白骨壤模拟湿地系统对污水的净化效应

白骨壤模拟湿地系统对污水中污染物总净化效率平均为N 80 .8% ,P 90 .4% ,Cd 94.9% ,Ni 93.6 % ,Pb 98.0 % ,Zn 89.5 % ,其中土壤子系统在模拟系统总净化率中所占比例平均为N 6 6 .5 % ,P 73.3 % ,Cd 98.6 % ,Ni 98.2 % ,Pb 98.7% ,Zn 95 .9% ,重金属有 95 %以上是被土壤所积累 ,说明土壤子系统是本模拟系统净化的主体。这也是植物可以避免污染物伤害的原因之一。但是栽种白骨壤的土壤子系统比不栽种白骨壤的土壤子系统的重金属净化率均较高 ,说明植物在湿地净化系统中起了重要作用。土壤中N、P因为被白骨壤吸收 。

模拟湿地中磷的去除规律初步研究

通过在人工构建湿地“小宇宙”系统开展受控模拟实验，研究湿地湿生植物对水环境中磷的吸收和去除规律．本 次研究，选择对比四种不同类型挺水植物和浮叶植物，在不同体系环境条件下(如溶解氧、pH)对水环境中磷吸收和去 除．模拟实验通过对比四种不同类型的水生植物系统，结果显示，不同类型湿生植物对环境中磷的吸收强度和作用方式 有较大的差别．总体来看，实验体系水体中正磷酸盐浓度下降趋势大致呈现的“三阶段”变化模式，即：坡降期、陡降期、平 台期，不同期内磷去除率分别为：35．53%、29．98%和7．20%．

镉在白骨壤模拟湿地系统中的分布、迁移及净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统 ,分别用正常 (C1)、5倍 (C5 )和 1 0倍 (C10 ) 3种人工配置的不同浓度的污水每周定时定量对模拟系统污灌 1年 ,研究重金属Cd的分布、迁移以及系统对Cd污染的净化效果 .结果表明 ,由人工污水加入系统中的Cd主要存留在土壤子系统中 ( 87 6 7%～ 96 74 % ) ,只有很少部分迁移到植物体和凋落物中 ,约占总加入量的 0 4 3%～ 3 2 3% ;白骨壤植物各器官中Cd含量在根中最高 ;模拟系统对污水中Cd的净化效果显著 ,在植物 土壤系统中 ,正常、5倍和 1 0倍浓度组的净化率分别为 90 4 3%、97 1 7%和 97 0 6 % ,在无植物系统中 ,对应组分别为 93 2 9%、93 1 0 %和 90 54% .

白骨壤模拟湿地系统中磷的分配循环及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统 ,分别用正常、5倍和 10倍 3种不同浓度的人工配置的污水每周定时定量对模拟系统进行污灌 1a。研究营养污染物 P在系统中的分配、循环及其被净化的效果。结果表明 :随污水处理浓度的升高 ,被更换的潮汐水中的含 P量和土壤含 P量都有明显提高 ;植物体各部分含 P量的高低顺序排列为 :叶 >茎 >根 ;在植物 -土壤系统中4个组分 CA0 、CA1 、CA5和 CA1 0 植物中 P元素的周转期依次为 4 .70 a、4 .6 1a、3.80 a和 5 .4 4 a;模拟植物 -土壤系统对污水中 P的净化效果显著 ,CA1 、CA5和 CA1 0 组的净化率分别为 81.2 3%、94 .4 0 %和 95 .6 3%。

白骨壤模拟湿地系统中氮的分配、循环及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统 ,分别用正常、5倍和 10倍浓度的人工配置的城市污水每周定时定量对模拟系统污灌 2次 ,用海水作对照 ,持续 1年。研究营养污染物氮在系统中的分配、循环及被净化的效果。结果表明 ,随污水处理浓度的升高 ,被更换的潮汐水中的含氮量和土壤含氮量都有较大提高 ;植物体各部分含氮量的高低顺序排列为叶 >茎>根 ;各处理组植物中氮元素的周转期依次为 4 81年、5 81年、4 5 8年和 5 86年 ;模拟系统对污水中氮的净化效果显著。

