风车草(Cyperus alternifolius)人工湿地系统氮去除及氮转化细菌研究

研究了风车草人工湿地污水处理系统TN去除率及氮转化细菌的数量。结果表明:风车草人工湿地对TN的去除率为73.8％,与无植物人工湿地系统相比较,去除率提高了17.4％。风车草人工湿地氨化细菌为7.98×10~5cfu·g^(-1)(细砂),硝化细菌为1.95×10~5MPN·g^(-1)(细砂),反硝化细菌为5.89×10~41.95×10~4MPN·g^(-1)(细砂)。与无植物系统氮转化细菌相比,氨化细菌无明显差异,硝化细菌及反硝化细菌均高出1个数量级。

几种湿地植物对重金属镉胁迫的生理生化响应

通过水培试验研究了不同质最浓度的重金属镉（0、20、30、40、50、60mg·L^-1）胁迫对水牛美人蕉（Canna glauca）、红蛋（Eehinodorus osiris）、风车草（Cyperus alternifolius）、彩叶草（Coleus blumeibenth）等湿地植物体内丙二醛、脯氨酸、镉的含量以及细胞膜的透性变化的影响，探讨了镉胁迫下不同湿地植物对镉的生理生化响应和耐受能力，为应用人工湿地处理含镉废水提供依据。研究结果表明，在镉胁迫下4种供试植物叶片的丙二醛含量和膜透性增加，并且试验条件下，培养液中镉质量浓度越高植物叶片中丙二醛细胞膜透性也越高；植物叶片中脯氨酸质量分数变化则有所不同，培养液中镉质量浓度处于0-40mg·L^-1时，脯氨酸质量分数随着镉质量浓度增加而增加，镉质量浓度高于40mg·L^-1，脯氨酸质量分数随着镉质量浓度的增加而降低。不同湿地植物对镉胁迫响应也显著不同，丙二醛含量、脯氨酸质量分数和细胞膜透性大小为：彩叶草〉风车草〉红蛋〉美人蕉。由此可见，4种供试植物耐受镉害的能力依次为：美人蕉〉红蛋〉风车草〉彩叶草。美人蕉和红蛋在含镉废水人工湿地生态工程修复中具有很好的应用前景。

煤渣-草炭基质垂直流人工湿地系统对城市污水的净化效果

垂直流人工湿地系统不但具有较高的水力负荷率 ( 5 4～ 6 4cm·d-1) ,而且对有机物和N、P都具有较高的去除效果 .其对化粪池出水中的COD、BOD5、NH4 + N和总P的去除率分别为 76 %～ 87% ,88%～92 % ,75 %～ 85 %和 77%～ 91% .处理出水中COD、BOD5、NH4 + N和总P的平均浓度分别小于 6 0、2 0、2 5和 2 .0mg·L-1.植物种植试验结果表明 ,种植风车草可提高氨氮、总N和总P的去除率 ,分别为 2 %～3 %、4%～ 6 %、10 %～ 14% .

风车草和香根草在人工湿地中迁移养分能力的比较研究

为研究风车草(Cyperusalternifolius)和香根草(Vetiveriazizanioides)迁移养分的能力,建立170m2风车草潜流式人工湿地和133m2香根草潜流式人工湿地处理猪场废水,在四个季节末测定植物生物量和组织氮、磷、铜、锌含量.结果表明,香根草地下部生物量大于风车草,地上部生物量则是风车草大于香根草.风车草年地上部收获量为340647g·m-2,比香根草的148388g·m-2高2.3倍;风车草的氮含量为2269mg·g-1,比香根草的1544mg·g-1高725mg·g-1;风车草的磷含量为609mg·g-1,比香根草的547mg·g-1高062mg·g-1.植株含铜、锌量风车草略比香根草高.风车草每年迁移N6872g·m-2和P1849g·m-2,香根草迁移N893g·m-2和P369g·m-2.风车草人工湿地每年由植物迁移的氮、磷、铜、锌比香根草高4～7倍.

