分析利用水生高等植物净化污水废水
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大型水生植物对污染水体的净化作用和机理伴随着城市化的加快,出现了很多的工业污水。
若这些工业废水未通过治理或是处理不达标而排进河流或湖泊之后,将会引起水环境污染,甚至威胁到人民正常用水的安全性,而且将对环境产生污染,威胁到生物的健康生存。
所以,水质问题已变成城市化迅速发展的绊脚石。
近几年,为处理这个问题,诸多专家与学者探究怎样取得高效低能的水污染治理,水生植被慢慢进到他们的视野范围。
他们发现部分水生植被具备类型多、布局广、繁殖迅速等特征,并且可以在满足本身生长要求的基础上改善水污染情况,既可以使水环境取得美观可欣赏的成效,还可以进一步改善水环境。
此外,借助水生植被来处理水污染问题还可以减少能耗,值得深入推广与使用。
一、水生植被的类型水生植被包括水草类植被、苔蘇类、高等藻类等等。
探究表明,在处置水污染问题方面可以起到显著效果的是水草类植被,这类植被具备比其他水生植被相对较为发达的结构,体型方面较为高大。
水草类植被种类多的特征,使之在处置水污染情况上适用在多种状态下的水质环境中,所以要对这类水生植被进行深度探究。
二、水污染处理方面水生植被的净化机理根据水生植被的外表形态特点能分成挺水、浮叶、漂浮以及沉水植被四类。
不同水生植被对污水的净化功能也不一样。
研究表明,在氮成分的吸收方面,芦苇的吸收功能要优于浮叶四角菱与金鱼藻;在磷成分的吸收方面,芦苇的吸收功能也由于金鱼藻与浮叶四角磷,所以芦苇对N、P的吸收能力很好,能用于水质净化。
2.1 物理机理水生植被结合其整体力量可以有效降低水体流速,使得悬浮固体向下游传输速度变慢,进而更好沉降,也可以有效减小风浪对水下世界带来的影响。
2.2 吸收机理水生植被是以吸取氮磷钾物质作为存货的养分,而且可以将其固定于体内。
为防止水生植被由于吸收大量的氮磷钾物质,大面积繁殖,导致水底溶氧量不够,在应用水生植被吸收机理净化水源时,应当保障水生植被以前体内的氮磷钾养分被清除。
2.3 富集机理水生植被的生命力旺盛,可以在严重污染且具备富集金属离子的水体中生存,具有较强的耐污性能。
水生植物在污水净化中起到的作用和污水净化植物——水葫芦及水体的主要污染物放养水生维管束植物(简称水生植物)这类自养型水生植物对水污染有很好的忍耐性,它不仅能行光合作用吸收环境中CO2、放出O2改善水体质量,而且能消除许多污染元素。
目前已经发现其中许多种类对有机污物、酚氰农药和重金属元素都有很强的净化能力。
象茭白、慈姑对生活污水BOD去除率可达80%以上;水葱可使食品厂废水的COD降低70%~80%,使BOD降低60%~90%;盐生灯心草对酚的净化力强,100g盐生灯心草经10h即可吸收108ppm 的酚;香蒲、眼子菜、凤眼莲可去除石油废水有机污染物达95%,如果水中DDT浓度为0.45ppb时,眼子菜体内浓度可达1ppm,富集系数为2220,蓼属植物在水中DDT为0.3ppb时,体内浓度可达30.3ppm,富集系数为10万。
凤眼莲在含3ppm的Pb水中,体内可蓄积5468ppm,为水中Pb浓度的1823倍,在含6ppm的Cd水中,茎叶吸收Cd可达700ppm,根的含量是茎叶的10~16倍,一亩水面凤眼莲每4天就能从废矿水中取得75gAg。
此外象槐叶萍、细绿萍、泽泻、狭叶慈姑、荇菜等对Cd、As、Hg、Zn重金属均有一定的吸收净化作用。
不少水生植物的生长速度快,能吸收大量N、P、K营养元素。
每公顷凤眼莲每年可吸收N1989kg、P 322kg、K 3188kg;香蒲可吸收N2630kg、P 403kg、K 4570kg;放养水面60%的小球藻、绿藻、栅藻只需1天就可使水中的N、P、Fe、Na含量下降55%,9天就可使污染浓度几乎接近于零,完全能把生活污水变成饮用水。
种养芦苇、菱、蒲草等能净化工业废水中有毒物。
如氰在芦苇体内与丝氨酸结合成丙氨酸,继而转化成天冬酰胺和天冬氨酸而失去氰的毒性;酚可在蒲草体内形成酚糖苷而失去酚的毒性;As、Hg、Cd被贮积在水草体内;呋喃丹被贮积在菱植物体内,从而降低废水有毒物浓度污水净化植物——水葫芦水葫芦,学名凤眼莲(Eichhornia crassipes),雨久花科,俗称布袋莲,水荷花,假水仙。
植物净化污水的原理是什么
随着城市化的程度不断加大,城市人口的急剧增加,引起了一系列的城市问题。
城市环境中,水体的环境容量和生态载力不堪重负,生态系统遭到极大破坏。
公园、居住区等的水体都遭到不同程度的污染。
近年很多地方用水生植物净化污水。
那么植物净化污水的原理是什么?