无瓣海桑模拟湿地系统对污水的净化效应

在温室中建立红树林植物无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham)模拟湿地系统,分别用正常浓度(SW)、5倍浓度(FW)和10倍浓度(TW)3种人工配制的生活污水定时定量对模拟系统污灌4个月,无瓣海桑模拟湿地系统对人工合成污水中污染物总净化率平均为N 84.6%,P 91.2%,Cd 91.2%,Pb 94.8%,Zn 84.9%,Cu 87.1%,其中土壤子系统在总净化率中所占比例平均为N 54.5%,P 76.5%,Cd 99.1%,Pb 99.6%,Zn 99.3%,Cu 99.2%。重金属有99%以上是积累在土壤中,表明土壤子系统是本模拟湿地系统净化的主体,这也是植物借以避免污染物伤害的原因之一。与不栽种植物的比较,栽种无瓣海桑的系统中土壤子系统的重金属净化率高,说明红树植物在模拟湿地净化系统中起了重要作用。由于土壤中N、P被无瓣海桑吸收用于生长,栽种了无瓣海桑的土壤子系统的积累量比不栽种的子系统少。

模拟湿地系统中土壤氮磷释放的动态研究

温室中建立模拟湿地系统，定期定量用人工污水灌溉１ａ，取污灌土壤测定其所含营养元素，以研究其释放动态．结果显示，Ｐ元素释放的快速反应于浸提１ｈ基本达到平衡，缓慢过程则达到平衡所需的应在浸提２４ｈ以上．Ｎ的解吸与吸附平衡过程也可用Ｐ素释放的快速反应和缓慢过程来解释．持续１ａ的排污并未造成土壤中Ｎ、Ｐ行为的显著改变，也即土壤对人工污水的承受力较大．

白骨壤模拟湿地系统中Pb的分布、迁移及其净化效应

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常(NW)、5倍(FW)和10倍(TW)浓度人工配置的城市污水每周定时定量对模拟系统污灌2次,用海水作对照(CL),持续1年。研究重金属Pb在湿地系统中的分布、迁移及其被净化的效果。结果表明:加入系统中的Pb主要存留于土壤子系统中,很少迁移到植物体和凋落物中;植物各器官中的Pb含量在根中最高;模拟系统对重金属Pb的净化效果显著,各污水处理组分别为:NW组97.97%、FW组97.86%、TW组98.06%。根据物质平衡模型计算得土壤子系统Pb的环境容量较大,因此整个模拟系统对Pb污染的承受力较大。

人工污水释放对白骨壤模拟湿地系统土壤理化性质的影响

在温室中建立红树林植物白骨壤模拟湿地系统,分别用正常(NW )、5倍(FW )和10倍(TW )浓度的人工配置的污水每周定时定量对模拟系统污灌2次,用海水作对照(CL) ,持续1a。研究污灌对模拟湿地系统土壤理化性质的影响。结果表明:经过1a的污水处理,白骨壤模拟湿地系统的土壤理化性质未发生显著改变,种植其上的白骨壤植物能维持正常生长。

无瓣海桑模拟湿地系统中Pb的分布迁移及净化效应

在温室中建立红树林植物无瓣海桑模拟湿地系统,分别用1倍、5倍和10倍浓度3种人工配制的生活污水定时定量对模拟系统污灌4个月,研究重金属Pb的分布、迁移以及湿地系统对Pb污染的净化效应。结果表明,污水中的Pb主要存留在土壤子系统中,只有很少部分迁移到植物体和凋落物中,无瓣海桑根部Pb含量最高;模拟系统对污水中Pb的净化效果显著,在植物-土壤-水系统中,1倍、5倍和10倍浓度组的净化效率分别为97.61%、87.84%和87.71%,在无植物系统中,对应组分别为93.64%、88.17%和85.48%。

