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构建微型潜流湿地(上直径-下直径-高,80-50-45 cm)和中试规模湿地(L×W,8×3 m),研究了梭鱼草(Pontederia cordata L.)(以芦苇Phragmites australis Trin.ex Steud.做参照)的生长特性及不同时期的污水净化效果。实验结果如下:
1.两种植物呈现不同的连茬生长特点。芦苇第二年的植株生长明显好于第一年,生物量是第一年的2.8倍。梭鱼草在第一年夏、秋季生长较快,之后维持稳定,两年的生物量接近。
2.不同湿地类型中植物生长差异较大。芦苇在表面流湿地中的生长要明显好于潜流湿地,前者地上部分生物量是后者的3.9倍,梭鱼草在两种湿地中的生物量接近。
3.湿地净化效果受季节变化影响较大。在夏季,湿地对污染物的净化效果最好。除化学需氧量(COD)的去除率春季好于冬季,其余六种污水指标均为夏季>秋季>冬季>春季。
4.不同水力停留时间,植物对污染物的去除效果不同。除总磷(TP)、可溶性活性磷(SRP)外,其他污水指标在持水时间为48小时的净化效果好于24小时,其中生化需氧量(BOD5)差异极显著(p=0.003)。
5.两种植物根系生长分布不同。芦苇的根系多为直径大于1 mm,且分布于15 cm以下中基质最多,梭鱼草以小于1 mm的根系为主,多分布于基质表层0-15 cm处。
6.植物生物量与营养物质N、P及有机物的净化效果呈较好的相关性,地上部分生物量与BOD5呈极显著相关(p<0.01),与总氮(TN)、TP、氨氮(NH4-N)呈显著相关(p<0.05),根生长量与NH4-N呈显著相关(P<0.05)。COD与须根(d<1 mm)及分布于5-15 cm基质层根生长量呈极显著相关(p<0.01)。
7.湿地对各污染物表现出较好的净化效果。停留时间为48小时时,对TN、硝氮(NO3-N)、NH4-N、TP、SRP、BOD5、COD平均去除率分别为12.6%-96.4%、39.1%-96.2%、73.8%-97.5%、40.1%-99.5%、47.3%-98.2%、78.3%-98.5%和50.1%-92.9%,其中对总氮、磷的去除率变化幅度较大。通过两年的实验测定得出,梭鱼草湿地的总体净化效果优于芦苇湿地。