通过种植水生植物净化水质,是利用许多水生植物特别是水生维管束植物能够大量吸收营养物质,或降解转化有毒有害物质为无毒物质的性质。
在废水或受到污染的天然水体中种植大量耐污染净化能力较强的水生高等植物,使其通过自身的生命活动将水中的污染物质分解转化或富集到体内,然后除去,恢复水域中的养分平衡;同时通过水生植物的光合作用放出氧气,增加水中溶解氧含量,从而改善水质,减轻或消除水污染。
一些人问:哪些方法对净化污水有作用?
曝气生物滤池对净化污水有作用。
这种方法属于生物膜法,它有四大特点,即①滤料大于滤池的表面积,而且孔隙率较高,这不仅有助于微生物的接种挂膜,还可以促进其生长,使得滤池内有足够的生物量;②由于滤料有较大的面积,气泡可以较长时间内滞留在空隙中,这就使得硝化菌可以获得足够的氧气,最终达到有效的脱氮目的;③滤池具有生物吸附的功能,所以它可以去除一些污染物,从而减少出水中的悬浮物含量;④,由于部分滤池运行时水流由上而下,曝气空气由下而上,所以滤料对曝气上升气泡有切割和阻挡作用,延长了气泡的停留时间,同时扩大了气液的接触面积,最终提高了氧气的利用率。
总的来说,这种净化方法有很强的去污能力。
为了用水安全,我们应撑握些水污染安全小知识,同时还可以用便携净水器将水处理使用,这样更有利于健康用水。
水生植物对污染物的清除及其应用水生植物是指在水中、湿地或泥沼等环境中生长的植物,它们具有很好的吸收和分解水体中的营养物质、重金属离子和有机物等的能力,能够有效地对水体进行净化。
这种绿色植物对环境的保护有着重要的意义,而且还有一些实用的应用。
一、水生植物净化污染物的机制在清除水体污染物的过程中,水生植物发挥了重要的作用。
它们吸收、分解、沉淀和切割污染物,进而净化水体。
水生植物清除污染物主要有以下几个方面的机制:1、生长和代谢。
水生植物通过根、茎和叶等器官生长代谢过程中摄取了水中的营养物质,如氮、磷等,减少水中的营养盐浓度,防止富营养化,对水质的净化起到了作用。
2、吸收和积累有机物。
水生植物具有吸收和积累有机物的能力,可以有效地去除水体中的有机物、化学污染物和放射性污染物等有害物质,减少或消除水体异味和色度等问题。
3、粘附和吸附。
通过吸附和粘附等机制,水生植物可以去除水体中的颗粒物和泥沙,从而净化水体。
4、根系高级化合物的释放。
水生植物通过根系释放一些有机酸、多糖物质等高级化合物,可以有效地降解水体中的有机物,加速其氧化分解,促进生物循环。
二、水生植物应用的实践随着人们对环境保护意识的增强和环境治理技术的不断发展,水生植物净化污染物的应用变得越来越广泛。
1、水质净化。
通过投放水生植物,可以清除水体中的营养盐、化学物质和有机物等,起到净化水质的作用,为人类提供了更优质的饮用水。
例如,中国大亚湾核电站采用水生植物技术净化机组冷却水。
2、湿地建设。
水生植物是湿地生态系统的基本组成部分,通过植被修复可以恢复湿地自然生态系统,提高水质和土壤质量,促进土地持续利用。
3、城市景观。
水生植物可以作为城市绿化的重要组成部分,通过布置水生植物景观可以提升城市生态环境质量,改善城市空气质量。
4、养殖业。
水生植物可以作为养殖污染物的生物滤器,对水体中的废气和废水进行处理,降低养殖对环境的污染。
三、水生植物产业的现状和前景随着人们对于环境保护意识的提高和污染治理技术的发展,水生植物产业得到了迅速发展。
水生植物在污水处理和水质改善中的应用分析地球上可供利用的水资源还不到三分之一,加之工业活动等水污染使得水资源的可供利用性大大降低,一些自然水生系统开始逐渐退化。
中国水资源一直都较为短缺,当前中国约六百多个城市中有将近三百多个城市出现缺水现象,水污染加剧了水环境的恶劣形势。