几种红树植物模拟湿地系统对污水中重金属的净化效应

在温室中建立无瓣海桑(Sonneratia apetala)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、秋茄(Kandelia candel)、无瓣海桑+木榄(S.apetala+B.gymnorrhiza)、无瓣海桑+秋茄(S.apetala+K.candel)、无瓣海桑+桐花树(S.apetala+A.corniculatum)等7种模拟湿地系统,用正常浓度污水(SW)、5倍浓度污水(FW)和10倍浓度污水(TW)3种人工配制的生活污水分别对7种模拟湿地系统进行污灌6个月。结果发现:7种人工模拟湿地生态系统对污水中重金属的净化率与红树植物种类以及污水中重金属浓度有关。当灌正常浓度污水时,7种人工模拟湿地生态系统对Pb和Mn的总净化率以无瓣海桑+秋茄最大,对Cu的总净化率以桐花树最大,对Zn和Cd的总净化率以无瓣海桑+桐花树最大。当灌5倍浓度污水时,7种人工模拟湿地生态系统对Pb总净化率以无瓣海桑+桐花树最大,对Cu和Cd总净化率以无瓣海桑+秋茄最大,对Zn和Mn总净化率以无瓣海桑+木榄最大。当灌10倍浓度污水时,7种人工模拟湿地生态系统对Pb、Mn的总净化率以无瓣海桑+秋茄最大,对Cu的总净化率以秋茄最大,对Zn的总净化率以无瓣海桑+木榄最大,对Cd总净化率以无瓣海桑最大。重金属有95%以上是积累在土壤中,表明土壤子系统是人工模拟湿地系统净化的主体。

模拟湿地恢复的水文效果研究

提供了在生态恢复和流域水文中将水文和生态结合起来研究的方法。模拟流域湿地恢复的潜在效果是基于物理的完全分布式水文模拟,再加上空间分析和湿地景观创建的技术。在过去,发生于流域范围的农业和人类居住等人文活动,使大多数湿地都留下了人工沟渠的痕迹,同时也带来了生态系统的自然功能和人类需求之间的矛盾。很多水生态的研究结果表明,这种人类干预会导致更为极端的水文特性。研究的目标是建立和研究生态恢复的革新方法,了解每种方式潜在的水文影响,分析各种生态恢复方式是否受具体地点、地域分布的影响。用地的改变是基于土地的物理特征,并且考虑用地改变的可信度。研究的重点在于湿地在流域和水文地形中的位置;湿地恢复根据不同的流域设置而制定;区分依赖湿地的地下水和受入流水位和地表水影响的湿地等不同情况。减少流域不透水面积和增加土壤的含水饱和度有利于湿地的恢复。另外,水文模拟用地的分类是最大的歧义。很多用地分类介于二者之间,而不单独适合任何一种地图分类中的类别。湿地的地面覆盖常被分为草地、落叶森林或者开放水域。如何处理湿地类型的多样性,并且协调它们在具体模型中的水文行为呢?这些都会在西欧(比利时)大内特河(Grote Nete)流域实例中以一种更大的视角展示。

