人工湿地

1) 植物耐污水胁迫能力的强弱与其生长状况紧密 相连，植株生长越茂盛，根系越发达，污水的净 相连，植株生长越茂盛，根系越发达， 化能力就强，植物表现出的抗性也就越强。 化能力就强，植物表现出的抗性也就越强。但大 多数植物生长都遵循着春夏季萌发、 多数植物生长都遵循着春夏季萌发、秋冬季死亡 的客观规律。这种现象的存在， 的客观规律。这种现象的存在，使人工湿地的污 水处理系统冬季净化效果下降，相应抗性也下降。 水处理系统冬季净化效果下降，相应抗性也下降。 2)人工湿地中选择典型的植物或植物组合作为优 2)人工湿地中选择典型的植物或植物组合作为优 势种进行种植，有利于其快速生长， 势种进行种植，有利于其快速生长，提高人工湿 地植物的抗性。因此，如何抑制人工湿地外来物 地植物的抗性。因此，如何抑制人工湿地外来物 种的入侵， 种的入侵，对人工湿地的高效运行和抗性的提高 有着重要意义。 有着重要意义。
3)植物根系在人工湿地系统中起到非常重要的作用, 3)植物根系在人工湿地系统中起到非常重要的作用, 植物根系在人工湿地系统中起到非常重要的作用 能够改善土壤微环境,主要是由于根系对根际微生 能够改善土壤微环境,主要是由于根系对根际微生 酶系统产生影响, 物、酶系统产生影响,从而影响人工湿地污水处理 的效果。但很多时候植物根系的生长发育受到限制, 的效果。但很多时候植物根系的生长发育受到限制, 常出现烂根的情况, 常出现烂根的情况,应开展有利于根系进一步向深 处扩展的条件的研究。 处扩展的条件的研究。 4)同类型湿地植物的净化机理很类似 同类型湿地植物的净化机理很类似, 4)同类型湿地植物的净化机理很类似,但研究多局 限于同种类型植物间的对比,少有针对不同类型植 限于同种类型植物间的对比,少有针对不同类型植 物处理同种类型水体的研究,应开展这方面的研究。 物处理同种类型水体的研究,应开展这方面的研究。
人工湿地植物的选择原则 人工湿地植物的选择原则 植物
能忍受较大 变化范围内 的水位、含 的水位、 盐量、 盐量、温度 和pH 值
被证实对污染 物有较好的去 除效果
在本地适应性 好的植物， 好的植物，有 广泛用途或经 济价值高
植物去污作用的影响因素
人工湿地中植物的去污作用受到各种因素的影响, 人工湿地中植物的去污作用受到各种因素的影响,归纳为 如下几个方面: 如下几个方面: 1 2 3 4 5
张媛洪、剑明等进一步研究 张媛洪、剑明等进一步研究 了人工湿地植物的去污机理, 了人工湿地植物的去污机理, 突出了微生物在其中的作用。 突出了微生物在其中的作用。
黄娟、王玉彬等研究了植物 黄娟、王玉彬等研究了植物 对不同类型污水的去污效果, 对不同类型污水的去污效果, 其中黄娟在试验中发现芦苇 芦苇、 其中黄娟在试验中发现芦苇、 美人蕉脱氮效果最佳。 美人蕉脱氮效果最佳。
植物在人工湿地中的作用 植物在人工湿地中的作用 湿地
作为人工湿地的主要组成部分之一， 作为人工湿地的主要组成部分之一，植物在 人工湿地污水处理过程中起着重要的作用。 人工湿地污水处理过程中起着重要的作用。 植物的存在减少了污水的流动速度，有利于 植物的存在减少了污水的流动速度， 减少了污水的流动速度 悬浮物的沉降，同时可以防止系统在冬季结 悬浮物的沉降，同时可以防止系统在冬季结 具有保持温度的作用; 保持温度的作用 冰，具有保持温度的作用; 由于植物的存在 处理系统和污水之间的接触面积得到增加， 处理系统和污水之间的接触面积得到增加， 有利于悬浮物的去除植物发达的根系使系统 内侵蚀沟不容易形成，植物根系的生长使系 内侵蚀沟不容易形成，植物根系的生长使系 统不容易被阻塞; 另外， 统不容易被阻塞; 另外，大部分植物外形美 观可以增加环境美化作用 增加环境美化作用。 观可以增加环境美化作用。