因此,我国迫切需求高效的解决水资源短缺方法,本文在此背景下论述水生植物在污水处理和水质改善中的应用。
标签:水生植物;污水处理;水质改善;应用;分析日益严峻的水污染使得水体的使用功效大大降低,不仅影响水体污染当地居民的安全饮水以及身体健康,还使得水资源的紧缺形势进一步恶化,影响了我国当前正在实行的可持续利用资源战略。
当然我国也寻求了一些较为有效的处理污染水资源的技术,如较为传统的生化二级处理,达到了理想的处理水污染效果,但由于使用成本过高,使得可供利用性大大降低。
基于此,提出使用生物学处理法进行处理污水,取得了不错的效果。
一、以藻类为代表的低等植物在污水处理以及水质的改善中的运用利用藻类处理水污染和改善水质有着较为显著的功效。
使用藻类对被污染的水源进行处理后产生的一些死藻类沉积物在进行干燥后还能够用来制作鱼饲料,是鱼饲料的良好的添加剂,还可以作为肥料加以利用。
与此同时,藻类在进行污水处理中会产生大量的氧气,这些氧气能够极大地减轻水体缺氧现象,并减少由于水体缺氧而出现的恶臭气味,进而起到改善水质的作用。
由此可知藻类在污水处理中具有使用成本降低、净化效率较高的优点,被广泛运用于处理水污染现象和改善水质中,取得了不错的效果。
1、常见的运用类型(1)固定化藻。
固定化藻就是利用人工调控方式为藻类提供最佳的生长环境条件。
固定化藻通过化学或者物理方式利用载体固定藻类细胞,进而形成较为固定的藻类高效生物反应器系统,使得藻类生长更加迅速,具有高浓度的藻细胞,更加容易收获,并克服了传统的藻类处理系统处理效率不高、占地面积较大以及停留时间过于长的缺陷。
水生植物净化稻田灌溉排水探析水生植物净化稻田灌溉排水是一种可持续发展的生态模式,可以缓解稻田排放的废水对环境的污染,提高稻田生态系统的健康水平。
本文将探讨水生植物在稻田灌溉排水中的应用,以及其对稻田环境的影响。
水生植物是指在水中生长的植物,包括了水稻、菖蒲、香蒲、芦苇等多种种类。
它们具有良好的生态适应性,能够在稻田灌溉排水中进行生长,同时还可以利用稻田污水中的营养成分进行光合作用,减少水中有害物质的含量。
水生植物在稻田灌溉排水中的应用可以分为以下几个方面:1. 降解污染物水生植物通过吸收水中的营养成分和重金属离子,减少水中的污染物的含量。
研究表明,通过种植水生植物,可以使稻田污水中的氨氮、总磷、总氮等有机物质分别降解75.9%、78.25%、68.4%。
2. 改善水质水生植物可以通过自身的吸收作用,吸收污水中的营养物质和有害物质,从而改善水质。
同时,水生植物的根系可以增加水中的氧气含量,改善水体的缺氧状态。
3. 调节水位水生植物的根系扎根于水中,可以增强土壤的稳定性,从而减少土壤的流失。
在稻田灌溉排水中,水生植物可以通过调节水位,使水位保持一定高度,从而减少稻田排水对环境的污染。
二、水生植物对稻田环境的影响1. 增加生物多样性水生植物可以为稻田带来生态多样性,提高稻田生态系统的健康水平。
同时,水生植物可以吸收废水中的营养成分,使稻田周围的生态环境得到改善。
2. 促进光合作用3. 提高土壤肥力稻田灌溉排水中含有丰富的有机物质,水生植物可以通过吸收这些营养物质,从而在地下留下一定的有机质,提高土壤的肥力。
这些有机物质可以促进土壤微生物的繁殖,增加土壤的肥力和保水性。
同时,水生植物的根系可以增加土壤的稳定性,减少土壤的流失。
三、结论稻田灌溉排水对环境的污染是一个长期存在的问题,而水生植物净化稻田灌溉排水是一种可持续发展的生态模式。
通过种植水生植物,可以降低废水中的有害物质含量,改善水质,促进光合作用,提高土壤的肥力。
