三种乡土挺水植物水质净化能力及其在生物浮岛上的应用

论文摘要

近年来,随着工农业的发展,水环境的破坏日益严重,如何将污废水处理回用已成为摆在人们面前的头等大事。传统的理化方法在实际应用中出现了不少问题,如投资大、操作难、产生二次污染等,于是,人们将目光转向了利用高等植物来净化污水。生物浮岛技术作为其中一种生物处理技术,已被越来越多地应用于治理富营养化水体。生物浮岛技术是按照自然界的自身规律,人工把高等水生植物或改良的陆生植物,以浮床作为载体,种植到富营养化水体的水面,通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理,削减富营养化水体中的氮、磷及有机物质,从而达到净化水质的效果,同时又可营造水上景观,还可带来一定的经济效益。本研究通过调查、实验等方法,针对上海市景观水体现状,通过分析对比,筛选出水质净化效果好,景观效果佳,适合应用于浮岛技术的乡土水生植物种。选取千屈菜、花叶芦竹和野茭白作为实验植物,通过设置室内外实验,计算出的这三种植物的植株平均鲜重、对水体的氮磷去除率及植物体内氮磷含量,从而得出它们对富营养化水体水质的净化效果,并研究了浮岛植物支撑基质椰丝对水体中营养元素的吸附效应和释放效应。结果表明：1三种植物在氮磷浓度较低时生长状况良好,生物量随着浓度的增加而增加；在高浓度时生长受到抑制,生物量降低。2三种植物的生物量变化曲线与体内氮磷含量变化曲线和水体中氮磷去除率曲线大体相似,即随着时间的推移而呈先上升后下降的趋势,且茎叶中氮磷含量高于根中。所以,为达到最好的水质净化效果,每年应在植物体生物量最大时及时收割茎叶,以此移走水体中的氮磷,避免植物枯萎凋落造成对水体的二次污染。3室内实验中,三种植物对水体中氮磷的去除率不同,且对总氮的去除率较总氮高。花叶芦竹的氮磷去除效果最好,高达86.12%和72.60%；千屈菜次之,对氮磷的去除率为78.61%和59.00%；野茭白对总氮、总磷的吸收能力最差,分别为67.60%和51.30%。4椰丝可为微生物提供附着场所,从而降低水中悬浮物提高透明度。同时,也会向水体中释放少量氮磷元素,导致氮磷浓度增高。这种释放作用主要发生在刚放入水中的实验初期阶段。本实验中,该阶段大约需要两周多的时间。总体说来,椰丝对氮磷元素的吸附能力大于释放能力。将椰丝应用于生物浮岛上作为植物种植支撑基质时,椰丝与植物根系构成的组合可吸附更多的微生物,从而使整个系统达到更好的水质净化效果。5在实际应用中,应根据水体富营养化程度,选择生命力旺盛、繁殖迅速、氮磷吸收能力强、景观效果好的乡土植物作为浮岛植物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 第二章 研究地概况与研究方法
• 2.1 研究地概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 实验材料与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 室内实验
• 2.2.2.2 室外实验
• 第三章 不同氮磷浓度水体中植物对营养元素
• 3.1 结果与分析
• 3.1.1 植物各器官生物量变化
• 3.1.1.1 茎叶的生物量变化
• 3.1.1.2 根的生物量变化
• 3.1.2 植物各器官总氮总磷含量
• 3.1.3 植物各器官总氮总磷总量
• 3.1.4 植物对实验水体的净化效果
• 3.1.4.1 植物对实验水体的总氮去除率
• 3.1.4.2 植物对实验水体的总磷去除率
• 3.2 小结与讨论
• 3.2.1 水体富营养化程度对植物生长的影响
• 3.2.2 不同植物对水体中氮磷的去除效果
• 第四章 挺水植物在生物浮岛上的应用
• 4.1 上海市景观水体高等水生植物应用现状调查
• 4.2 植物对水体中营养元素的吸收能力
• 4.2.1 结果与分析
• 4.2.1.1 各器官生物量变化
• 4.2.1.2 植物各器官总氮总磷含量
• 4.2.1.3 植物各器官总氮总磷总量
• 4.3 浮岛植物支撑基质椰丝对水体中营养元素的吸附效应
• 4.3.2 结果与分析
• 4.3.2.1 蒸馏水中椰丝的释放效应
• 4.3.2.2 不同浓度梯度水体中椰丝对营养元素的吸附效应
• 4.4 小结与讨论
• 4.4.1 不同植物对氮磷的吸收能力
• 4.4.2 高等植物在生物浮岛上的应用
• 4.4.3 浮岛植物的管理
• 4.4.4 椰丝作为浮岛植物支撑基质具有良好的应用前景
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 在读期间科研成果
• 附录:上海市自然分布及栽培应用的高等水生植物