沉水植物对污水脱氮除磷的
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沉水植物对水体水质净化效果的研究引言水是生命之源,而水质的好坏直接关系着人类、动植物的健康和生存环境。
如今,随着工业化和城市化的加速发展,水体污染成为了严重的环境问题。
为了解决水体污染问题,人们积极探索各种水质净化方法,利用沉水植物进行水质净化成为了研究的热点之一。
沉水植物以其独特的生物学特性,被广泛应用于水体修复和水质净化。
本文将对沉水植物对水体水质净化效果的研究进行深入探讨。
一、沉水植物概述沉水植物,又称水生植物,是指生长在水中,可以在水中生活的植物。
它们通常具有特殊的适应水生环境的生理特性和形态特征。
沉水植物包括水葱、水蕹、茨菇等,它们的茎、叶、花和果实都能生长在水下。
沉水植物的特点主要有:①适应水分环境的特殊叶型:大部分沉水植物的叶片都是线状,表面光滑,不容易粘污物,有些沉水植物的叶片还能分泌一种类似液态油的物质,使得水能很快地流走。
②光合作用强:沉水植物适应光照不足的水下环境,表现为对光合色素的高含量和高的光合作用效率,这使得沉水植物成为了水中生物链的支撑者。
③耐低氧:由于水下的氧气含量较低,沉水植物能够通过充气细胞扩大氧气的扩散,以适应低氧环境。
二、沉水植物对水质的净化作用1. 吸收营养物质水体中的氨氮、磷酸盐等营养物质过量会引起水体富营养化,形成藻华等问题。
而沉水植物的生长需要充足的营养物质,它们可通过光合作用吸收水中的无机盐,并将其转化为有机物质。
这对于降低水体中的营养盐含量,减少水体富营养化问题起着积极的作用。
2. 吸附有害物质沉水植物的根系可以吸附水体中的重金属离子、农药、有机物等有害物质。
植物根系外周有细胞壁和黏液被囊,这些物质对于有害物质有强烈的吸附作用,能有效地净化水体。
3. 水质过滤沉水植物的茎和叶片在水中摆动,可以有效地搅动水体,促进水中的氧气和二氧化碳的交换。
茎和叶片的表面能够过滤悬浮颗粒、细菌等微生物净化水体,起到了过滤水质的作用。
三、沉水植物在水质净化中的应用1. 污水处理沉水植物被广泛应用于城市污水处理厂的人工湿地中。
水生植物对氮磷的去除湖泊富营养化已成为一个世界性的环境问题。
利用水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一。
湖泊水环境包括水体和底质两部分,水体中的氮磷可由生物残体沉降、底泥吸附、沉积等迁移到底质中。
对过去的营养状况的追踪说明,水生植物可调节温度适中的浅水湖中水体的营养浓度[2]。
而大型沉水植物则通过根部吸收底质中的氮磷,从而具有比浮水植物更强的富集氮磷的能力。
沉水植物有着巨大的生物量,与环境开展着大量的物质和能量的交换,形成了十分庞大的环境容量和强有力的自净能力。
在沉水植物分布区内,COD、BOD,总磷、铁氮的含量都普遍远低于其外无沉水植物的分布区[3]。
而漂浮植物的致密生长使湖水复氧受阻,水中溶解氧大大降低,水体的自净能力并未提高,且造成二次污染,影响航运。
挺水植物则必须在湿地、浅滩,湖岸等处生长,即合适深度的繁衍场所,具有很大的局限性。
不同的沉水植物对水体中的总氮总磷均有显著的去除作用。
在关于常见沉水植物对滇池草海水体(含底泥)总氮去除速率的研究中发现:物种去除能力的大小顺序依次为伊乐藻>苦草>狐尾藻>篦齿眼子菜>金鱼藻>范草>轮藻。
随着时间的延长,水体中总氮浓度呈负指数形式衰退,且在实验的总氮浓度范围内(2.628~16.667mg∕L)每种沉水植物的去除速率随总氮浓度的增加而增加[4]。
此外,黑藻(Hydrillaverticillata(L.f.)Royle)对磷的需求较低,并可利用重碳酸盐作为光用的碳源。
磷吸收是主动过程[6]。
在亚热带湿地中,磷主要是在植物内流动,而氮主要是通过沉积作用和反硝化作用开展流动。
对于夏季浮游植物(主要是外来蓝藻),磷是限制因子。
据推测:磷循环强烈依赖于大型植物的调节;底泥中磷的衰竭影响植物香蒲(Typhadomingensis)的减少,而随后磷的有效性的增加又使其重现[7]。
在对东湖的围隔实验中,结果显示了沉水植物在磷营养滞留物中的关键地位[8]。
