2种耐寒生态浮床植物的水质改善性能研究

引种了2种陆地湿生的耐寒植物——黄菖蒲和西伯利亚鸢尾作为生态浮床植物，以水生美人蕉为对比，进行了水质改善实验研究。在6个月实验期内，黄菖蒲、西伯利亚鸢尾和美人蕉（5个月）对SRP的平均去除速率分别为79.27、20.92和34.29 mg/（m²?d），对TP的平均去除速率分别为86.92、24.91和36.6 mg/（m²?d），对NH⁺₄-N的平均去除速率分别为517.54、170.57和274.07 mg/（m²?d），对TN的平均去除速率分别为763.79、301.81和384.04 mg/（m²?d）。黄菖蒲年去除磷的量21 207.64 mg/（m²?a），是西伯利亚鸢尾的2.6倍，是美人蕉的3.8倍；年去除氮的量186 365.78 mg/（m²?a），是西伯利亚鸢尾的1.9倍，美人蕉的3.2倍。黄菖蒲和西伯利亚鸢尾耐寒能越冬，生长期长，管理工作量小。     

北海“毛毯”型湿地,火山灰孕育生态传

正从昆明长水机场飞越连绵如岱群山50分钟后,便降落在与缅甸接壤以"驼峰航线"抗战文化、翡翠文化、火山文化等闻名于世的"极边第一城"腾冲县。一下飞机,缓缓仰起头,蓝天白云庄严温柔,饱受城市雾霾窒息荼毒的肺一下子得以自在清新呼吸,大脑也骤然亢奋灵动睿智起来。腾冲,这座屹立于南方丝绸之路的千年历史文化名城,年均气温14.6摄氏度,是个冬无严寒、夏无酷暑的休闲胜地。     

丛枝菌根真菌对鸢尾的促进作用研究

为高效利用水陆两栖植物鸢尾修复污染水体,本研究通过测定不同的丛枝菌根真菌（AMF）与鸢尾构建共生体系的生长指标、土壤理化性质及植物光合作用指标,探讨不同AMF对水生植物鸢尾的促进作用。结果表明：AMF对鸢尾的促进作用主要体现在地上及地下两部分,其中地下部分通过利用其庞大的菌丝网络吸收土壤中的营养物质,进而促进了鸢尾的生长,其中对比无菌剂侵染的空白植物,摩西球囊霉作用的鸢尾对氮元素的吸收率提高71.75％,磷元素的吸收率提高8.36％,而根内球囊霉作用的鸢尾对氮元素的吸收率提高42.55％,磷元素的吸收率提高9.5％;而地上部分则是通过加强叶片气孔导度的开启来调控植物净光合速率与蒸腾速率之间的平衡,进而提高了鸢尾的最优水资源利用率,加快植物的新陈代谢,最终促进植物的生长发育。其中对于鸢尾光合作用的调节摩西球囊霉的促进效果显著好于（P＜0.05）根内球囊霉。     

鸢尾对石油烃污染土壤的修复以及根系代谢分析

本研究采用温室盆栽方式,探讨了野生花卉鸢尾(Iris pseudacorus L.)对大港油田石油烃污染土壤的修复能力,并对石油烃暴露下鸢尾根系代谢组学进行了分析.结果表明,鸢尾对石油烃含量≤40 000 mg·kg-1具有良好的耐性;鸢尾对高含量石油烃污染土壤的修复效果比较显著,当土壤石油烃含量为10 000、20 000和40 000 mg·kg-1时,其去除率分别为42.1%、33.1%和31.2%,明显高于空白对照组(31.8%、21.3%和11.9%)(P0.05).通过根系扫描,发现在10 000、20 000和40 000mg·kg-1的石油烃暴露下,根系比表面积均高于空白对照组.经聚类分析发现根系代谢从整体上发生了不同程度的变化,同时某些代谢物的含量或种类也发生了极显著的变化(P0.001).通过偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)发现11种代谢物(VIP值1.2),它们对根系比表面积的改变起到实质性的贡献.其中,5种与根系比表面积呈正相关,分别为草酸、乳酸、延胡索酸、磷酸和丙二酸,而与葡萄糖酸、尿苷、丁酸、麦芽糖、亚油酸和苯丙氨酸呈负相关.可见,鸢尾用于修复高含量石油烃污染土壤具有实践上的可行性,并且关于根系代谢分析有利于更好地理解植物对石油烃污染土壤的代谢响应并揭示其修复机制.     

Cd胁迫对马蔺和鸢尾幼苗生长、Cd积累及微量元素吸收的影响

以2种耐性不同的鸢尾属植物马蔺(Iris lactea var.chinensis)和鸢尾(Iris tectorum)为试材,通过营养液培养法,研究了Cd胁迫对其幼苗生长、Cd积累及微量元素吸收的影响.结果表明,低Cd(5 mg·L-1)和高Cd(50 mg·L-1)胁迫下,马蔺和鸢尾干物质量均呈上升趋势.高Cd处理70天时马蔺地上部和根系干物质量分别是处理前的2.37、2.31倍,而鸢尾在Cd处理40天后出现严重毒害症状.2种鸢尾体内Cd质量分数均随胁迫时间的延长呈先增后降的趋势.鸢尾地上部和根系Cd质量分数在低Cd处理后第30天时达到峰值,分别为220.5 μg·g-1和1172.3 μg·g-1,而马蔺根系Cd质量分数第40天时达到最大值1182 μg·g-1,且地上部于第50天时达到峰值264.4 μg·g-1.高Cd处理下,马蔺地上部和根系Cd质量分数均高于鸢尾.Cd胁迫还导致2种鸢尾属植物微量元素吸收代谢紊乱,对其根系Fe质量分数表现出"低促高抑"的效应,使地上部和根系Zn含量均下降,根系Cu含量增加,而对Mn吸收的影响相对较小.     

