人工湿地中植物的修复作用原理与应用实例_张驰

第27卷第6期2008年12月四川环境SICHUANENVIRONMENTVol.27,No.6December2008·人工湿地·收稿日期:2008-07-17基金项目:重庆大学国家大学生创新性实验计划项目资助(CQUCX-G-2007-27)。作者简介:张驰(1986-),男,重庆人,重庆大学给水排水工程专业2005级本科生,研究方向为水污染控制与水体修复。人工湿地中植物的修复作用原理与应用实例张驰,张媛,郭旋,刘淼,林洁(重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045)摘要:植物修复在水污染防治中具有重要作用,有着广泛的应用前景。本文阐述了水生植物在湿地污水净化过程中的物理、化学、生物等方面的作用及原理,例举了植物修复在不同水质条件下的应用实例,提出应针对植物复氧能力、植物种类选择和收割植物后续处理等方面进行深入研究。关键词:人工湿地;水生植物;水体修复中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:1001-3644(2008)06-0046-07TheFunctionofAquaticPlantsinConstructedWetlandandApplicationCasesZHANGChi,ZHANGYuan,GUOXuan,LIUMiao,LINJie(FacultyofUrbanConstruction＆EnvironmentalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400045,China)Abstract:Phytoremediationtechnologyplaysanimportantroleinwaterpollutioncontrol,whichhasgreatprospectofapplication.Themechanismofaquaticplantstopurifythewaterphysically,chemicallyandbiologicallyinconstructedwetlandwereintroducedinthispaper.Applicationcasesofphytoremediationindifferentconditionswerepresented.Furtherresearchesweresuggestedinthefieldssuchasreoxygenation,selectingplantspeciesandproperlydisposingharvestedremains.Keywords:Constructedwetland;aquaticplant;phytoremediation1953年,德国MaxPlanck研究所Seidel博士在研究中发现芦苇(Phragmitesaustralis)能去除污水中大量有机物和无机物[1],随后开发出MaxplanckInstituteProcess系统,这是世界上最早的人工湿地处理污水雏形。随着技术的发展,人工湿地广泛的应用于面源污染控制、城市污水处理、重金属污染废水、禽畜粪便污水等工业废水处理领域。人工湿地作为生物-生态修复技术的一种,具有处理效果好、建造费用低、耗能少、操作管理方便、污染物原地降解、对周围环境干扰少、遗留问题少等优点[2,3]。人工湿地对污染物的净化通过基质、水生植物和微生物协同配合完成,其中湿地植物不仅直接吸收污染物质,还可以促进污水中营养物质的循环和再利用、改善基质的水力传导,此外,还具有绿化土地,改善区域气候,促进生态环境良性循环的功能[4～6]。人工湿地中以太阳能为能源,通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物生长并使其增产,实现废水的无害化和资源化,最终达到水体修复的目的。1湿地植物的净化作用湿地植物包括挺水植物、浮水植物、浮叶植物、沉水植物以及海生植物(红树林植物)等类群。在人工湿地中应用较广泛的湿地植物有凤眼莲(Eichhorniacrassipses)、芦苇、水花生(Alternan-theraphiloxeroides)、香蒲(Typhaspp)、水葱(Scirpusvalidus)和大薸(Pistiastratiotes)等[7]。1.1吸附过滤与截留沉降植物能稳定人工湿地床,减小水的流速,有利于悬浮颗粒污染物的沉降[8],为物理过滤污染物提供良好的条件。挺水植物和浮水植物有着发达的根系,与水体接触面积大,能形成一道密集的过滤DOI:10.14034/j.cnki.schj.2008.06.008层,废水中的不溶性胶体会被根系粘附或吸附。香蒲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[9]。有研究认为[10],水体中的有机碎屑是内源污染的主要贡献者,而附着于根系的细菌体