沉水植物对景观河道水体氮磷去除的研究沉水植物对景观河道水体氮磷去除的研究通过川蔓藻和篦齿眼子菜对天津泰达景观河道水体氮磷去除的室内试验研究和实际水体测量结果,考察了不同形态的氮和磷酸盐的去除情况.在对试验结果(TN的去除率为42.40%~43.48%、NO3-N的去除率为38.02%~41.51%、NH3-N的去除率为96.54%~99.73%、PO4-P的去除率为94.31%~99.70%)和实际水体测量结果(TN的去除率为60.45%、NO3-N的.去除率为51.83%、NH3-N的去除率为46.08%、PO4-P的去除率为66.39%)进行对比分析的基础上,提出了通过适时收割川蔓藻和篦齿眼子菜来去除水体中氮磷的有效途径,为防治再生水景观河道水体富营养化的发生发展提供理论依据和技术指导.作者:付春平唐运平张志扬吉志军李江华王卫红李健陈双星关代宇 FU Chun-ping TANG Yun-ping ZHANG Zhi-yang JI Zhi-jun LI Jiang-hua WANG Wei-hong LI Jian CHEN Shuang-xing GUAN Dai-yu 作者单位:付春平,唐运平,张志扬,吉志军,李江华,FU Chun-ping,TANG Yun-ping,ZHANG Zhi-yang,JI Zhi-jun,LI Jiang-hua(天津市环境保护科学研究院,天津,300191)王卫红,WANG Wei-hong(天津大学环境科学与工程学院300191,天津,300191)李健,陈双星,关代宇,LI Jian,CHEN Shuang-xing,GUAN Dai-yu(天津泰达新水源科技开发有限公司,天津,300457)刊名:农业环境科学学报 ISTIC PKU 英文刊名: JOURNAL OF AGRO-ENVIRONMENT SCIENCE 年,卷(期): 2005 24(z1) 分类号:X522 关键词:河道氮磷去除率川蔓藻篦齿眼子菜。
4种沉水植物对再生水中氮磷的去除速率和耐受范围徐志嫱;刘维;苏振铎;高杨【摘要】[目的]研究4种沉水植物对再生水中氮、磷的去除速率和耐受范围,为以再生水作为补水的景观水体沉水植物的选择提供依据.[方法]以野外选取的伊乐藻(Elodea canadensis)、罗氏轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum)4种沉水植物作为供试材料,设置含不同质量浓度TN和TP的再生水,测定有这4种沉水植物的再生水体中TN和TP 质量浓度的变化,构建TN和TP质量浓度与培养时间的回归方程,并在回归方程的基础上,研究4种沉水植物对再生水中的氮、磷的去除规律.[结果]在有4种沉水植物的再生水体中,TN和TP质量浓度均随着培养时间的延长呈负指数衰减变化,沉水植物的净化能力不仅与其种类有关,而且与TN和TP初始质量浓度相关.罗氏轮叶黑藻对TN的去除能力最强,金鱼藻最低;伊乐藻对TP的去除能力最强,金鱼藻最小.菹草对氮素的耐受范围较宽,金鱼藻最窄;伊乐藻对磷素的耐受范围最宽,金鱼藻较窄.[结论]当再生水体中TN初始质量浓度为5~15 mg/L、TP初始质量浓度为0.5~1.5 mg/L时,罗氏轮叶黑藻和伊乐藻对氮磷营养盐的去除速率较高,可作为维持和改善再生水景观水体水质的先锋植物.【期刊名称】《西北农林科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(043)008【总页数】8页(P181-188)【关键词】沉水植物;再生水;去除速率;耐受范围【作者】徐志嫱;刘维;苏振铎;高杨【作者单位】西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710048;西北综合勘察设计研究院,陕西西安710003;西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710048;西安理工大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】X173对于水资源严重短缺和水污染严重的我国西部城市而言,再生水回用于城市景观环境已成为污水再生利用的首选[1],但目前我国再生水深度处理工艺普遍对氮磷的去除效果有限,加之我国《城市污水再生利用景观娱乐用水水质》(GB/T 18921-2002)对氮磷质量浓度要求偏低(TN≤15 mg/L、NH3-N≤5 mg/L、TP≤0.5~1.0 mg/L),与《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中对Ⅴ类水体水质(TN≤2 mg/L、NH3-N≤2 mg/L、TP≤0.2 mg/L)相比仍有较大差距。