香根草和风车草人工湿地对猪场废水氮磷处理效果的研究

分别以香根草 (Vetiveriazizanioides )和风车草 (Cyperusalternifolius)为植被 ,按 1.0m× 0 .5m×0 .8m建立人工湿地 ,通过四季测试研究其对猪场废水N、P的净化功能及其随季节、进水浓度及水力停留时间变化的规律 .结果表明 ,两湿地对NH3 N和S PO3 -4 去除率受污水停留时间和污水浓度影响较大 .香根草或风车草人工湿地在春季对NH3 N和S PO3 -4 有明显的去除效果 ;在秋季 ,则对去除废水TN均有效果 ,在去除TP上 ,香根草湿地效果明显 ,风车草湿地效果差 .秋春季人工湿地随水力停留时间 (t)延长 ,TP或S PO3 -4 (Y)的去除遵从指数方程Yt=Y0 ·e-kt规律 .冬季和夏季 ,进水浓度对湿地去除P影响较大 ;在相同停留时间内 ,冬夏季人工湿地随进水浓度变化 ,进出水S PO3 -4 遵从直线方程 y =a

风车草泡板型浮岛在污染河水中的脱氮试验

介绍了泡板型浮岛在污染河水中的脱氮试验。实验表明浮岛植物的脱氮效能依次为:风车草>香根草>菖蒲。研究了去除负荷与覆盖率及进水负荷之间关系,结果表明以30%覆盖率为分界点,去除负荷与覆盖率之间的关系有明显的变化;去除负荷与进水负荷之间满足二次函数关系。最后得出了实验条件下的最适宜的覆盖率和进水负荷。

刈割对人工湿地风车草生长及污水净化效果的影响

刈割对人工湿地植物的生长和净化作用的影响,国内外学者的意见存在分歧。实验于2010年7月至2011年1月在华南师范大学生物园进行。利用水池(2m×2m×0.6m)构建风车草人工湿地生活污水处理系统,研究了刈割对人工湿地风车草生长和污水净化效果的影响。结果表明,刈割组风车草在整个实验过程中均保持着良好的生长态势,而对照组在11月以后生长减缓。刈割组风车草2010年7月至2011年1月的累积地上生物量、累积地上氮磷含量以及新增分蘖数均大于对照组,表现为超补偿生长。刈割组风车草的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率和气孔传导率均显著高于对照组。刈割组和对照组的TN、TP、NH4-N和NO3-N的平均去除率分别为77%、84%、64%、72%和65%、67%、55%、63%,前者显著大于后者。刈割组和对照组的CODcr和BOD5平均去除率分别为58%、79%和54%、76%,两者差异不显著。总之,刈割对人工湿地风车草的生长和污水净化效果有明显的促进作用,这可为风车草人工湿地的科学管理提供参考。

利用漂浮植物修复系统栽培风车草、彩叶草和茉莉净化富营养化污水的研究

在盛装容积为 10 0L富营养化生活污水的陶缸中放置泡沫塑料板作为浮体材料 ,并用有孔塑料小杯作为漂浮植物修复系统 ,在温室内种植风车草、彩叶草和茉莉进行植物净化试验 ,分别测定了污水中的总磷 (T P)、水溶性磷 (S P)、铵态氮 (NH+ 4 N)、硝态氮 (NO-3 N)和总氮 (T N)在种植这 3种植物过程中的含量变化情况 .结果表明 ,这 3种植物经 2 8d生长之后 ,风车草和彩叶草生长良好 ,生物量大 ,其干重分别是初始种植时的 2 85 8%和 371 4 % ,而茉莉生长较差 ,生物量增加少 ,其干重只是初始种植时的 12 5 % .风车草、彩叶草和茉莉对污水中的总氮的去除率分别为 6 8 0 %、6 2 0 %和 4 5 0 % ,对硝态氮的去除率分别为 98 0 %、80 0 %和 92 0 % ,对总磷的去除率分别为 78 0 %、6 6 0 %和 5 5 0 % ,对CODCr的去除率分别为90 6 %、90 5 %和 88 0 % .风车草和彩叶草在飘浮植物修复系统栽培中具有良好的去污效果 .

