几种植物对潜流型湖滨湿地中氮磷的处理效果比较

湖滨带是连接湖泊水域生态系统与陆地生态系统的一个功能过渡区,是湖泊的最后一道保护屏障。在河流的入湖口建造湖滨湿地,可有效净化入湖水中携带的部分有机污染物、营养盐等。湿地净化污染物的机理极为复杂,其中植被起着重要的作用。选择适当的植物是构建湿地系统的关键。以云南省抚仙湖北岸的湖滨湿地——马料河潜流型湿地为研究对象,探讨了美人蕉(Cannaindica),菖蒲(AcoruscalamusLinn),伞竹(Cyperusalternifolius),香蒲(Typhaelatifolia)四种不同植被系统的潜流型湖滨湿地去除污水中营养盐的效果,为抚仙湖湖滨带人工湿地的合理优化选择植物提供一定的依据。结果表明,四种植被系统的潜流湿地对总氮和总磷均有一定的去除效果。但是由于湿地长期运行而疏于管理,植物没有定期收割翻新,四种植物的氮磷去除率差别不太大,去除效果均不太佳。其中,美人蕉对总氮和总磷的去除效果较好,其去除率分别是30.4%,19.13%,其次为香蒲和伞竹,效果较差的是菖蒲。并且实验表明,暴雨对四种植物湿地氮的去除效果有很大的影响。连续几天的暴雨情况下,四种植物系统氮的去除率都很低。     

北固山芦苇湿地土壤对铜铬（Ⅵ）的吸附研究

北固山芦苇(Phragmites communis)湿地是长江中下游典型湿地类型之一,沿江工业化和城市化的快速发展使其面临严重的重金属污染威胁。然而,目前有关湿地重金属污染的吸附尤其竞争吸附的研究还少见报道。该文以北固山芦苇湿地为对象,采用平衡法对Cu2 、Cr(VI)在湿地土壤中的吸附行为进行了研究,旨在服务于湿地重金属污染的修复与生物学效应评价。研究结果表明:(1)湿地土壤吸附Cu2 、Cr(VI)的过程符合Langmuir等温模型;二者的表观最大吸附量(xm)分别为36.10g·kg-1和178.57g·kg-1(初始液质量浓度c0<500g·m-3),平均吸附率分别达到99.82%±0.35%和93.17%±1.14%。(2)无论单一吸附或竞争吸附体系,当c0(Cu2 )>250g·m-3时,平衡液Cu2 质量浓度快速升高。(3)c0相等的Cu2 、Cr(VI)竞争吸附体系中,平衡液中Cu2 质量浓度升高,Cr(VI)质量浓度下降;但xm的变化表现为Cu2 增加了2.7倍,Cr(VI)降低了2.4倍。(4)Cu2 、Cr(VI)的竞争吸附体系中,随Cr(VI)初始液质量浓度的变化(c0(Cu2 )恒定),Cr(VI)的xm下降至其单一吸附时的6%;而随Cu2 初始液质量浓度的变化(c0(Cr(VI))恒定),Cu2 的xm仅为其单一吸附时的1/3。     

北固山芦苇湿地土壤对铜铬(VI)的吸附研究

北固山芦苇(Phragmites communis)湿地是长江中下游典型湿地类型之一,沿江工业化和城市化的快速发展使其面临严重的重金属污染威胁.然而,目前有关湿地重金属污染的吸附尤其竞争吸附的研究还少见报道.该文以北固山芦苇湿地为对象,采用平衡法对Cu2+、Cr(VI)在湿地土壤中的吸附行为进行了研究,旨在服务于湿地重金属污染的修复与生物学效应评价.研究结果表明(1)湿地土壤吸附Cu2+、Cr(VI)的过程符合Langmuir等温模型;二者的表观最大吸附量(xm)分别为36.10 g·kg-1和178.57 g·kg-1(初始液质量浓度c0＜500 g·m-3),平均吸附率分别达到99.82%± 0.35%和93.17%±1.14%.(2)无论单一吸附或竞争吸附体系,当c0(Cu2+)＞250 g·m-3时,平衡液Cu2+质量浓度快速升高.(3)c0相等的Cu2+、Cr(VI) 竞争吸附体系中,平衡液中Cu2+质量浓度升高,Cr(VI)质量浓度下降;但xm的变化表现为Cu2+增加了2.7倍,Cr(VI)降低了2.4倍.(4)Cu2+、Cr(VI) 的竞争吸附体系中,随Cr(VI)初始液质量浓度的变化(c0(Cu2+)恒定),Cr(VI)的xm下降至其单一吸附时的6%;而随Cu2+初始液质量浓度的变化(c0(Cr(VI))恒定),Cu2+的xm仅为其单一吸附时的1/3.     

