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生态塘水生植物对受污染河水中氮磷的净化效果水生植物是水生态系统的重要组成部分,对水生态系统的物质循环和能量传递起到重要作用水生植物可以通过自身的汲取、吸附和与微生物的协同作用,有效降低水体中氮、磷含量和有机污染物水平,净化水质采纳水生植物净化污水,具有处理效果好、投资少、管理成本低、景观美化等功能本试验选择狐尾藻、水白菜两种水生植物,应用到生态塘1—水平潜流人工湿地一生态塘2复合系统中的生态塘中,讨论水生植物对受污染河水中氮磷的净化效果
一、材料与方法
1.1试验装置该复合系统由生态塘
1、水平潜流人工湿地、生态塘2三个独立的系统串联而成,各级系统形成肯定的高度差,用于保持系统处理的进出水在重力作用下顺畅流淌,形成一个无能耗污水处理系统该复合系统的基质填料为碎石和沙子,其中生态塘1和生态塘2从底部往上分别铺设5cm的大碎石(
①二24cm)和沙子,水平潜流人工湿地从底部往〜上分别铺设大碎石20cm,小碎石(
①二12cm)50cm,沙子10cm各级系〜o统分别种上植物(如图
1、表1)TN过硫酸钾消解一紫外分光光度法国家环境爱护局编,2022o
1.
5.2植物样品分析方法依据植物的生长状况定期移除,对植物的全氮和全磷进行测定全氮H2s04-H202消煮法;全磷帆车目黄吸光光度法
二、结果与分析通过选取生态塘1和生态塘2系统5个运行周期收割的水生植物,分别统计出各个生态塘各种水生植物的干重,测定不同水生植物的TN、TP的质量分数以及不同HRT条件下生态塘对处理进水中的TN、TP的总去除量,可以知道收割的生态塘水生植物量对TN、TP的去除量与生态塘系统对TN、TP总去除量的关系
2.1水生植物P、N的质量分数由表3可知,两生态塘中狐尾藻和水白菜的总收割干重差别不大,分别为
751.41g和
678.98g生态塘1中的狐尾藻生长态势要好于生态塘2,生态塘1中狐尾藻的收割干重为
404.40g,远远大于生态塘2的
220.94g;而生态塘2中水白菜生长态势则要好于生态塘1,水白菜的收割干重分别为
458.04g和
347.Olgo除生态塘1中狐尾藻的TN的质量分数比生态塘2的略低外,生态塘1中水白菜的TP、TN质量分数和生态塘1中狐尾藻的TP质量分数均要比生态塘2的高缘由是生态塘1的处理进水为原水,N、P等污染物浓度比生态塘2的要高出很多,水生植物在高富养分化的环境中汲取的N、P也相应增多表3生态塘水生植物的收割干重和I\N的质量分数孤尾藻水白菜收割干重/g收割干重/g生态塘
1404.
400.
22613.
6760347.
010.3312生态塘
20.
13254.
1260458.
040.
32472.2水生植物对污水中TN、TP的净化效果由表4可知,生态塘1和生态塘2中水生植物对TN的去除量分别为
30.80g和
26.99g,对TP的去除量分别为
2.06g和
1.78g不同生态塘水生植物对TN、TP的去除量均较为接近,去除效果稳定不同生态塘水生植物对TN、TP的去除量占相应系统总去除量的比例差异较大,其中生态塘1和生态塘2水生植物对TN的去除量分别占系统总去除量的
4.98%和
8.88%,生态塘1和生态塘2水生植物对TP的去除量分别占系统总去除量的
2.70%和
7.40%,主要是由于生态塘1进水的TN、TP浓度大大高于生态塘2,其相应的TN、TP系统去除总量也远远大于生态塘2O表4水生植物对污水中TN的去除效果植物对TN的去除量/g生态塘对TN的去除豉/g狐尾藻水白菜合计///=3dHRT=2d HRT=Id Aa生态塘
114.
8715.
9330.
80169.
67123.
73325.
02618.生态塘
29.
1217.
8726.
99105.
9593.
51104.
58304.表5水生植物对污水中TP的去除效果植物对TP的去除量4生态塘对TP的去除量彳狐尾藻水白菜合计HRT=3d〃/7=2dHRT=ld合生态塘
10.91L
152.0622-
7027.
8326.
0376.生态塘
20.29L
491.784,
3015.
743.
7024.
