（植物学专业论文）人工湿地对生活污水的净化效果与优势植物筛选研究.pdf

摘要 本文主要研究了人工湿地对生活污水的处理，比较了潜流和表面流湿地f 大 小均为8 m x 3 m ) 的污水净化效果，以及芦苇、香蒲、香根草、美人蕉和象草湿 地f 大小为2 m l m ) 对污水的净化效果。实验结果如下： 1 潜流湿地对c o d c r 、b o d 5 的去除率显著高于表面流湿地，但对氮的去 除率低于表面流湿地；随着床体的成熟，潜流湿地对磷的净化高于表面流湿地。 2 植物湿地对c o d c r 、b o d 5 的去除率大都高于对照湿地( 不种植物) ，但差 j 异不显著( p o 0 5 ) ，各植物湿地之间也无显著差异陋物湿地对氮磷的去除能 力显著高于对照湿地，在进水总氮浓度较大( t n = 9 5 6 - - 5 4 1 1 m gl 。) 的情况下， 停留五天后各植物湿地对总氮的去除率平均为8 0 5 8 + 1 8 5 6 ，对氨氮的去除能 力与对总氮的去除能力一致，去除率平均为7 6 5 4 4 - 2 3 2 1 ，对总磷的去除率 旷 为8 6 9 5 6 6 6 ，对可溶磷的去除率为9 1 5 6 6 0 5 。i 3 湿地对氮磷的去除能力随季节和植物长势而变化：5 、6 月份，象草湿地 去除率最高，极显著( p o 0 1 ) 高于其它植物湿地，8 1 2 月份，美人蕉湿地和 芦苇湿地最高，美人蕉湿地极显著( p o 叭) 、芦苇湿地显著( p o 0 5 ) 高于其 它植物湿地。 4 不同植物湿地对污水的净化效率有明显的季节差异，冬季显著低于夏秋 两季( p 0 0 5 ) ，而对可溶磷的去除效率差异显著( p 0 0 5 ) 。 4 1 4 有机物的去除 图3 e 、f 为湿地对有机物的处理效果。潜流湿地对c o d c r 和b o d 5 的去除 率分别为7 1 4 8 1 4 0 6 、7 4 1 4 1 4 9 0 ，表面流湿地的去除率分别为5 4 9 7 2 3 3 3 、5 7 5 9 + 2 3 3 0 ，t 一测验分析表明：潜流湿地对有机物的去除能力显著 高于表面流湿地( p 0 0 5 ) 。 4 1 不同植物种湿地( 2 m l m ) 对污水的净化效果 4 1 1 对总氮的净化效果 图4 ( a e ) 显示了不同植物种湿地对总氮的去除效果。七个月的测定结果 表明：在进水总氮( 1 n ) 浓度较大的情况下( t n = 9 5 6 - 5 4 1 1m g l ，七个月的 均值为3 1 2 3m gl ，8 月由于学校放暑假，进水中总氮浓度达到最低值) ，湿地 对总氮的去除效果较高，在停留时间为一天、二天、四天和五天的情况下，湿地 出水中总氮浓度均显著低于进水，且随着停留时间的延长，总氮浓度降低。同种 植物湿地出水中总氮浓度随植物长势和季节而变化：五、六两个月象草生长最旺 盛，此时象草湿地出水中总氮浓度最低，其次为美人蕉和芦苇湿地，香蒲和香根 草湿地效果较差：八月象草开始枯萎，而芦苇和美人蕉生长良好，芦苇湿地和美 人蕉湿地的出水中总氮浓度在8 月以后最低，但1 1 月后美人蕉有较多枯叶，而 芦苇仍生长较好，这一现象使得此时美人蕉湿地的污水净化效果差于芦苇渝地。 自5 月份湿地投入运行后，污水处理效果直较好，出水水质较稳定。在5 9 月内，湿地对总氮的去除主要集中在第一天和第二天，前两天的去除率占整个净 化过程的8 0 ，后三天总氮的下降趋势较小，仅占整个去除率的2 0 左右；而 1 0 1 2 月由于总氮负荷上升加上气温下降，使得去除率降低，特别是1 1 月以后， 停留两天总氮去除率只能达到4 0 左右，而且香蒲由于季节性枯萎，在所有湿地 中去除效果较差。 