影响因素
Hill等还研究了植物覆盖率对人工湿地 等还研究了植物覆盖率对人工湿地水温 D.T. Hill等还研究了植物覆盖率对人工湿地水温 的影响, 的影响,发现无植被验单元里的的水温显然要高于 有植被的,气温的变化量也要比有植被的大。 有植被的,气温的变化量也要比有植被的大。
植物类型
Tanner对人工湿地中种植的 对人工湿地中种植的8 Chris C. Tanner对人工湿地中种植的8种植物的生长 状况和养分摄取能力作了对比,有大水莞、芦苇、 状况和养分摄取能力作了对比,有大水莞、芦苇、水甜 灯心草等8种植物,研究发现种有不同植物的人工 茅、灯心草等8种植物,研究发现种有不同植物的人工 湿地试验单元对TSS COD、TP和TN的去除率不同 TSS、 的去除率不同, 湿地试验单元对TSS、COD、TP和TN的去除率不同,平均 去除率分别为76%~88% 77%~91%、79%~93%、65%~92%。 76%~88%、 去除率分别为76%~88%、77%~91%、79%~93%、65%~92%。 另外对比了生产能力、养分摄取、 另外对比了生产能力、养分摄取、根区通气潜能和生 活特性等。 活特性等。 Hill等研究了氨对人工湿地中 种植物慈姑、 等研究了氨对人工湿地中5 D.T. Hill等研究了氨对人工湿地中5种植物慈姑、 芦苇、藨草、香蒲、普通灯心草生物量产量的影响, 芦苇、藨草、香蒲、普通灯心草生物量产量的影响,结 果表明只有藨草受影响,其他植物不受氨浓度的影响, 果表明只有藨草受影响,其他植物不受氨浓度的影响, 不同植物的生物量产量有显著性差异。 并且不同植物的生物量产量有显著性差异 并且不同植物的生物量产量有显著性差异。
我国人工湿地的研究现状
我国自“七五”时开始了人工湿地的研究, 我国自“七五”时开始了人工湿地的研究, 但对人工湿地植物的专项报道多见于上世纪 90年代后期 主要是去污机理、去污效果、 年代后期, 90年代后期,主要是去污机理、去污效果、影 响因素、植物筛选等几个方面的内容。 响因素、植物筛选等几个方面的内容。
人工湿地植物的研究现状
年代起， 自从 20 世纪 60 年代起，国 内外的学者们为了寻找高效低 耗的水污染处理技术， 耗的水污染处理技术，就相继 采用植物进行污水治理的研究。 采用植物进行污水治理的研究。 这种污水处理系统以植物为主， 这种污水处理系统以植物为主， 主要是由太阳能来驱动的， 太阳能来驱动的 主要是由太阳能来驱动的，并 且在进行深度处理污水的同时， 深度处理污水的同时 且在进行深度处理污水的同时， 还可以固定能源 回收资源， 固定能源和 还可以固定能源和回收资源， 再加上处理过程基本不使用化 学品，不会产生有害的副产物， 学品，不会产生有害的副产物， 是一种非常好的“绿色” 是一种非常好的“绿色”的处 理技术。 理技术。
5)目前对人工湿地植物的研究多局限在实验室的 5)目前对人工湿地植物的研究多局限在实验室的 小试规模,工程实践应用的实例少,缺乏理论与实 小试规模,工程实践应用的实例少,缺乏理论与实 际工程的结合,应开展这方面的研究。 际工程的结合,应开展这方面的研究。
