论文部分内容阅读
利用原位定点观测与静态水培试验的方法,评价主要人工湿地植物对生活污水吸氮纳磷的生态功能。2008年原位研究了生活污水处理场中梭鱼草(Pontederia cordata)、鸢尾(Iris germanica)、美人蕉(Canna indica)、芦苇(Phragmitas communis)、菖蒲(Acorus calamus)和香根草(Vetiveria zizanoides)等6种人工湿地植物的根、茎、叶氮磷浓度及其化学计量的季节变化。2010年采用模拟自然湿地的水培试验法,研究了梭鱼草、鸢尾、芦苇、菖蒲、香根草、水葱(Scirpus validus)、茭白(Zizania latifolia)、旱伞草(Cyperus alternifolius)、再力花(Thalia dealbata)、大皇冠(Echinodorus amazonicus)等10种人工湿地植物对生活污水的净化效果,并分析了植物体根系面积、根际微生物以及根、茎、叶氮、磷浓度及其化学计量比对污水的净化效果的影响。主要结果如下:(1)原位观测试验表明,6种植物均具有较强的氮磷吸收能力,其中高氮物种为鸢尾,高磷物种为美人蕉,芦苇、菖蒲和香根草氮磷贮量较高;梭鱼草、鸢尾、美人蕉、芦苇和菖蒲地上部分氮、磷浓度均高于地下部分(P<0.05),而香根草地下部分高于地上部分;植物体单位面积根、茎和叶的氮磷贮量均与植物生物量呈正比,且地上部分高于地下部分,故收割植物地上部分是去除生活污水氮磷含量的有效途径。(2)水培试验表明,10种植物对污染物的年平均去除率在40%-70%之间,对4种污染物的去除能力表现为TP>NH4+-N>TN>COD。TP去除率最高的为再力花,达78%,NH4+-N去除率最高的为梭鱼草,达74%,TN去除率最高的为鸢尾,达70%,COD去除率最高的为梭鱼草,达65%。(3)水培试验还表明,对TP的去除率总体表现为秋季>夏季>春季>冬季,对NH4+-N、TN和COD的去除率总体表现夏季>春季>秋季>冬季,且去除率整体表现为水培桶中层>下层>上层。(4)水培试验中植物根际微生物数量均表现为细菌>放线菌>真菌,细菌占到微生物总量的95%,且夏季微生物数量明显高于冬季。其中夏季的放线菌数量与TP去除率呈现出显著的正相关。(5)水培试验中植物根系面积整体表现为三级根系面积高于二级根系面积,且冬季根系面积高于夏季。对4种污染物的去除率,三级根系面积与根对N元素的吸收情况呈极显著正相关。综合看来,原位观测试验中推荐芦苇、菖蒲和香根草3种植物为该生活污水处理场的优先选择物种;水培试验根据权重计算,综合评定结果前5位的植物是再力花、梭鱼草、菖蒲、鸢尾和水葱。