水生植物在水污染治理中的净化机理及应用水生植物,是指在水中或者水边生长的植物,是一种生活在水生环境的特殊植物。
水生植物因其具有高效捕集、吸收水中污染物的特性,被广泛运用于水污染治理中。
下面,我们将着重介绍水生植物在水污染治理中的净化机理及应用。
一、净化机理水生植物对水污染物的净化作用主要有以下几个方面:1.物理吸附水生植物的根系和叶面上有大量的表面微小结构和毛细管,能够通过物理吸附将水中的悬浮物和悬浮微粒吸附在体表上,并通过叶片、茎、根系统等消化分解有害物质。
水生植物根系周围存在着大量的微生物,它们能够利用水中的营养物质生长繁殖,同时亦能将有机污染物降解为无机物,达到净化水质的目的。
3.生理作用水生植物通过光合作用等生理作用,在水中吸收二氧化碳,释放氧气,生长繁殖推动着水中有害物质的转化,将污染物降解为无害的物质。
4.根系截留水生植物具有较为发达的根系,它们能够将水中溶解态的有害物质截留在根系周围,形成一层稳定的界面,将大部分污染物从水中截留下来,减少了水质中的污染物的含量,保护了水生态系统的平衡。
二、应用水生植物广泛应用于水污染治理中,以下是几个常见的应用场景:1.景观池治理水生植物作为景观池的一种重要装饰植物,不仅能净化水质,提高水质的透明度,而且还能制造出如水底丛林、水面浮岛等极具观赏价值的效果。
2.污水处理水生植物能够通过吸收和根系截留等作用,有效地降解有机污染物,同时还能消除水中异味和色泽,提高水质指标,具有较高的应用价值。
在市政污水处理厂中,通常采用人工湿地的方式,建造一些“植物降解池”来进行污水处理工作。
3.湖泊治理水生植物的应用在湖泊治理工程中较为常见,通常采用人工增加水生植物等方法来进行水质的净化治理。
通过增加水生植物,能够增加湖泊中的氧气含量,促进湖泊中微生物的生长,达到降解有害物质的目的。
综上所述,水生植物在水污染治理中的净化机理及应用是具有非常广泛的范围和应用价值的,随着全球环保意识的提高,人们对水质的要求将愈加严格,水生植物的应用前景也将越来越广阔。
水生植物在污水处理和水质改善中的应用水生植物在污水处理和水质改善中的应用1.引言水是维持生命的基础,然而如今,全球范围内水资源的污染问题日益突出,人类面临着前所未有的水资源危机。
为了解决这一问题,水质改善和污水处理成为当今社会亟需解决的重要任务之一。
水生植物凭借其独特的生物学特性和环境适应能力,成为水质改善和污水处理的有效手段。
本文将介绍水生植物在污水处理和水质改善中的应用,并探讨其机制和优势。
2.水生植物在污水处理中的应用2.1 适应污染环境的能力水生植物能够适应不同种类的污染物,如重金属、有机物和营养盐等。
它们通过根系等器官对污染物进行吸附、吸收和储存,并将其转化为可利用的有机物。
例如,一些水生植物如菖蒲、香蒲和香蒿等对于污水中的重金属具有较强的吸附能力,可有效减少水体中的重金属浓度。
2.2 植物根系和微生物的协同作用水生植物的根系提供了生长的物理支持,并形成一个复杂的根系系统,为水中的微生物提供良好的生长环境。
植物根系分泌的有机物和氧气可激活水中微生物的代谢,从而促进微生物降解有害物质的速度和效果。
同时,微生物的活动也有助于植物根系的生长和健康。
2.3 净化水体中的重金属和有机物水生植物对于水体中的重金属和有机物具有吸附和吸收的能力。
一些水生植物如慈菇、鱼腥草和石蒜等通过根系和叶片的吸附作用,能够有效地降低水体中的重金属浓度。
同时,一些水生植物如芦苇、浮萍和水葱等通过吸收和分解水体中的有机物,减少水体中的化学需氧量和悬浮物的含量。
2.4 改善水体的富营养化富营养化是目前水体污染的主要问题之一。
水生植物中的浮萍、水葱等能够吸收水体中的营养盐,减少水中藻类的生长。