人工湿地对猪场废水有机物处理效果的研究

分别以香根草 (Vetiveriazizanioides)和风车草 (Cyperusalternifolius)为植被 ,按 1.0m× 0 .5m×0 .8m建立人工湿地 ,通过 4季测试 ,研究其对猪场废水有机物的净化功能及其随季节、进水浓度及水力停留时间变化的规律 .结果表明 ,4个季节香根草或风车草人工湿地对COD和BOD有较稳定的去除效果 ,两湿地抗有机负荷冲击能力强 .在春季 ,停留时间 1～ 2d ,COD和BOD去除率分别为 70 %和 80 %;在夏季 ,进水COD高达 10 0 0～ 140 0mg·L-1情况下 ,COD去除率接近 90 %;在秋季 ,停留时间 1～ 2d ,COD和BOD去除率分别为 5 0 %～ 6 0 %和 5 0 %;在冬季 ,进水COD达 10 0 3mg·L-1情况下 ,COD去除率在 70 %以上 .COD、BOD和SS的去除率在两湿地间没有显著差异 .人工湿地污染物 (Y)随水力停留时间 (t)延长的降解遵从指数方程规律Yt=Y0 ·e( -kt) .在相同停留时间时 ,随进水污染物浓度 (x)提高的出水污染物浓度 (y)的回归关系遵从直线方程规律 y =a+bx .

Cr(Ⅵ)、Ni耐性植物筛选及其吸收富集特性研究

采用营养液培养法和二因素完全实验设计,在5 mg.L-1Cr(Ⅵ)、Ni复合污染条件下对22种植物进行筛选实验,选取富集量较高且生长较快的旱伞草Cyperus alternifolius,分析其对Cr(Ⅵ)、Ni的累积规律及生理生化效应。结果表明:(1)在Cr(Ⅵ)、Ni复合污染胁迫下,旱伞草生长状况良好,对铬、镍具有较高的富集能力;(2)在Cr(Ⅵ)、Ni复合污染下,Cr(Ⅵ)抑制旱伞草对Ni的吸收,Ni促进旱伞草对Cr的吸收;(3)分别在单因素Cr(Ⅵ)、Ni的胁迫下,SOD和CAT活性随着Cr(Ⅵ)、Ni质量浓度(0～50 mg.L-1)的增加都是先上升后下降,MDA总体都呈增加的趋势;(4)在Cr(Ⅵ)胁迫下,旱伞草地上部富集总铬的含量较高,但六价铬含量较低,对Cr(Ⅵ)的转化率最大可达到97.00%。研究表明,旱伞草是一种修复Cr(Ⅵ)、Ni污染很有潜力的物种。

风车草和香蒲人工湿地对养殖水体磷的去除作用

研究了风车草和香蒲水平潜流人工湿地对养殖水体中不同形态磷的去除效果差异,并对其机理进行了探讨.结果表明,以风车草湿地为例,对养殖水体中总磷(TP)、颗粒态磷(PP)、溶解态正磷酸盐(DIP)、溶解态有机磷(DOP)的平均去除率分别为87%、95%、92%和43%,表明人工湿地对水体中不同形态磷的去除效果存在差异.风车草湿地处理系统对TP和DIP的去除率显著(P<0.05)高于香蒲湿地.而对于DOP的去除效果,香蒲湿地处理系统要明显(P<0.05)优于风车草湿地系统.在运行80d后,风车草人工湿地出水DOP浓度要高于进水浓度,表明该湿地系统出现DOP净释放现象.

