水鳖等四种水生植物对受污水体净化研究比较

水鳖等四种水生植物对受污水体的净化研究比较
摘要:对水鳖、荆三棱、芦苇、香蒲三种挺水植物在同等条件下净化受污水体进行了研究。

研究表明,三种挺水植物能较好地去除n、p类营养物。

对nh4+-n、po43-的去除率可分别达60%～90%和70%～90%,同时可提高水体的do、ph,对codcr的去除率为70%以上。

综合分析表明,四种植物对受试水体都有良好的净化效果,其中荆
三棱对受污水体的综合净化效果明显,水鳖对受试水体增氧作用明显。

关键词:水鳖荆三棱芦苇香蒲挺水植物水体修复
中图分类号:x524 文献标识码:ａ文章编
号:1674-098x(2011)12(b)-0121-01
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ph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。

codcr、总磷tp、氨氮nh4+-n、总氮tn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,cod、nh4+-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ph值均低于对照水样。

变化的原因是水生植物对nh4+-n的吸收导致水中ph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。

nh4+-n的浓度决定了生活污水处理过程中ph的变化[4],从而使各植物系统内ph值变化各异。

按照ph值变化率由大到进行排序为荆三棱>水鳖>香蒲>芦苇>对照水样,可以看出植物对水体中ph值的影响。

do数值的变化除对
照水样为持续下降外,部分植物系统的do持续上升,其余各植物系统均为先下降后上升。

按照do数值变化率由大到小进行排序:水鳖>芦苇>荆三棱>香蒲>对照水样。

本阶段水鳖的泌氧能力较其他植物更为明显。

按照cod去除率由大到小进行排序:荆三棱>香蒲>水鳖>芦苇>对照水样。

各系统对水体中nh4+-n去除率有部分植物系统出现先上升后下降的现象,其余植物系统的nh4+-n去除率随时间变化去除率增加,原因还需进一步分析。

各系统对nh4+-n的去除率由大到小排序为:荆三棱>水鳖>芦苇>对照水样>香蒲。

各系统对水体中nh4+-n、tn去除率随时间变化去除率增加,各系统对tn的去除率由大到小排序为:芦苇>荆三棱>水鳖>对照水样>香蒲。

nh4+-n在有氧条件下,通过硝化作用逐步变为亚硝酸盐、硝酸盐。

硝酸盐在厌氧条件下再通过反硝化变成氮气或氮氧化物而去除[5]。

因此,出水中总氮浓度及其去除率的变化趋势应与硝氮的一致。

对照水样中的总磷下降,为水体中的磷产生沉降或吸附作用。

按照去除率由大到小排列为:荆三棱>水鳖>芦苇=香蒲>对照水样。

3 结语
通过实验数据的对比,在改变污染水体ph值、codcr去除率、nh4+-n和tn去除率、tp去除率方面,水生植物荆三棱表现出来明显的优势。

植物水鳖的须根比较的发达,并且在须根周围生成部分黏液状物质。

图1各植物系统中的ph变化率、do变化率以及污染物质累积去除率起到明显降低的作用,在水面覆盖率30%的生长情况下,对水体
中的do含量有明显的提高作用。

参考文献
[1] 吴振斌,邱东茹,贺锋,等.水生植物对富营养化水体水质净化作用的研究［j］.武汉植物学研究,2001.
[2] 国家环保总局,水与废水监测分析方法编委会.水与废水监测分析方法〔第四版〕[m].北京:中国环境科学出版社,2002. [3] braskerud bc factorsaeting phos phorus retention in smalleon structed wetland streating agriculturaln
on-pointsouree pollution[j].eeological
engineering,2002,19:41-61.
[4] 徐乐中.ph值碱度对脱氮除磷效果的影响及其控制方法[j].给水排水,19%,22(1):10-14.
[5] 吴振斌,邱东茹,贺锋,等.水生植物对富营养化水体水质净化作用的研究［j］.武汉植物学研究,2001.。