北固山湿地土壤氮磷的空间分布特征

镇江北固山湿地是一以芦苇(Phragmites australis)和虉草(Phalaris arundinacea L.)为优势植物的滨江湿地,土壤中氮磷空间分布对了解湿地水体的富营养化具有重要意义.在北固山湿地的典型区域内布点采样,对土壤中氮磷进行分析,研究了湿地土壤氮磷水平变异性及氮磷在不同植被区土壤中的空间分布规律.结果表明:北固山湿地全氮主要分布在0～60 cm土壤层,表层土壤中全磷质量分数显著高于下层土壤.土壤各层次全磷的水平变异性普遍高于全氮,尤其在20～40 cm土壤层全磷的变异系数达到52.34%,说明氮素在各层次分布相对均匀.植被类型对土壤中氮磷的空间分布有较大影响,虉草区各土壤层全氮、全磷质量分数均高于芦苇区,其0～20 cm和20～40 cm土壤层全磷质量分数亦高于空地.受污水排放、内江水冲洗等作用,污染空地及三个排污口全氮、全磷质量分数分别呈现不同的空间变化规律.研究结果为湿地生态恢复和生态清淤提供参考.     

三峡库区腹地大气氮磷营养盐湿沉降特征

为探明三峡库区大气营养盐湿沉降特征,在三峡库区腹地设置城区（万州）、郊区（晒经村）和农区（野塘溪）的3个功能区采样点,于2017年1月—12月同步采集湿沉降样品并测定氨氮（NH₄⁺-N）、硝氮（NO₃⁻-N）、亚硝氮（NO₂⁻-N）、可溶性总氮（DTN）和可溶性总磷（DTP）的浓度,分析氮磷营养盐沉降的时空分布、组成特征及其影响因素. 三峡库区腹地大气湿沉降中DTN、DTP年均浓度分别为1.09 mg·L ⁻¹、3.36 μg·L⁻¹,其中在DTN中NH₄⁺-N占比最高（62.4%）,NO₂⁻-N最低（1.0%）. 与国内其他研究区域相比,三峡库区腹地氮磷浓度均处于较低水平. 区域氮磷浓度均呈现冬季高、夏季低的趋势,且浓度水平均为城区>郊区>农区. 万州城区大气氮磷主要来源于化石燃料燃烧以及城市交通排放,郊区和农区则主要受生物质燃烧和施肥的影响. 三峡库区腹地DTN沉降通量为16.56 kg·hm ⁻²·a ⁻¹,其季节分布特征基本为春、夏、秋三季相当,冬季最少;磷沉降通量为50 g·hm ⁻²·a ⁻¹,表现为秋季最高,冬季最低. 四川盆地东部是三峡库区腹地氮磷营养盐的潜在源区之一.     

草浆废水灌溉对海涂湿地土壤及芦苇生长的影响

通过现场调查、盆栽试验和采样分析的方法，研究了用草浆废水灌溉海涂芦苇湿地对土壤理化性质、微生物数量和芦苇生长的影响。结果表明，灌溉后土壤中的有机质、N和P含量有所增加，土壤盐份含量明显下降，同时土壤中的细菌、放线菌和霉菌的均大幅度增加。一定质量浓度的造纸废水灌溉对湿地芦苇的生长有促进用、对土壤的性质有改良作用，但废水质量浓度过高则对土壤的理化性有不利影响。本文推荐造纸废水灌溉海涂芦苇湿地的适宜质量浓度为1000mg／L以下。     

梭鱼草和芦苇人工湿地对重金属和营养的去除率比较

为探讨梭鱼草(Pontederia cordata L.)作为人工湿地植物的应用潜力,通过在室外用瓷盆(上直径80 cm,底直径50 cm,高45 cm)构建单种潜流湿地,比较了梭鱼草与常用的人工湿地植物芦苇(Phragmites australis Trin.e x S t e u d.)在人工湿地中对营养物质和重金属Cd2+和Pb2+的去除率.结果显示,梭鱼草对总氮(TN)和生化需氧量(BOD5)的去除率显著高于芦苇(P<0.05).两种植物湿地对Cd2+和Pb2+的去除率无显著差异.两种植物体内Cd2+和Pb2+的含量均是根>茎>叶,根部为主要的富集器官.污水停留2 d和停留7 d,两种湿地对营养物质的去除率差别不大,而对重金属的去除率,停留7 d显著高于停留2 d,表明人工湿地对重金属的去除比对营养的去除要慢一些.研究表明,梭鱼草是一种具有良好景观效果和较高去污率的湿地植物,在人工湿地中具有较好的应用潜力.     