三、结论狐尾藻在高浓度污水中的生长量要远远高于低浓度污水,水白菜在高浓度污水中的生长量则要低于低浓度污水生态塘中狐尾藻与水白菜样本中N、P的质量分数总体上随着污水浓度的降低而降低生态塘水生植物对受污染河水中TN、TP的去除效果稳定,受污水浓度及负荷变化的影响小水生植物在污水浓度较低的污水末端处理环节中,发挥的作用尤为明显因此,针对低浓度污水的处理,可通过选种水生植物的方式,不但可进一步强化污水中TN、TP的净化效果,还可制造良好的景观生态功能-13-高位水箱进水L5m/13m
1.2mh*i.05m______ST7—*vs举出W笠孥次堂.拶・・••,*1*•\
0.2X=10fn h
0.0m-生态塘拊架台水平潜流入r湿地取样口生态班12图1塘一湿地一塘复合系统剖面图表1各级系统的规格、基质和植物系统规格基质植物生态塘12m x1m x1m大碎石,沙子狐尾藻、4潜流人工湿地2m x1m x
0.8m大、小碎石,沙子生态塘2大碎石,沙子孤尾藻、才
1.2生态塘植物狐尾藻MyriopHyllumverticillatum被子植物门、双子叶植物纲、小二仙草科中的狐尾藻属,水生草本,均为沉水植物中国狐尾藻属植物常见有45种,如小狐〜尾藻、穗花狐尾藻、轮叶狐尾藻、三裂叶狐尾藻等狐尾藻可作水生态修复植物、欣赏植物,全草为草鱼和猪的饲料水白菜学名大藻Pistiastratiotes,天南星科大藻属,多年生浮水生植物本水白菜雌雄同株,繁殖快速,原产巴西,20世纪50年月被作为猪饲料在我国推广栽培水白菜有发达的根系,可直接从污水中汲取有害物质和过剩养分物质,净化水体
1.3运行方案河水f高位水箱f生态塘If水平潜流人工湿地f生态塘2f出水系统24h连续进水,按HRT=3d、2d、Id的挨次交替运行,每个HRT条件下复合系统运行57d,3个HRT时间连续运行一次为一个周期每运行一个周期后,系统停〜止运行5d,用于系统的恢复,系统停止运行期间,把人工湿地里的水排干,生态塘在下一运行周期进水前分别把上一周期的水排干系统运行时段为8-12月份
1.4进水水质袅2供试污水水质状况指标〃用r样本数进水浓度范围进3d10L39~Z56LTP2d
70.97~
2.63L3d
17.73-
32.0425Id
100.81-
2.36L
12.55-
27.
852113.50-
46.30注括号内数值为标准误差
01.5分析与计算方法
1.
5.1水质分析方法TP过硫酸钾氧化一专目蓝比色法(国家环境爱护局编,2022);TN过硫酸钾消解一紫外分光光度法国家环境爱护局编,2022o
1.
5.2植物样品分析方法依据植物的生长状况定期移除,对植物的全氮和全磷进行测定全氮H2s04-H202消煮法;全磷帆车目黄吸光光度法
二、结果与分析通过选取生态塘1和生态塘2系统5个运行周期收割的水生植物,分别统计出各个生态塘各种水生植物的干重,测定不同水生植物的TN、TP的质量分数以及不同HRT条件下生态塘对处理进水中的TN、TP的总去除量,可以知道收割的生态塘水生植物量对TN、TP的去除量与生态塘系统对TN、TP总去除量的关系
2.1水生植物P、N的质量分数由表3可知,两生态塘中狐尾藻和水白菜的总收割干重差别不大,分别为
751.41g和
678.98g生态塘1中的狐尾藻生长态势要好于生态塘2,生态塘1中狐尾藻的收割干重为
404.40g,远远大于生态塘2的
220.94g;而生态塘2中水白菜生长态势则要好于生态塘1,水白菜的收割干重分别为
458.04g和
347.Olgo除生态塘1中狐尾藻的TN的质量分数比生态塘2的略低外,生态塘1中水白菜的TP、TN质量分数和生态塘1中狐尾藻的TP质量分数均要比生态塘2的高缘由是生态塘1的处理进水为原水,N、P等污染物浓度比生态塘2的要高出很多,水生植物在高富养分化的环境中汲取的N、P也相应增多孤尾藻水白菜表3生态塘水生植物的收割干重和I\N的质量分数收割干重/g收割干重/g生态塘
1404.
400.
22613.
6760347.
010.3312生态塘
20.
13254.
1260458.
040.
32472.2水生植物对污水中TN、TP的净化效果由表4可知,生态塘1和生态塘2中水生植物对TN的去除量分别为
30.80g和
26.99g,对TP的去除量分别为
2.06g和
1.78g不同生态塘水生植物对TN、TP的去除量均较为接近,去除效果稳定不同生态塘水生植物对TN、TP的去除量占相应系统总去除量的比例差异较大,其中生态塘1和生态塘2水生植物对TN的去除量分别占系统总去除量的
4.98%和
8.88%,生态塘1和生态塘2水生植物对TP的去除量分别占系统总去除量的
2.70%和
7.40%,主要是由于生态塘1进水的TN、TP浓度大大高于生态塘2,其相应的TN、TP系统去除总量也远远大于生态塘2O表4水生植物对污水中TN的去除效果植物对TN的去除量/g生态塘对TN的去除豉/g狐尾藻水白菜合计///=3dHRT=2d HRT=Id Aa生态塘
114.