人工湿地植物应用过程存在的问题与展望
通过整理了解到， 通过整理了解到，尽管国内外对人工湿地 系统中的植物开展了较为广泛的专项研究, 系统中的植物开展了较为广泛的专项研究,但 由于各种因素的作用使得人工湿地植物的整 体净化效果受到影响, 体净化效果受到影响,况且我国人工湿地的研 究起步较晚, 究起步较晚,因此有关湿地植物的研究还需不 断深入和探索。 断深入和探索。
进水浓度
水力负荷
水力停留时间(HRT) 水力停留时间(HRT)
和湿地水体PH 温度 和湿地水体PH
植物的种类
植物去污作用的影响因素
在环境温度较低的冬季, 在环境温度较低的冬季,许多湿地植物的活性 不断降低,甚至部分湿地植物开始死亡, 不断降低,甚至部分湿地植物开始死亡,极大地影 响到人工湿地系统的去污能力。 响到人工湿地系统的去污能力。 在冬季西洞庭湿地以菊科、 在冬季西洞庭湿地以菊科、十字花科野生植 物为主,因而在人工湿地植物选取的时候, 物为主,因而在人工湿地植物选取的时候,可以选 择一些菊科、 择一些菊科、十字花科植物来适应冬季温度较低 的环境, 的环境,从而能在一定程度上维持湿地系统的去污 能力。从另一方面说明了在人工湿地植物越冬期 能力。从另一方面说明了在人工湿地植物越冬期 去污能力下降问题研究方面还不深入, 去污能力下降问题研究方面还不深入,今后应当加 强湿地植物越冬期的研究。 强湿地植物越冬期的研究。
去污效果
Klomjek等研究了在含盐环境下生长的 等研究了在含盐环境下生长的8 Pantip Klomjek等研究了在含盐环境下生长的8 种人工湿地植物,有香蒲、管茅、水草、亚洲杂草、 种人工湿地植物,有香蒲、管茅、水草、亚洲杂草、 盐碱地网茅、格勒力草、香根草、 盐碱地网茅、格勒力草、香根草、亚马逊草发现香 蒲长势不好,但它是去除营养物质的最佳植物, 蒲长势不好,但它是去除营养物质的最佳植物,而亚 洲杂草对BOD5的去除率最好。 BOD5的去除率最好 洲杂草对BOD5的去除率最好。 Antonio等对西亚2 Antonio等对西亚2个不同人工湿地里的不同植 等对西亚 物的长势和生物量作了研究, 物的长势和生物量作了研究,发现横向潜流型人工湿 (H-SSF)和垂直潜流型人工湿地(V-SSF)中同种植 和垂直潜流型人工湿地(V 地(H-SSF)和垂直潜流型人工湿地(V-SSF)中同种植 物的长势和生物量也不相同, 物的长势和生物量也不相同,但是从去除污水的总体 效益来看, 效益来看,人工湿地具有替代传统污水处理技术的潜 力。
人工湿地植物的研究现状 及展望
1.人工湿地植物的概述 人工湿地植物的概述
2.人工湿地植物的相关研究现状 2.人工湿地植物的相关研究现状
.人工湿地植物应用过程存在的问题与展望 3 .人工湿地植物应用过程存在的问题与展望
人工湿地植物概述
根据湿地内植物存在的 形式，人工湿地分为: 浮水 形式，人工湿地分为: 植物人工湿地 沉水植物人 人工湿地; 植物人工湿地; 沉水植物人 工湿地; 挺水植物人工湿地 人工湿地。 工湿地; 挺水植物人工湿地。 浮水植物系统中的植物漂浮 于水面上，根系呈淹没状态。 于水面上，根系呈淹没状态。 经常被应用的植物有浮萍和 风信子。 风信子。沉水植物人工湿地 系统中植物完全淹没于水中。 系统中植物完全淹没于水中。 目前所指的人工湿地一般是 指挺水植物系统和浮生植物 系统。 系统。