三级串联湿地对氮磷的净化效果

采用三级串连湿地,对抚仙湖湖滨带的农业面源污染及部分县城生活污水进行了处理,以防止湖泊的富营养化.对湿地各串连单元(即沉淀池、表流湿地单元和潜流湿地单元)的总氮和总磷浓度进行了试验分析,来监测湿地对污染物的净化效果.研究结果表明,除了表流湿地单元的平均脱氮率接近40%之外,其他的净化单元去除营养盐的效率都只有10%～20%左右.相对而言,沉淀池的TP去除率较好,而表流湿地单元的TN去除率最高.湿地在运行两年之后,其脱氮除磷的效果不是太佳.因此,在利用湿地进行污水处理的同时,要对其进行妥善管理,如植物的收割、基质土壤的翻新等,使其保持持续脱氮除磷能力.     

太湖湖滨湿地沉积物氮磷与2种挺水植物氮磷的关系

在无锡太湖湖滨带布设3条样带、36个样点进行了调查,分析了表层沉积物（0~15 cm）和芦苇（Phragmites australis（Cav.）Trin.）、茭白（Zizania latifolia（Griseb.）Turcz.）2种挺水植物w（N）、w（P）的变化,揭示了沉积物N、P的空间分布以及与2种挺水植物N、P的关系。结果表明：（1）表层沉积物w（N）自上而下分别为7.89~4.24 mg.g-1（0~5 cm）、7.56~3.81 mg.g-1（0~10 cm）、7.61~3.77 mg.g-1（0~15 cm）,w（P）分别为1.293~0.532 mg.g-1（0~5 cm）、1.112~0.497 mg.g-1（0~10 cm）、0.952~0.471 mg.g-1（0~15 cm）。（2）生态修复区表层沉积物N、P的水平变化规律一致,按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递减,而从垂直变化来看,w（N）、w（P）均以表层最高,并依次向下层递减;硬质护坡区P的变化与之一致,但N的水平分布却按陆向辐射区-水位变幅区-水向辐射区依次递增,垂直分布呈现表层最低,并依次向下层递增变化。（3）2种挺水植物w（N）、w（P）不同,芦苇对N、P的吸收明显高于茭白（芦苇地上部分w（N）31.75~42.61 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1;茭白地上w（N）14.78~23.57 mg.g-1,地下部分w（N）13.57~18.21 mg.g-1,而芦苇地上部分w（P）3.62~5.08 mg.g-1,茭白地上部分w（P）1.42~1.93 mg.g-1,地下部分w（P）0.35~0.57 mg.g-1）。2种挺水植物地上部分N、P吸收量远远大于地下部分吸收量。（4）相关分析表明,2种植物地下部分w（TP）与沉积物w（TP）呈正相关,而芦苇地下部分w（TP）与沉积物w（TP）相关性显著（P〈0.05）,说明芦苇根系对沉积物中的P具有强烈吸附作用。（5）2种植物对太湖中沉积物N、P分配有显著影响,生态恢复区沉积物中w（N）显著高于硬质护坡,而w（P）较硬质护坡显著降低,适度恢复水生植被可有效缓解湖泊水体的富营养化。     

两种人工湿地长期运行效果研究

通过对栽种有芦苇和美人蕉的水平潜流人工湿地进行两年多的试验研究,分析人工湿地去除效果随运行时间变化的规律,探讨不同季节和温度对COD、TN和TP去除率的影响。试验结果表明,在最佳运行条件下,COD、TN和TP去除率可分别达到90%、65%和55%以上;从两年多的运行情况来看,COD和TN的去除效果变化不大,TP去除率下降显著。     

湿地碳汇功能探讨:以泥炭地和芦苇湿地为例

大量研究表明湿地是地球表层系统中的重要碳汇,对于吸收大气中的温室气体,减缓全球气候变暖有重要作用.由于近几十年来全球气候变暖和人类活动的影响,湿地碳汇功能不断减弱.文章以泥炭地和芦苇Phragmites australis湿地为例来分析湿地的碳汇功能发现:农业排水、土地利用方式的改变、大气中CO2体积分数升高、全球气候变化等人为和自然因素影响了泥炭地的碳汇功能,泥炭地的碳蓄积能力下降,逐渐由"碳汇"转变为"碳源";尽管芦苇湿地是CH4的重要来源,但其对CO2具有较强的碳汇作用,综合来看芦苇湿地的仍是温室气体的净汇;人工芦苇湿地污水净化系统的温室气体排放量高于天然芦苇湿地.分析表明,研究泥炭地和芦苇湿地在全球气候变化下的响应及反馈机制,确定合理的湿地开发模式将是未来湿地碳汇研究的主要方向.     