组合型生态浮岛原位修复重污染水体

为解决某人工池塘水体环境污染的问题,采用组合型生态浮岛技术研究了其对该水体的治理效果。结果表明,组合型生态浮岛对此类水体有较好的处理效果,其中化学需氧量(COD)、氨氮(NH_4~+-N)、总氮(TN)、总磷(TP)的去除率分别为62.95%、67.45%、51.99%、77.78%,均高于对照组及单一系统处理组。可见在该组合型生态浮岛中,黄花鸢尾的植物吸收、改良型火山石与微生物的协同作用对污染物的去除明显优于单一处理组。合理的植物-填料组合方式可提高污染物的降解效果,且投资小,环境效益好,又可达到一定的景观效果,适用于城镇水体尤其是居住区静态水体的景观治理。     

不同浓度NaCl胁迫下鸢尾生理特性变化及污水净化效果比较

以鸢尾(Iris tectorum)为试验植物,构建垂直流人工湿地,分析不同浓度NaCl胁迫下鸢尾生理特性变化及人工湿地对污水中COD、TN和TP的净化效果。结果表明,在NaCl质量分数为1.0%污水胁迫下,胁迫第6周时鸢尾叶片的丙二醛(MDA)相比对照组(CK)增加了23.24%;在NaCl质量分数为0.5%污水胁迫下,胁迫第6周时鸢尾叶片脯氨酸(Pro)相比CK增加了79.51%;超氧化物歧化酶(SOD)活性在胁迫第3周达到最大值;在NaCl质量分数为1.0%污水胁迫下,鸢尾叶片的叶绿素大幅度降低,胁迫第6周时相比CK降低58.69%。相对于CK,两种人工湿地处理NaCl质量分数为1.0%污水时,无植物人工湿地对COD、TN和TP的去除率分别下降了13.94百分点、11.48百分点、19.11百分点,鸢尾人工湿地对COD、TN和TP的去除率分别下降了12.76百分点、12.88百分点、19.48百分点。鸢尾在盐胁迫下细胞膜和酶保护系统发生损伤,自身的渗透调节和光合作用能力下降;鸢尾在人工湿地污水处理系统中发挥重要作用,污水盐度越低人工湿地处理效果越好。     

滨海区黄花鸢尾的耐盐碱性及氮磷去除效果

为探究黄花鸢尾(Iris pseudoacorus)在滨海区的耐盐碱程度及对盐碱污染水体中氮磷的去除能力,采用水培实验,分析其幼苗在盐碱交互胁迫下的生长状况、生理响应及其对水体中氮磷的去除效果.结果表明,黄花鸢尾耐盐碱范围:p H值为7、8、9时,盐度分别低于9‰、6‰、3‰.在其耐盐碱范围内,植株的含水量和叶绿素含量与对照相差在5.0%以内,而Na+、Cl-与甜菜碱、可溶性糖含量随盐度和p H值的升高而增加,但增幅均低于130.0%.在低盐弱碱(p H 7、盐度为3‰、6‰与p H 8、盐度为3‰)条件下,黄花鸢尾幼苗相对生长速率比对照高0.6~6.1%,对水体中总氮、总磷的最大去除率分别为0.046mg/(g?d)、0.020mg/(g?d).在其耐盐碱范围外,Na+与脯氨酸含量与对照相比增幅高达14.0倍和91.4倍;黄花鸢尾生长受阻,对水体中氮磷的去除效果较差.因此,黄花鸢尾仅适用于滨海低盐弱碱水体的生态修复.     

鸢尾和菖蒲不同器官对富营养化水体中氮磷的积累效应

将鸢尾和菖蒲种植在椰丝基质上并放入富营养化的水塘中,实验在自然条件下进行.分别测定鸢尾和菖蒲的根、茎、叶不同器官中氮、磷的含量和植物种植期间生物量的变化状况.结果表明,植物根、茎、叶对氮、磷的积累量有显著差异,叶是两种植物积累氮、磷的主要器官;叶中的氮、磷积累量在实验后期,即11月中下旬时达到峰值;菖蒲各器官氮、磷含量均高于鸢尾,但是单株鸢尾对氮、磷的积累量比菖蒲大.     

西伯利亚鸢尾人工湿地对镉污染河水的净化研究

西伯利亚鸢尾是一种四季常绿的湿地植物,近年来常被应用于人工湿地工程中。以复合填料为净化基质,以西伯利亚鸢尾为湿地植物的垂直流人工湿地,用于处理模拟重金属镉(Cd)污染河水。研究植物的生长状况、Cd的去除效率、植物对Cd的富集量,以及Cd的去除分布,评估西伯利亚鸢尾垂直流人工湿地对Cd的净化效果。结果表明,当进水ρ(Cd)分别为1,3,6 mg/L时,人工湿地系统对镉的平均去除效率分别为93.3%、90.2%、92.1%;实验结束时,西伯利亚鸢尾地上部分Cd的富集量分别为0.28,0.61,1.41 mg/株,而地下部分Cd的富集量分别达3.48,10.81,19.4 mg/株。西伯利亚鸢尾具有较强的吸收和富集重金属的能力,且主要在根部。