和(524,93)。另外多种植物对不同重金属具有富集能 力,均可以作为水生态修复的潜在物种。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
伞草等植物的去除率也能保持在较高的水平,
为75.87%-88.14%。 此外:茭白、慈姑对城市污水BOD5去除 率可达80%以上。芦苇、香蒲、眼子菜和凤眼
CODcr150-180;总P4.55;总N41.70;
莲等去除石油废水的有机污染物达95%以上。
水葱可使食品厂废水中COD降低70%-80%, 使BOD5降低60%-90%。盐生灯芯草、灯芯 草和水葱等对酚的净化能力都很强,100g植 物在100h之内对酚的吸收分别达到204mg/L, 230 mg/L和202 mg/L。
2.1水生植物对氮磷的吸收
2 水生耐污植物
由表4,以上植物对氮磷均具有较好的去除效果。其中凤眼莲、水浮莲、旱伞草、香蒲对各种程度的污染均 具有很强的去除能力,去除率在70%以上。除凤眼莲与睡莲外,其他水生植物对高浓度的污染水体中的总磷去除
效果较差,均未达到70%。表中水生植物中,黄菖蒲和鸢尾对氮磷的去除效果最差。
水葱
大薸
-
5.00
30.0
10.0
-
-
1.2重金属富集植物
表2 重金属富集植物及去除效果汇总
Cd、Pb富集植物
1 重金属修复植物
不同植物对同种重金属的富集能力有所不同,而同种植物对不同重金属的富集能力也不尽相同。
富集系数(Cd) 富集系数(Pb) 根 茎叶 根 茎叶 157.75 24.16 107.54 8.23 旱伞草 122.8 6.69 224.51 14.53 鸢尾 88.94 7.39 66.92 2.24 菖蒲 120.94 26.05 36.65 5.9 美人蕉 注:灯芯草、梭鱼草能够不同程度降低水体中重金属含量,对Pb和Cd具有较强的富集能力。 Cu、Pb、Zn富集植物 富集系数(Cu) 富集系数(Pb) 富集系数(Zn) 根 茎叶 根 茎叶 根 茎叶 2.99 1.21 6.99 3.74 8.32 4.29 芦苇 9.12 2.59 16.18 5.82 26.93 9.06 茭白 6.1 1.58 33.41 5 10.02 4.73 水鳖 其他重金属富集植物(浓度单位均为mg/kg) 重金属种类 富集植物 备注 在初始浓度Mn55mg/L水体中,对Mn的富集系数为(茎叶102.90,根210.09),在初始浓度(Cu,Zn,Cr,Fe, Pb、Zn、Cu、As、 凤眼莲 Mn Cd:1~5)5天去除率90%以上。对Hg、Cu、Cd、Zn、Pb的耐受上限分别为:0.06、20、5、10、30.2。 Cd、As、Hg、Zn Cd、Cr、Hg、Pb As, Cd, Pb、Cu、Zn Pb、Zn Pb、As As、Cd Co、Cr Pb、Hg Cu、Mn Zn Cd As、Cu Zn、As 荇菜 普生轮藻 大薸 东方香蒲 对Cd、Zn的耐受上限分别为:0.5、0.2。 初始浓度(Cd,Cu,Zn:5;)7天去除率20.1%,50.48%,60.4%。对Cu、Cd的耐受上限分别为:5、10。 铅富集系数为(根66.86,茎叶41.38),在Pb300mg/L,可以正常生长,不受抑制。
2 水生耐污植物
表5表明伞草等水生植物对有机污染物的 净化效果明显。其中,旱伞草在各种污染浓度
CODcr50-60;总P2.47;总N15.13;
下CODcr去除率均能达到90%,其他植物在
前两种污染水平也都保持90%以上去除率。在 污染程度最重(CODcr350-400mg/L、总 P9.78mg/L、总N54.78mg/L)的情况下,
水生植物水体修复
2.1水生植物对氮磷的吸收
2 水生耐污植物
2.1.1水生植物体内氮磷含量 通过水生植物对氮磷的吸收,治理受污染水体效果明显。根据不同植物体内氮磷含量高低,可以
优选出高效净化水体的水生植物。 表3 不同水生植物体内氮磷含量
植物名称 薏苡 芦苇 花叶芦竹 野茭白 茭白 千屈菜 香蒲 灯芯草 鸢尾 菖蒲 大薸 浮萍 凤眼莲 槐叶萍 苦草 穗花狐尾藻 最大高度(m) 2 3 2 1 1.8 0.8 2 1 0.5 1.2 — — — — 0.5 — 氮含量(mg/kg) 24.1-25.6 18-21 17.2-35.1 10.9-25.1 16.8-27.9 12.3-29.9 5.0-24 15 4.7-25.3 11-35 12.0-48 25.0-50.0 10-40 20-48 16.9-30.5 1-38 磷含量(mg/kg) 4.2-5.6 2.0-3.0 1.7-6.2 1.3-6.9 4.4-5.3 1.61-5.94 0.5-4.0 2 2.3-4.7 2.3-5.7 1.5-11.5 4.0-15.0 1.4-12 1.8-9.0 2.2-4.7 1.2-6.4
生态板块艺术中心 2014.8
目录
1 重金属修复植物 2 水生耐污植物
3 当前存在问题
1.1植物对重金属耐受上限
1 重金属修复植物
通过生态方式修复河水、净化水质,实现污染水体净化与修复的手段越来越受到普遍 关注。因此,寻找高效净化水体的水生植物是生态修复的关键。 水生植物净化水体一方面是能够吸收氮磷供自身生长和代谢使用,另外多种水生植物 还有很强的富集重金属的能力。
轮叶黑藻 大茨藻 金鱼藻 苦草 石菖蒲 莼菜 水葱 槐叶萍
菹草 水车前
在初始浓度为(As:0.175mg/L、Pb:0.06mg/L)的污水中, As和Pb的富集系数分别为592,142。 又能积累并移除大量的重金属(As和Cd)。 对重金属钴、铬有较强的超富集能力。对Hg、Cu、Cd的耐受上限分别为:1、7.8、5。 对重金属Pb和Hg具有较强的吸收富集作用;初始浓度(Hg:0.1,0.5,1.0,3.0)6天去除率70%~84%。 初始浓度(Cu,Mn:2.0)去除率91%-99.7%。 对重金属具有较强的耐受性,且镉富集能力较强。对Cd的耐受上限分别为:30。 同时槐叶萍对砷和铜具有良好的富集效果。初始浓度(Cu:1~50)3天去除率92.8%~98.0%。