风车草对生活污水的净化效果及其在人工湿地的应用

研究了风车草 (Cyperusalternifolius)的生长特性和对生活污水的净化效果 .风车草全年保持生长 ,即使在冬天仍能维持一定的生长速率 .风车草在生活污水中培养 10d后 ,污水中TN、TP、COD和BOD的去除率分别达到91%、92 %、70 %和 73 % ,其中风车草对N、P的吸收量分别占净化量的 5 5 %和 5 3 % .种植风车草的潜流型人工湿地对TN、TP、COD和BOD的去除率分别为 6 4%、47%、74%和 74% ,与不种植物的人工湿地相比 ,TN、TP、COD和BOD的去除率分别提高了 2 8%、19%、14 %和 13 % .图 2表 3参

人工湿地处理废水有机物动态模型的研究

以风车草人工湿地处理猪场废水,研究人工湿地处理废水有机物的动态模型。人工湿地一年四季连续运行,秋季和春季湿地以相同进水浓度和不同水力停留时间的方式运行;冬季和夏季以相同水力停留时间和不同进水浓度的方式运行。COD作为有机物降解的建模指标。结果表明,湿地进出水COD服从指数方程规律。提出了基于运行温度和进水浓度的湿地出水COD预测模型,预测结果误差在10%以内。

互叶白千层(Melaleuca alternifolia)浮床对生活污水净化效果研究初报

互叶白千层(Melaleuca alternifolia)为速生常绿木本植物,它产生的茶树油广泛应用于医药保健工业.该文研究了互叶白千层浮床系统对生活污水的净化能力,并与风车草浮床系统进行了比较.研究结果表明:在8—12月,互叶白千层浮床系统对污水净化能力较强,TN、TP、BOD5、CODCr、NH4-N和NO3-N平均去除率分别为71.39%、83.32%、84.96%、69.91%、72.53%和76.23%,分别为风车草浮床系统的87.55%、95.03%、97.48%、98.24%、88.73%和89.37%;在温度较低的1月,互叶白千层浮床系统对污水净化能力明显下降,TN、TP、BOD5、CODCr、NH4-N和NO3-N去除率分别为29.83%、61.33%、70.53%、49.89%、39.03%和53.84%,分别为风车草浮床系统的38.67%、68.24%、86.77%、77.70%、64.20%和65.87%.

不同类型生态浮床对富营养河水脱氮效果及微生物菌群的影响

通过设施大棚内容积为1.5 m3的人工模拟池试验,研究了框式与传统旱伞草浮床对富营养河水氮素转化及微生物菌群的影响.传统浮床是以聚乙烯泡沫板为载体,栽植陆生植物来削减水体氮磷和有机物质等,从而达到净化水质的效果.框式浮床是以塑料镂空支架为载体,除种植陆生植物外还添加填料等组件的新型浮床.结果表明:①2种浮床对水体中TN,NH4+-N和NO3--N均有显著的去除效果,其中框式浮床和传统浮床的NH4+-N去除率分别高达91%和86%,TN去除率也分别达到74%和64%,NO3--N去除率分别为49%和31%.②2种浮床系统有效地提高了水体中微生物和氮循环细菌总数和种群数量,尤其是框式浮床不同时期均比空白对照高出2～3个数量级.③氮循环细菌的数量跟水体氮素去除有显著相关性.其中水体ρ(NH4+-N)和氨化菌数量呈显著正相关,ρ(NH4+-N)和硝化菌数量呈极显著负相关,ρ(NO3--N),ρ(TN)和反硝化菌数量之间呈极显著负相关.④框式浮床的独特结构使之比传统浮床的去氮能力更强.其中,填料系统吸附贡献率为8%,植物吸收的去氮贡献为16.5%,微生物系统脱氮则为75.5%;而传统浮床植物系统吸收贡献率为31.8%,微生物系统脱氮贡献率为68.2%.说明浮床系统中植物吸收只是系统去氮的一种途径,微生物脱氮在2种浮床脱氮途径中占主导作用.