另外,水生植物的生物质也能够成为水体中藻类的竞争物种,有效抑制藻类的繁殖,从而改善水体的富营养化状态。
3.水生植物在水质改善中的优势3.1 成本低廉相对于传统的物理、化学处理方法,水生植物的污水处理成本更低。
水生植物的种植和维护成本相对较低,并且不需要使用昂贵的化学试剂,从而降低了处理成本。
分析利用水生高等植物净化污水废水 自20世纪60年代起,国内外的学者们就相继采用植物进行污水治理的研究。
1974年西德建成了第一个用于废水处理的人工湿地,我国也于20世纪80年代实施了以凤眼莲净化塘为主的污水处理与利用生态工程,达到治污与增产双重效益。
近年来沿海地区利用红树林湿地处理废水也收效显著。
可见,不论是人工湿地、净化塘,还是土地处理系统,利用水生高等植物净化污水都具有广泛的应用发展前景。
为了取得更好的净化效果和更高的净化效率,有必要对水生高等植物净化污水的机制进行实验研究探讨。
1水生高等植物对废水的净化机制探讨 1.1香蒲植物净化铅/锌矿废水实例研究宽叶香蒲属单子叶多年生挺水植物,具根状茎,以其他下茎不断延伸而迅速发展成群体,能形成水生植物净化塘中占绝对优势的种群。
中山大学环科所和韶关凡口铅/锌矿环保监测站针对凡口尾矿废水排放量大且重金属含量大的污染状况,设计和利用当地的废矿石和沙砾建造了一个香蒲净化塘。
根据实验结果分析,未处理的铅/锌矿废水含Pb、Zn、Cd、总悬浮物含量均超标,但经过净化塘后,SS 去除率达99%,Pb、Zn、Cd 去除率达84%~90%,各项指标达到工业排放标准。
黑灰色废水被香蒲群落变成清澈的出水,香蒲植物也能茂盛生长,塘内还出现了多种藻类、鱼类和茳芏植物。
1.2红树林植物净化含油废水和城市污水实例研究红树林属于热带海岸特有的湿地生态系统,包括陆生生态系统和水生生态系统,具有防风浪,保护农田的生态功能,且因其生物资源丰富、景色美观,具有较高的经济价值和观赏价值。
对于污水处理,红树林也有独特作用。
李玫等用秋茄人工模拟湿地进行了为期一年的含油废水净化试验,发现随含油废水处理浓度升高,植物对油的相对净化率是:50mg/L 组为75.76%,100mg/L 组为67.55%,而中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g800mg/L 组为42.94%,可见净化效率随浓度的增大而增大。
含油量大小为根>叶>茎>枝。
实验还表明:秋茄净化含油废水的适宜浓度应不大于200mg/L.白骨壤也是一种多年生的红树植物。
同样将正常、5倍、10倍浓度的人工合成污水排放到白骨壤人工模拟湿地中,一年的实验证明:白骨壤模拟湿地对污水中重金属净化率均在88%以上,其中Pb 净化率达97.91%,Zn 净化率为89.47%;N 净化率为88.04%。
因N、Pb、Zn 被白骨壤吸收作为植物体的架构元素,吸收量较大,故而净化同一种人工污水时与桐花树(净化率N:60.58%,Pb:93.62%)、秋茄(净化率N:60.58%,Pb:93.44%)相比,净化率最大。
可见,白骨壤对含有重金属的污水有很强的适应性和耐受性。
1.3草本植物净化造纸废水实例研究 郝登峰等选用7种水生植物:水葫芦、水花生、大漂、浮萍、风车草、宽叶香薄及茭白,建立植物处理系统处理造纸废水,将废混合制成3个浓度级废水注入植物系统里。
通过实验,7种植物对废水中悬浮物去除率均在70%以上,其中水葫芦、水花生、风车草为84%以上;对TN、TP 的去除能力大小为:水葫芦>大漂>水花生>浮萍,风车草>宽叶香蒲>茭白。
但是CODCr 和BOD5去除率均不到50%。
