香蒲_灯心草人工湿地的研究_.净化污水的效果_成水平

第9卷第4期工997年12月湖泊科学JOURNALOFLAKESCIENCESVol.9.No.4Dee.1997香蒲、灯心草人工湿地的研究`—1.净化污水的效果成水平况琪军夏宜睁(中国科学院水生生物研究所.武汉43()()72)提要本文研究了种植香蒲了》人aa,,g:`stijbziu或灯心草.1:`,:`,`、找厅飞,s“s的人工湿地对城镇污水和人工污水污染物的净化效果,调查了香蒲、灯心草不同季节的生长差异及高浓度污水冲击负荷对其生长的影响.香蒲、灯心草人工湿地净化城镇污水,出水水质总体上达到国家I、皿类地面水标准:灯心草湿地对人工污水中凯氏氮、总磷、化学耗氧量的去除率维持在94肠以上.氨氮的去除率为82.7%一99.7环;在正常条件下,香蒲湿地夏季对凯氏氮、氨氮的去除率在96写以上,冬季明显低于其它季节(P<。.肠).对总磷.化学耗氧量的去除率一般均在94%以上.最低为85·8%.在冬季及高化学耗氧量(COcD「10omg/L左右)人工污水冲击下,香蒲叶枯死.而灯心草生长一直旺盛.因此,香蒲、灯心草是武汉及北纬30。附近地区人工湿地较为适宜的水生植物,特别是灯心草冬季生长良好,是更为理想的净水植物.关键词人工湿地污水处理香蒲灯心草随着城市化的迅猛发展.污水量更为增大,传统污水处理工厂已无法满足污水处理的需要,国内外学者都在寻求多元化污水处理方式,人工湿地污水处理系统便是生态工程污水处理手段之一人工湿地是本世纪七十年代发展起来的污水处理新技术l[’,是人为地将石、砂、土壤、煤渣等介质按一定的比例构成,并有选择性地植入水生植物的污水处理生态系统.介质、水生植物和微生物是其基本组成.据统计,其出水水质好.可达到或超过常规二级处理水平;而基建投资及日常运行费用分别相当于常规二级污水处理厂的1/10一12/和l5/一13/;可广泛地应用于城镇污水、畜牧业、食品业污水等的处理〔2·3J.欧洲许多国家建立了大量的芦苇床污水处理系统,应用于小城镇的污水处理川;我国深圳白泥坑也建立起保护水源的人工湿地5[].但人工湿地中有些水生植物生长不良,影响净化污水的效果,水生植物的越冬也是一个问题.因此,选择合适的人工湿地水生植物显得尤为重要.本文研究了种植香蒲了孙人aa,,g,`stifozia或灯心草。/u,:o“:巧口奋`s“s对有机无毒污水的净化效果、污水对水生植物生长的影响及水生植物的越冬条件等,为人工湿地水生植物的选择提供了科学依据.关于人工湿地净化污水的机理和人工湿地有效净化空间的研究结果将另文予以报导.1材料与方法人工湿地结构人工湿地的构造I型人工湿地为塑料圆桶,高8c0m,直径6c0m.兀型为长义宽x高收稿日期作者简介硕士学位:1996一09一27;收到改稿日期:1997一02一28:成水平.男.1969年生.助理研究员.毕业于武汉大学环境科学系,1996年于中国科学院水生生物研究所获.已发表论文10余篇.湖泊科学9卷水生植物进水水生植物出水二o—.一.一抽`10、`…下斤沈任抖度2%11型一60刑卜图L人工湿地结构示意图(单位:。m)1F9.1Sturettlreandsiezofatrifieialwetland(unit:em)为O12x76义2c0m的塑料箱(图)1.1.1.2年质I型从下至上依次填入10cm厚的粗花岗石(直径5一10cm).csm厚的细花岗石(直径0.8一Zem).Zoem厚的细花岗石、砂混合物(l:1),25em厚土壤;兀型两端15em为粗花岗石(1c0m宽)和细花岗石(scm宽),中间90cm长的空间填入细花岗石、砂和土壤混合物(l:l:2).厚度为19em.L.I3水生植物香蒲和灯心草来源于武昌东湖的后湖湖滩,取用带根苗.工型为分别种有香蒲(16株)、灯心草(20株)的人工湿地和不种植物的对照各一;I型则种植香蒲(16株)、灯心草(20株)的人工湿地各一因故未设对照.水生植物于1995年3月n栽入..11.4物理参数人工湿地的介质体积(V):I、l型均约为:0.17m,;不同介质的疏松度分别为:粘土:0.42、砂:。.35、石头:0.25川.计算所得的可容水间隙体积(v:):I、l型均约为:0.O6m3..12人工湿地的运行每日以0.012m3污水灌入人工湿地.城镇污水取自武汉东湖茶港污水入口.人工污水按下列组份`配置(单位:g):扬子江全脂奶粉(3)、可溶性淀粉l(.5)、尿素(0.15)、碳酸氢钠(0.75)、氯化钱(0.333)、磷酸二氢钾(0.017)、硫酸镁(0.015)、氯化铁(0.02)、水(10000).1995年3一5月,采用城镇污水,1995年6月以后采用人工污水,水质状况如表1.表l污水水质状况”Tab.1Theinflue一Itwaterquality指标凯氏氮(mg厂L)氨