三级模拟人工湿地对镉钨复合污染废水净化研究

为探究水培条件下,模拟人工湿地对镉(Cd)、钨(W)复合污染废水的净化效果及机理,本研究通过预实验筛选出的三种常见水生植物:再力花(Thalia dealbata Fraser)、旱伞草(Cyperus alternifolius L.)、铜钱草(Hydrocotyle vulgaris L.)搭建水培模式的三级模拟人工湿地,设3个处理,分别为单独种植处理(T1)、两两搭配种植处理(T2)、3种搭配种植处理(T3),对初始浓度为25μg·L^(-1)Cd、75μg·L^(-1)W的复合废水进行动态试验的研究。结果显示:T1、T2、T3三级模拟人工湿地的平均出水Cd浓度分别为3.30、3.20、2.75μg·L^(-1),平均去除率分别为87.01%、87.41%、89.18%;平均出水W浓度分别为24.02、20.14、26.75μg·L^(-1),平均去除率分别为68.24%、73.36%、64.62%,模拟人工湿地系统对Cd、W复合废水净化效果良好。T3处理共输入Cd约375 mg,系统截留333.75mg,其中植物富集截留102.66 mg,沉积物吸附截留231.09 mg;输入W约1 125 mg,系统截留723.75 mg,其中植物富集截留375.02mg,沉积物吸附截留348.73 mg。3种植物对Cd和W的富集效果良好,同种植物富集浓度沿出水方向降低,即第一级湿地>第二级湿地>第三级湿地。沉积物在系统中对两种重金属都有较大的吸附量,通过SEM电镜扫描其形态以及FTIR红外光谱图分析得知沉积物表面存在大量凹凸不平的吸附位点,存在主要吸附官能团:—OH、—COOH、C=C、C—O—C,揭示了沉积物对Cd、W吸附的部分机理。三级模拟人工湿地对废水中Cd、W净化效果良好,可以为钨矿区污染灌溉水中Cd、W的净化提供技术支撑。

人工污水中的磷在模拟秋茄湿地系统中的分配与循环

在温室中建立模拟秋茄湿地系统，含底泥、潮汐海水和１年生秋茄苗。对照组用１５‰的人工海水，污水处理组分别用正常、５倍和１０倍浓度的人工污水每时、定量对模拟系统污２次，持续１ａ，用以研究Ｐ在系统中的分配和循环。结果表明：加入系统的污 Ｐ主要存留在土壤中，留存于植物体物凋落叶中的很少；植物吸收土壤或污水中的Ｐ在污水处理组中，以叶中含量最大，对对照组以根含量最高有明显的区别；

模拟秋茄湿地系统中镍、铜的分布积累与迁移

温室中建立模拟湿地系统．对照组用１５ ‰的人工海水，污水处理组分别用正常、５ 倍和１０ 倍浓度的人工污水定时、定量对模拟系统污灌一年，用以研究Ｎｉ、Ｃｕ 在系统中的分配与迁移．结果表明：污水中的Ｎｉ、Ｃｕ 主要存留于土壤中，占８８１３％ —９４１２ ％ ；留存于植物体中的占０１０ ％ —０３４ ％ ；凋落物占００２％ —００９％ ．由植物吸收的Ｎｉ、Ｃｕ 主要分布于根部，分别占总量的３１０８ ％ —５６１９ ％ 和７８１ ％ —５７４９％ ；原胚轴中－ １１７０ ％ —２５５３％ 和５２６ ％ —４８２６％ ；叶片中６６７ ％ —５３３１％ 和５３２ ％ —１３７８％ ，其余分配在茎中．各污水处理组植物对土壤中的Ｎｉ、Ｃｕ 的累积系数分别平均为０６７ —１６０ 和０６７ —２６１ ，以根部的１５９ 和２１１ 为最大；系统中Ｎｉ、Ｃｕ 的周转期分别平均为８１ 年和１０１

模拟秋茄湿地系统中Pb的分配与迁移

在温室中建立模拟秋茄湿地系统，分别用３种不同浓度的人工污水每周定时定量对模拟系统进行污灌１年，用以研究Ｐｂ在系统中的分配与迁移。结果表明：加入系统的Ｐｂ主要分配存留在土壤中，很少迁移到植物体和掉落物中。由于红树植物的拒盐机制以及被秋茄吸收的Ｐｂ主要积累在非生理活动区，表明秋茄幼苗对Ｐｂ具较强抗性。同时，应用物质平衡模型，计算得土壤子系统Ｐｂ的环境容量较大，因此整个模拟系统对Ｐｂ污染的承受力较大。

