不同水生植物配置对河涌污水的净化效果_孙映波

生态环境学报2011,20(6-7):1123-1126http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com基金项目：广东省科技计划项目（2008B030302041）作者简介：孙映波（1964年生），男，副研究员，研究方向为植物营养与栽培。E-mail：sunyingbo20@163.com收稿日期：2011-05-29不同水生植物配置对河涌污水的净化效果孙映波1，梅瑜1，操君喜1，孔旭晖2，尤毅1，李冬梅1，刘金维11.广东省农业科学院花卉研究所//广东省园林花卉种质创新综合利用重点实验室，广东广州510640；2.华南农业大学农学院，广东广州510640摘要：研究不同配置的挺水植物组合对河涌污水污染物的净化效果，为在河涌污水治理上构建有效的人工湿地植物处理系统提供依据。选择10种净化能力较强的挺水植物，组成6种不同配置的挺水植物组合，采用无土栽培的方式模拟人工湿地的环境进行静态培养试验，测定出不同水生植物组合及在不同污水的停留时间（HRT）下对河涌污水污染物的去除率。6种不同配置的水生植物组合在HRT为5d时对NH4+-N、TN、TP、CODCr、BOD5的去除率(平均去除率分别为98.2%、81.2%、91.3%、71.8%、79.4%)均较高；以组合1：香根草Vetiveriazizanioides+风车草Cyperusalternifolius+美人蕉Cannaindica+菖蒲Acoruscalamus+再力花Thaliadealbata的处理效果为最佳。不同水生植物系统对污水的净化效率取决于HRT，当HRT从1~5d时，NH4+-N、TN、TP去除率每天的增幅均逐渐增加，当HRT从5~7d时，NH4+-N、TN、TP去除率每天的增幅却均迅速下降；说明3种不同配置的水生植物系统对河涌污水NH4+-N、TN、TP的净化效率均以HRT为5d时最高。关键词：水生植物；河涌污水；污染物；净化效果中图分类号：X52文献标志码：A文章编号：1674-5906（2011）06-07-1123-04生活污水在水体污染源中占有相当大的比例。农村、小城镇、小别墅等生活小区由于离城市中心较远，其生活污水很难纳入城区生活污水处理系统；这些地区的生活污水多数直接排入河涌中，造成河涌水的富营养化，污水中的NH4+–N、TN、TP、COD和BOD等污染指标往往超出灌慨用水水质的基本控制标准。净化富营养化水体主要是控制水中总氮和总磷含量，种植高等水生植物是治理水体富营养化的主要手段[1]。据研究报道[2-3]，人工湿地中氮、磷的去除主要依靠水生植物的吸收作用。水生植物中已发现很多种类对富营养化的水体和底泥可起到一定的净化作用,对氮、磷有较强的吸收能力,能在一定程度上减轻水体的营养负荷[4]；多种水生植物的组合有利于植物间的优势互补,不仅能丰富景观层次,也能保持对营养元素及有机物有较好的净化效果,有效发挥它们的生态功能[5]。在这些地区的河涌边利用人工湿地植物系统进行污水处理，可以达到资金投入少、运行费用低,且有利于改善环境的生态景观效果，在我国具有广泛的应用前景。在人工湿地中,水生植物占据着举足轻重的地位,其生长发育直接影响到出水的水质[6]。我国的湿地植物种类丰富,包括各种浮水植物、挺水植物和沉水植物。挺水植物根系发达、单位生物量大、营养生长与生殖生长并存、对N和P等元素的吸收量较大、能够比沉水植物和浮水植物储存更多的营养物质,且能于无土环境生长[7]；选择合适的挺水植物搭配种植于人工湿地系统中，可以提高人工湿地植物系统的净化能力且有利于大面积推广应用。笔者选择了香根草、风车草、美人蕉、菖蒲、再力花等10种净化能力较强、易于管理且适合于南方地区河涌栽种的植物品种，组成6种不同配置的水生植物组合,并研究它们对河涌污水的净化效果,为在美化环境的基础上构建有效的人工湿地处理系统、探索河涌污水处理和利用新途径提供科学依据。1材料与方法1.1试验材料：供试挺水植物品种：香根草Vetiveriazizanioides、风车草Cyperusalternifolius、美人蕉Cannaindica、菖蒲Acoruscalamus、再力花Thaliadealbata、花叶芦竹Arundodonaxvar.versicolor、梭鱼草Pontederiacordata、黄花鸢尾Irispseudacorus、水葱Scirpusvalidus、蜘蛛兰Hymenocallisamericana。试验所用河涌污水取自广州市白云区钟落潭镇马沥村,进水水质各污染物质量浓度：CODCr=316mg·L-1，BOD5=185mg·L-1，TN=14.2mg·L-1，TP=9.6