不同水生植物及其组合对污水中氮磷去除效果研究摘要在室内水培试验条件下,研究了蒲草、三棱草、菹草及微齿眼子菜等4种水生植物及其组合对污水中氮、磷去除率的影响。
试验结果表明:单一植物对污水中氮、磷的去除率分别为:41.0%~70.9%、37.7%~79.3%,其中蒲草对污水中氮、磷的去除率均为最高,分别为70.9%、79.3%;复合植物对污水中氮、磷的去除率分别为54.8%~60.6%、51.2%~69.2%,其中蒲草+菹草对污水中氮、磷的去除率均为最高,分别为60.6%、69.2%;经过18 d的植物处理,蒲草对污水中氮、磷的去除率均高于组合蒲草+菹草,分别为70.9%>60.6%、79.3%>69.2%,三棱草也表现出了单一植物对污水中氮的净化率高于复合植物的现象,为58.8%>54.8%,但差异并不显著。
因此,在汾河临汾段,蒲草和三棱草及其组合对污水中氮、磷的去除效果较好,均超过了50%,在水生植物治理城市污水净化方面具有推广的价值和意义,建议在水生植物处理污水时考虑使用。
关键词水生植物组合;污水;氮磷;去除效果水生植物对水体中氮、磷的富集和转移有明显的效果[1-3]。
针对不同植物搭配对污水中氮、磷去除率影响的研究则相对较少,且关于临汾地区的此类研究尚未见报道,且众多研究结果表明同一植物在不同环境中对氮、磷的净化效果不同[4-5]。
加强临汾地区水生植物的筛选和组合研究,对于充分发挥临汾地区乡土植物对富营养化水中氮、磷的净化作用具有重要的意义。
1 材料与方法1.1 供试植物本试验所取植物均来自汾河临汾段湿地。
在对汾河临汾段水生植物的种类、生长习性进行了解的基础上,并对其体内氮、磷进行测定后,最后选择三棱草、蒲草2种挺水植物和菹草、微齿眼子菜2种沉水植物作为试验植物。
选取长势良好、大小相同的植物作为试验材料。
1.2 试验方法在通风宽敞的塑料大棚内,不采取任何保暖措施,保证采光、通风条件的一致性。
安徽农学通报,Anhui Agri.Sci.Bull.2018,24(22)4种耐低温沉水植物对富营养化水体除磷去氮的研究蔺芳(新乡学院生命科学技术学院,河南新乡453000)摘要:选择4种耐低温的沉水植物(伊乐藻、微齿眼子菜、菹草和竹叶眼子菜),以未种植植物为对照,研究冬季低温环境下不同水生植物单独种植及其两两组合种植对富营养化水体的总氮(TN)和总磷(TP)的净化效果。
结果表明:微齿眼子菜+伊乐藻2种沉水植物组合均能在富营养化水体中正常生长,且对TN、TP的去除率分别高达45.15%和60.38%,是最佳的沉水植物组合形式。
关键词:沉水植物;富营养化;除磷去氮中图分类号S718.51文献标识码A文章编号1007-7731(2018)22-0108-02Removal of Phosphorus and Nitrogen from Eutrophic Water by Four Kinds of Low Temperature Submerged PlantsLin Fang(School of Life Science and Technology,Xinxiang University,Xinxiang453000,China)Abstract:In this study,four submerged plants(Elodea,Astragalus microdentata,Potamogeton crispus and Astragalus bambusae)with low temperature tolerance were selected as control plants to study the purification efficiency of totalnitrogen(TN)and total phosphorus(TP)in eutrophic water by planting different aquatic plants individually and