8715.
9330.
80169.
67123.
73325.
02618.生态塘
29.
1217.
8726.
99105.
9593.
51104.
58304.表5水生植物对污水中TP的去除效果植物对TP的去除量4生态塘对TP的去除量彳狐尾藻水白菜合计HRT=3d〃/7=2dHRT=ld合生态塘
10.91L
152.0622-
7027.
8326.
0376.生态塘
20.29L
491.784,
3015.
743.
7024.
三、结论狐尾藻在高浓度污水中的生长量要远远高于低浓度污水,水白菜在高浓度污水中的生长量则要低于低浓度污水生态塘中狐尾藻与水白菜样本中N、P的质量分数总体上随着污水浓度的降低而降低生态塘水生植物对受污染河水中TN、TP的去除效果稳定,受污水浓度及负荷变化的影响小水生植物在污水浓度较低的污水末端处理环节中,发挥的作用尤为明显因此,针对低浓度污水的处理,可通过选种水生植物的方式,不但可进一步强化污水中TN、TP的净化效果,还可制造良好的景观生态功能水生植物是水生态系统的重要组成部分,对水生态系统的物质循环和能量传递起到重要作用水生植物可以通过自身的汲取、吸附和与微生物的协同作用,有效降低水体中氮、磷含量和有机污染物水平,净化水质采纳水生植物净化污水,具有处理效果好、投资少、管理成本低、景观美化等功能本试验选择狐尾藻、水白菜两种水生植物,应用到生态塘1—水平潜流人工湿地一生态塘2复合系统中的生态塘中,讨论水生植物对受污染河水中氮磷的净化效果
一、材料与方法
1.1试验装置该复合系统由生态塘
1、水平潜流人工湿地、生态塘2三个独立的系统串联而成,各级系统形成肯定的高度差,用于保持系统处理的进出水在重力作用下顺畅流淌,形成一个无能耗污水处理系统该复合系统的基质填料为碎石和沙子,其中生态塘1和生态塘2从底部往上分别铺设5cm的大碎石(
①二24cm)和沙子,水平潜流人工湿地从〜底部往上分别铺设大碎石20cll1,小碎石(
①二12cm)50cm,沙子lOcmo各级系统分〜别种上植物(如图
1、表1)高位水箱进水L5m/13m
1.2mh*i.05m______ST7—*vs举出W笠孥次堂.拶・・••,*1*•\
0.2X=10fn h
0.0m-生态塘拊架台水平潜流入r湿地取样口生态班12图1塘一湿地一塘复合系统剖面图表1各级系统的规格、基质和植物系统规格基质植物生态塘12m x1m x1m大碎石,沙子狐尾藻、4潜流人工湿地2m x1m x
0.8m大、小碎石,沙子生态塘2大碎石,沙子孤尾藻、才
1.2生态塘植物狐尾藻MyriopHyllumverticillatum被子植物门、双子叶植物纲、小二仙草科中的狐尾藻属,水生草本,均为沉水植物中国狐尾藻属植物常见有45种,如小狐〜尾藻、穗花狐尾藻、轮叶狐尾藻、三裂叶狐尾藻等狐尾藻可作水生态修复植物、欣赏植物,全草为草鱼和猪的饲料水白菜学名大藻Pistiastratiotes,天南星科大藻属,多年生浮水生植物本水白菜雌雄同株,繁殖快速,原产巴西,20世纪50年月被作为猪饲料在我国推广栽培水白菜有发达的根系,可直接从污水中汲取有害物质和过剩养分物质,净化水体
1.3运行方案河水f高位水箱f生态塘If水平潜流人工湿地f生态塘2f出水系统24h连续进水,按HRT=3d、2d、Id的挨次交替运行,每个HRT条件下复合系统运行57d,3个HRT时间连续运行一次为一个周期每运行一个周期后,系统停〜止运行5d,用于系统的恢复,系统停止运行期间,把人工湿地里的水排干,生态塘在下一运行周期进水前分别把上一周期的水排干系统运行时段为8-12月份
1.4进水水质袅2供试污水水质状况指标〃用r样本数进水浓度范围进3d10L39~Z56LTP2d
70.97~
2.63L3d
17.73-
32.0425Id
100.81-
2.36L
12.55-
27.
852113.50-
46.30注括号内数值为标准误差
01.5分析与计算方法
1.
5.1水质分析方法TP过硫酸钾氧化一专目蓝比色法(国家环境爱护局编,2022);。