6 00 5 00 4 00 3 0 0 2 ( j0 i 【) 0 0 0 6 0 00 5 0 00 ：4 0 0o 、 三3 0 00 型 最2 0 00 1 0 0 o 00 j 月6 月7 月8 q 9 月l o h1 1 月1 2 月 c ： i 月6 门7j j 8 , q 9 1 0 j j1 ljj 1 2 e ：c o d e r 6 0 0 5 00 1 0 0 0 0 3 5 00 3 0 00 2 5 00 ，、 、2 0 00 5 型1 5 00 最 1 0 0o 5 00 5 门6 门7 月8 门 9 月1 0 月i 】门i2 门 b n h 4 一n 5 j6 j 7 j8 ，ig 月1 0 月l l j j1 2 j d ：s p i 门6 j j 7j l 8 jj9 门i o il l 1 2 f ：b o d 5 + 进水浓度- 3 - - s w ：t j 水浓度6 广s f w t i 水浓度 圈3 表面流和滞流湿地对生活污水的净化效果比较 f i g 3c o m p a r i s o n o ft h ed o m e s t i cw a s t e w a t c r p u r i f i c a t i o nb e t w e e ns w a n ds f w o o 0 加 一_【奄山)赵长 一i誉一型最 2o， 9 ，n甜t h a 760 一一、)煞蠼 一一、_)基最 就整个净化过程来看，不同湿地对总氮的去除随停留时间的下降程度不同， 停留一天后，7 个月各湿地对总氮的平均去除率分别为：对照湿地为3 2 4 7 1 1 0 4 ，香蒲湿地为4 0 1 4 - 1 - 1 2 5 4 ，芦苇湿地为4 5 0 9 + 1 4 6 5 ，美人蕉湿地 为4 8 8 4 1 6 6 4 ，象草湿地为4 8 2 2 1 9 8 7 ，香根草湿地为4 2 9 3 1 2 9 0 ： 五天后各湿地的去除率为：对照湿地为6 8 9 8 2 3 3 0 ，香蒲湿地为7 5 1 9 2 1 0 3 ，芦苇湿地为8 5 7 2 - t - 1 5 4 7 ，美人蕉湿地为8 6 2 7 1 5 8 6 ，象草湿地 为8 0 6 5 2 0 2 7 ，香根草湿地为7 5 0 5 2 1 6 6 。 不同植物湿地对总氮的处理效果的t 一测验分析表明：对照和有植物湿地出 水中的总氮浓度有显著差异( p o 0 5 ，香蒲和香根草湿地除外) ，而且象草湿地 在5 、6 两月的净化效果均极显著高于其它植物( p o 0 1 ) ，8 1 2 月美人蕉湿地 和芦苇湿地的净化效果显著高于其它植物( p 芦苇湿地 香蒲湿地 香根草湿地，8 1 2 月为美人蕉、 芦苇湿地 象草湿地 香根草、香蒲湿地。 从图4 可以看出，5 1 0 月的出水中总氮浓度显著低于1 1 、1 2 月的出水浓度， 特别是1 0 月和1 1 、1 2 月比较，此三月进水浓度较高，但出水浓度却有较大差异， 在相同的停留时间下，1 1 、1 2 月的出水浓度均显著高于1 0 月的出水浓度。1 0 月 虽然进水浓度大但气温较高，停留五天后，总氮的去除可达到9 0 左右，而1 1 和1 2 月属于冬季，气温明显低于1 0 月，停留五天后总氮的去除率均小于5 0 ， 对照最差，五天的去除率只有3 0 左右。t 一测验分析，5 - 1 0 月和1 1 、1 2 月对 总氮的去除率之间有显著差异( p o 0 5 ) ，1 0 月和1 1 月之间对总氮的去除率有 极显著差异( p o 0 1 ) 。 6 0 j 0 4 0 巴 53 ( 1 型 最2 0 l ( ) 0 e ：豫草 份 j 份 ” 彰 7 i 澎 彩 掣 蕞 6 0 s 0 = 0 、 三3 0 趟 最2 。 j 0 0 6 0 5 0 4 0 三 13 0 型 谨2 0 1 0 0 + 进水牛第天十第二天十第凹犬巾第五大 图4 不同植物湿地对总氯的去除效果比较 f i g 4c o m p a r i