com⁃bining two groups of plants under low temperature in winter.Fruit.The results showed that the combination of Eupa⁃torium microdentatum+Elodea could grow normally in eutrophic water,and the removal rates of TN and TP were 45.15%and60.38%respectively.It was the best combination of submerged plants.Key words:Submerged macrophytes;Eutrophication;Phosphorus removal and nitrogen removal随着人类活动的增加,生活污水和生产用水的排放量日益增加,随之而来的是水体富营养化问题[1]。
沉水植物对水体水质净化效果的研究
沉水植物作为水生植物的一类,具有一定的水质净化能力。
近年来,研究人员对沉水
植物对水体水质净化效果的研究逐渐增多,并提出了一系列研究成果。
沉水植物能够通过吸收水体中的营养盐来净化水质。
水体中的营养盐,如氨氮、硝态
氮和磷等,是导致水体富营养化的重要原因。
沉水植物通过其根系吸收水中的营养盐,降
低了水体中的营养盐浓度,从而抑制了水体藻类和藻水华的生长,净化了水质。
沉水植物还能够通过提供庇护、氧化还原和降低浊度等机制来改善水体水质。
沉水植
物的茎和叶片能够提供庇护给水中的其他生物,使得其能够生长繁殖。
沉水植物根系还能
够吸附和氧化还原水中的有害物质,如重金属、化学物质等。
沉水植物的根系和茎叶也能
够降低水体的浊度,使水质清澈透明。
沉水植物的生态系统功能对水质也有一定的影响。
沉水植物能够构建自身的生态系统,与其他生物相互作用,形成稳定的生态平衡。
这种生态系统能够降低水体中的有害物质浓度,提供足够的氧气和光照,促进水中生物的生长发育,从而改善水质。
沉水植物对水体水质净化具有显著效果。
由于沉水植物的种类、数量和生境等因素的
不同,其净化效果也会有所差异。
未来的研究需要进一步探索沉水植物的物种适应性、适
宜密度和生态系统功能等方面,以更好地利用沉水植物来改善水质。
沉水植物氧化塘技术对村镇污水厂尾水的深度处理效果沉水植物氧化塘技术对村镇污水厂尾水的深度处理效果近年来,随着城镇化进程的加快,村镇污水厂的建设和运营日益受到关注。
尾水的深度处理是目前污水处理领域的研究热点之一,其中沉水植物氧化塘技术被广泛应用于村镇污水厂尾水的深度处理。
本文将重点探究沉水植物氧化塘技术对村镇污水厂尾水的深度处理效果。
沉水植物氧化塘技术是利用沉水植物的吸附、降解和氧化作用,结合微生物的降解作用,对污水中的有机物、氮、磷等进行处理的一种技术。
该技术具有操作简单、投资和运维成本较低等优点,因此被广泛应用于村镇污水厂的尾水处理。
首先,沉水植物氧化塘技术能够有效去除污水中的有机物。
沉水植物通过根系吸附有机物,将其吸附到植物体内,随后通过植物体的降解和氧化作用,将有机物转化为无机物,从而实现有机物的去除。
同时,沉水植物的根系也为微生物提供了生长的环境,进一步增强了有机物降解的效果。
研究发现,采用沉水植物氧化塘技术处理后的尾水中,COD(化学需氧量)的去除率可达到80%以上,有效降低了有机物的含量。
其次,沉水植物氧化塘技术对尾水中的氮和磷有良好的去除效果。
沉水植物通过吸收和富集尾水中的氮和磷,将其沉积在植物体内。
同时,根系中的微生物通过降解作用,将氮和磷转化为无机形态,如氨氮和磷酸盐等。
研究表明,采用沉水植物氧化塘技术处理的尾水,氨氮和总磷的去除率可分别达到60%以上和70%以上,有效降低了氮和磷的浓度。
此外,沉水植物氧化塘技术还具有一定的消毒作用。
一些研究发现,沉水植物能够吸附和抑制细菌、病毒的生长,从而起到一定的消毒效果。
这对于村镇污水厂尾水的处理非常重要,可以有效降低因病菌污染而带来的健康风险。
总之,沉水植物氧化塘技术对村镇污水厂尾水的深度处理效果显著。
其通过沉水植物的吸附、降解和氧化作用,结合微生物的降解作用,能够去除污水中的有机物、氮和磷等污染物。
同时,沉水植物还具有一定的消毒作用,有助于降低病菌污染。