Survey and determination of Anzali wetland trophic state through geographic information systems (GIS)

The trophic state of the Anzali wetland was determined by nutrient analysis, indicating an alarming hypertrophic state. The Anzali wetland is environmentally and economically one of the most important ecosystems that is located in north-west Iran. This wetland was registered as a Ramsar site in September 1975, but due to many problems, particularly eutrophication created by excessive amounts of nutrients, it was registered in the Montreux record. This study was conducted for a year on 21 stations in three zones including receiving rivers, surface water and exiting rivers. Geographic information systems were used to better understand the prevailing situation. Analysis was conducted according to international standards and classification of OECD for freshwaters. The indicators used were levels of total nitrogen (TN) and total phosphorous (TP), and the trophic state index (TSI). Data showed an increase of excess nutrients from domestic and agricultural sources, leading to human, cultural eutrophication processes rather than natural eutrophication.     

人工湿地生态系统提高氮磷去除率的研究进展

介绍了人工湿地及其去除污水中氮磷的机理，并从湿地植物、基质和微生物三个方面系统地阐述了目前人工湿地系统提高氮磷去除率的研究进展情况；提出了可以通过改良湿地系统设计提高氮磷净化效果、利用培养优化菌种与调节环境条件促进湿地系统氮磷的转化及通过在基质中添加合适的附料、提高人工湿地系统植物多样性从而增加氮磷的吸附吸收的建议，为人工湿地污水净化技术的应用研究提供了有益的参考。     

多层次多物种配置人工湿地处理生活污水研究

将多层次、多物种配置的植物床的生活污水处理效果与传统植物配置方式的污水处理效果进行了比较,研究了多层次、多植物种配置在人工湿地系统中污水处理的有效性和可行性。研究中,对CODCr、BOD5、TP、TN和NH3-N的去除率,传统植物配置的植物床分别达到了69.0%、71.6%、78.5%、33.6%和36.7%,多层次配置的植物床分别达到了65.7%、64.6%、84.5%、20.2%和18.3%。结果表明,多层次、多植物配置的植物床能有效去除污水中的污染物。另外,在人工湿地中进行多层次、多物种配置时,有必要结合植物筛选工作,以确保配置更有效。     

地沟式污水土地处理+人工湿地中植物对磷的去除效果

采用盆栽实验和中试实验系统，研究了地沟式土地处理系统和人工湿地中不同植物对磷的去除效率。选取贵州省典型的7种植物——美人蕉、芋头、八仙花、小玉竹、杜鹃、菖蒲、岩豆藤作为供试物。结果表明，7种试验植物对生活污水中的磷均有很高的净化率，其中以芋头、菖蒲和岩豆藤等3种植物对磷的净化效率最高。文章同时还对中试各处理槽的不同位置和深度的土壤中的微生物种类和数量进行了分析，进一步阐述了地沟式土地处理系统和人工湿地中植物的除磷机理。     

植物根系分泌物分析及对湿地微生物群落的影响研究

植物是人工湿地的重要组成部分,其通过根系分泌物对湿地中的微生物群落结构产生影响。本研究分析了美人蕉（Canna indica）、茭白（Zizania caduciflora）、千屈菜（Lythrum salicaria Linn）等3种湿地植物的根系分泌能力及分泌物组成。3种植物的根系分泌物主要组成物质相似,均含有小分子有机酸、酚类、芳香族蛋白质,但各组成比例有所差异。分泌能力则随生长周期持续下降,千屈菜的分泌能力远强于美人蕉和茭白。本研究利用醌指纹研究人工湿地中微生物群落结构,结果发现不同湿地植物对湿地中微生物的组成和多样性产生显著影响。     

不同植物人工湿地对污水的净化效果

通过对栽种芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha latifolia)和菖蒲(Acorus calamus)3种植物的潜流人工湿地进行试验研究,分析3种植物对污水的净化效果,及在不同水力停留时间下的变化规律.试验结果表明,在最佳运行条件下,COD、TN、TP的去除率分别在50%、75%和65%以上;3种植物对比可以看出,香蒲的净化效果明显好于芦苇和菖蒲,香蒲对COD、TN、TP的去除率分别达到67.2%、89.7%、88.9%.