废水色度也只有水花生、水葫芦去除效果明显,水花生9天后去除率可达73.33%,水葫芦可达54.67%,使得发黑发臭的水处理得比较清澈。
1.4净化机理探讨1.4.1植物自身的性状和抗性能力水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中,本身的形态解剖结构上形成特殊性状。
根、茎、叶形成完整的通气组织,保证器官和组织对O2的需要;叶片呈肉质,如香蒲表皮有厚角质层,栅栏组织发达,污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分过分蒸腾,增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力。
1.4.2植物的吸收、富集作用 中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g水生植物根系发达,利于吸收水中物质。
如凤眼莲长年过程需要大量的N、P 营养物,它吸收后生长迅速,对于净化富营养化水体效果明显;香蒲植物吸收废水中的重金属时,吸收能力大小依次是根>地下茎>叶,并且按照一定的比例从生境中吸取各种元素,形成新的动态平衡,防止对某元素吸收过多而引起毒害。
植物吸收污染物后,尤其是重金属离子、农药和其他人工合成有机物等,便富集、固定在体内或土壤中,减少水体中污染物量。
研究表明,Pb、Zn 进入香蒲体内,主要积聚在皮层细胞中的细胞壁上,只有少量进入原生质,可见细胞壁对重金属有较高的亲和力。
1.4.3净化塘的沉降、吸附和过滤作用净化塘里水生植物生长旺盛,根系发达,与水体接触面积大,形成密集的过滤层。
如香蒲,它的地下茎和根形成纵横交错的地下茎网,水流缓慢时重金属和悬浮颗粒被阻隔而沉降,防止其随水流失。
同时又在其表面进行离子交换、螯合、吸附、沉淀等,不溶性胶体为根系黏附和吸附,凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来。
1.4.4生化作用植物净化污水的过程中生化作用也起到很大作用,这方面已有大量的研究。
光合作用产生的O2和大气中的O2直接输送到植株各处,并向水中扩散,一方面根系通过释放O2,氧化分解根系周围的沉降物;另一方面使水体底部和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区,为微生物活动创造条件,进而形成“根际区”。
这样,植物代谢产物和残体及溶解的有机碳给湿地中的菌落提供食物源;同时,大量微生物在基质表面形成灰色生物膜,增加了微生物的数量和分解代谢的面积,使植物根部的污染物(富集或沉降下来的)被微生物分解利用或经生物代谢降解过程而去除。
富营养化水体中,也可依靠水生植物根茎上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3-N 向NO2-N 和NO3-N 的转化过程,便于水生植物的吸收与利用,减少底泥向水体中的营养盐释放。
1.4.5对浮游藻类的竞争抑制作用 中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g富营养化严重的水体中,藻类疯长,水质恶化。
栽种水生植物后,同浮游藻竞争营养物质以及所需的光热条件,同时分泌出抑藻物质,破坏藻类正常的生理代谢功能,迫使藻类死亡,以防止其带来的毒素。
这样可以提高水体透明度,改善水中的DO 含量,促进沉水植物与共生菌的生长,进一步净化水质。
1.5植物净化效应的影响因素1.5.1净化植物的选择 净化污水的高等植物有许多,常见的有凤眼莲、水花生、香蒲等,但考虑到具有较高的净化率、低成本、耐冲击负荷等因素时,需选择出理想的净化物种来。