旱伞草与粉绿狐尾藻立体复合的抑藻效能

为考察植物间组合的化感抑藻效能,将旱伞草、粉绿狐尾藻、旱伞草+粉绿狐尾藻在自然水体水样中对比种植,对藻密度、叶绿素a、群落变化及有机物组成进行监测.结果表明:旱伞草+粉绿狐尾藻水样中,藻类建群过程的延迟期最短,在第13天达到峰值2.4×107/L,而对照、旱伞草、粉绿狐尾藻水样为4.48、1.15、2.03×108/L;旱伞草+粉绿狐尾藻水样中群落的演替速度最快,有机物种类最少为75种,而对照、旱伞草、粉绿狐尾藻水样有机物种类数量为131、90及121种.旱伞草+羽毛组合水样中新生成丙酮氰醇、磷酸三乙酯、莰烯及4-甲基苯酚这4种物质,可能为潜在的化感物质.

溶氧条件对美人蕉和风车草根系泌氧特征的影响

采用标准氧化染色法研究了美人蕉和风车草在水培畜禽废水自然、缺氧和好氧3种溶氧状态下根系径向泌氧(Radial oxygen loss,ROL)类型的变化和特征,采用显微镜明暗场观察了相应的根系横截面特征。结果发现美人蕉在3种溶氧状态下根系径向泌氧类型分别为均匀强泌氧、根尖强烈泌氧和不泌氧3种;风车草的径向泌氧类型则分别为仅根尖有极微弱的泌氧、除根尖和根基以外的部位均匀较强泌氧和不泌氧3种。水体缺氧时美人蕉和风车草通过氧化进入根际好氧微环境的有毒离子来应对缺氧胁迫,不同的是美人蕉主要发生在根尖区域,风车草主要发生在根尖和根基以外的区域。当水中溶氧浓度较高时,植物根系获取氧气的主要途径是从水中摄取;当溶氧浓度较低时,主要是从空气中获取。

3种观赏草的持水性能

本研究以福建地区比较常见的3种观赏草旱伞草(Cyperus alternifolius)、狼尾草(Pennisetum alopecuroides)和麦冬(Ophiopogon japonicus)为研究对象,应用浸泡法分别测定3种观赏草根、茎、叶的持水量并进行分析。研究表明,3种观赏草的持水性能存在差异,其中狼尾草的持水性能最强。观赏草的各部位持水性同样存在差异,浸泡时间与持水率呈极显著正相关关系,与吸水速率呈极显著负相关关系(P<0.001)。3种观赏草均有良好的持水性能,对园林造景和生态保护具有积极的作用。

一种新型廉价吸附剂对低浓度氨氮的吸附特征研究

采用旱伞草为试验原料,通过简单的炭化处理工艺制取一种新型廉价的吸附剂.研究了炭化旱伞草在不同氨氮浓度下吸附时间、投加量、吸附温度、pH、粒径等因素对其去除效果的影响,并采用傅立叶红外光谱分析对该种吸附剂及吸附氨氮前后官能团的变化进行检测分析.结果表明：吸附剂制取的最佳炭化温度为450℃,炭化时间40 min;最佳工艺条件为吸附时间60 min,吸附剂投加量为1.50 g,吸附温度30℃,pH为6～8,旱伞草粒径为420～841μm.傅立叶红外光谱分析结果表明炭化后旱伞草中含有丰富的羟基和氨基,并与水中氨氮发生氧化反应,使氨氮得到去除.

秋冬季低温条件下浮床植物氮磷迁移能力的研究

选取美人蕉和风车草为研究对象,对其在秋冬季低温条件下的氮、磷迁移能力进行研究。研究结果表明:两种植物在低温条件下都能够正常生长,经过3个月的生长,植物生物量均有大幅的增加,两种植物体内氮、磷含量依次为嫩叶>老叶>根部>茎部。试验期间,两种植物浮床在秋冬季低温条件下对氮、磷都有较好的去除效果。经过植物对水体中氮磷迁移能力的分析,美人蕉可以吸收水体中7.2%的氮、30.7%的磷,风车草可以吸收水体中7%的氮、31.2%的磷。