模拟试验初探秋茄湿地系统中锌的分配与土壤容量

对温室中建立的含底泥、潮汐海水和１ａ生秋茄苗的模拟湿地系统，分别用人工海水（ＣＫ）和不同Ｚｎ浓度的人工污水定时、定量进行持续１ａ的污灌，以研究Ｚｎ在模拟系统中各部分的分配和系统对Ｚｎ的承受能力．结果表明：加入系统的３种ρ（Ｚｎ）处理污水中的Ｚｎ主要存留在土壤中（４５．８０％～８９．４５％），植物和凋落物中的Ｚｎ共占加入量０．２２％～１．４８％．根据物质平衡模型计算得的系统使用寿命ｔ至少为２４ａ．

Cd在无瓣海桑模拟湿地系统中的分布迁移及净化效应

在温室中建立红树林植物无瓣海桑模拟湿地系统,分别用正常、5倍和10倍浓度3种人工配制的生活污水定时定量对模拟系统污灌4个月,研究重金属Cd的分布、迁移以及湿地系统对Cd污染的净化效应。结果表明,污水中的Cd主要存留在土壤子系统中(约90%),只有很少部分迁移到植物体和凋落物中;无瓣海桑各器官中Cd含量在根部最高;模拟系统对污水中Cd的净化效果显著,在植物-土壤-水系统中,正常、5倍和10倍浓度组的净化率分别为96.04%、85.19%和92.24%,在无植物系统中,对应组分别为81.18%、85.46%和80.96%。

模拟人工湿地中硫酸盐氯霉素处理对细菌数量、湿地酶活性和生化作用的影响

【目的】细菌被认为是人工湿地中最重要的微生物成分,因为湿地中的一些生化过程均与细菌群落有关。然而,这一结论都是通过将细菌群落动态与湿地具体生化过程和废水净化效率进行比较得出的,因而是间接的,直接证据尚缺乏。本研究试图通过国际上通用的选择性抑制手段,再结合细菌数量、酶活性和生化过程分析,进一步认识细菌在人工湿地中的重要性。【方法】本研究依托垂直流模拟人工湿地进行。湿地从上至下,顺序地填充细砂(直径1~2 mm)、粗砂(直径6~12 mm)和石块(直径50~120 mm)3种填料。植物为香附子(Cyperu srotundus L.)。废水为来自养猪场的排出液,废水灌溉采用间歇方式进行。废水的滞留时间为7 d,排空时间为0.5 d。共设置6个浓度的硫酸链霉素处理(0、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 mg/kg沙子),调查了硫酸链霉素处理浓度与湿地填料中细菌数量、酶活性和生化作用之间的关系。细菌数量用平板计数法测定,纤维素酶、β-葡糖糖苷酶、蔗糖酶、蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性采用常规的酶学方法分析;纤维素降解作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、有机磷降解作用和无机磷转化作用用室内培养—分光光度法测定。【结果】随着硫酸链霉素处理浓度的增加,CMC纤维素酶、β-葡糖糖苷酶和蛋白酶活性未发生明显改变(P】0.05),而细菌数量、脲酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶活性却显著下降(P【0.05)。在6种生化作用中,除了纤维素降解作用和无机磷转化作用没有发生显著变化外(P】0.05),其余4种生化作用(氨化作用、硝化作用、反硝化作用和有机磷降解作用)均随着硫酸链霉素浓度的增加而显著下降(P【0.05)。主成分分析表明,生化作用的总体变化清楚地区分了链霉素的不同浓度(P【0.05),而酶活性的总体变化则未能区分。【结论】本研究突出了细菌在人工湿地氮和有机磷转化方面的重要性,因为细菌的逐渐抑制导致了与氮和磷循环有关的酶以及生化作用的显著降低。另一方面,还发现土壤生化作用的总体变化对链霉素的浓度梯度比酶活性敏感,这一规律是否具有普遍性还需进一步验证。