华南环科所进行了2年的实验,对华南地区11种高等水生植物从净化能力、抗逆性、管理难易、综合利用价值和美化景观等5项方面综合评价,筛选出黑藻和假马齿苋为较优净化物种。
因此可见,植物净化能力大小关系到净化效率的高低。
1.5.2废水pH 值的大小pH 值不同,废水能植物的生长状况影响不同,进而影响其净化效率。
用水葫芦、水花生等7种草本植物净化酸性造纸废水结果表明,废水的pH 值最低不能低于5.84,否则植物的生理机制受损,净化功能下降,导致植物不能很好地吸收重金属。
1.5.3废水的性质废水中有机污染物浓度高低、N 和P 含量大小以及污染物是否易降解等性质,对植物净化效率而言很重要。
如凤莲处理炼油废水实施运行最佳条件为:65mg/L1.5.4净化时间净化时间的长短及季节变化对植物净化效率的影响也不容忽视。
水生植物凤莲净化富营养化湖水滞留时间≤2d 时,净化结果不明显;延至7d 时,净化效率提高50%~80%。
同时,植物在温度变化不大的气候下正常发挥其功能,但严寒天气就会使一些植物冻坏,生理代谢受阻,不能很好地净化污水。
如华南地区气温下降至4摄氏度时,静态培养的凤眼莲就会发生冻害,难以越冬。
中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g当然,植物抗病虫害能力、废水流量及流速、废水中溶解氧的大小等因素同样制约着水生高等植物的净化能力。
2植物净化的利用与发展2.1水生高等植物净化技术的优势水生高等植物治理污水是一种新兴的生物工程技术,有以下4个优点:①成本低,对环境扰动小;②有利于保护和改善原有环境,有较高的美化环境价值;③治理污染时可以收获植物和生物能源,获得经济效益,如水葫芦净化塘,每年每公顷可产沼气58400m3,折合节约标准煤46.72t;④操作简单,投资少,其基建投资、运转费用和能耗均为常规二级处理方法的1/3~1/5.2.2现状问题目前水生高等植物净化污水还存在着一些问题。
首先,管理上控制不当,未能及时打捞过剩的或干枯的植物残体,就会致使二次污染的产生(如富营养化、有毒物质的释放)。
其次,一种植物一般只能吸收降解一种或有限的几种环境污染物,而对其他浓度高的污染物可能会中毒,因此对于推广作用有局限性。
再次,水生植物自身在污水生长,极易在水面屏蔽产生自屏蔽效应,会压迫环境;同时,密度过大也会滋生蚊虫细菌。
第四,不能科学地筛选出抗性大的植物,并且净化的系统工艺设计也未考虑最优化配置和后处理问题,导致净化效果不明显,效率不高。
2.3今后的发展方向⑴可继续采用水生植物多种组合建配置或多级水生植物串联塘,形成一定的净化层次,这样有利于生长期和净化功能的季节性交替互补。
⑵对于冬季低温期处理污水,要对其中不耐寒的植物采取覆膜或改变生态位的越冬措施。
中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a t e r .o r g⑶可与其他工程技术结合,建成复合污水处理工艺。
如有学者采用煤灰吸附和植物氧化塘复合处理废水,分为三个系统:混合吸附→快速沉降→水葫芦氧化塘自净系统,去除COD 为80%以上,水也可以供生产循环使用。
⑷可将分子生物学和基因工程技术应用于治污的高等植物,推广超累积植物,通过改进、改变使其生长周期缩短,生长速率加快,提高净化能力。
⑸对水生植物净化系统要有后处理清洁工艺,使其变废为宝,提供丰富的生物资源和能量资源。
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