论文部分内容阅读
摘要:本次实验中选择5种植进行对比,5种植物既有单独种植也有混合种植,并检验不同植物以及不同植物组合对水体中TN、TP及COD的净化效果。由实验结果可知,鸢尾的COD净化率达89.3%,美人蕉的COD净化率在86.6%,鸢尾结合美人蕉净化率为88.2%。鸢尾、风车草,美人蕉结合鸢尾的磷净化能力较强,分别为91.0%、92.3%及90.6%,芦竹的去氮性能最佳,可达60.6%。在具体的水质净化过程中,需根据具体的水体污染物来选择种植植物的种类。
关键词:生态浮岛;水生植物;水质改善
今年来,伴随着经济发展、工业生产、城市建设等活动,水质污染现象越来越严重,而生态浮岛作为一种水体净化技术,有着较好的水质改善能力,能够有效改善水污染问题。
一、植物与实验
(一)植物
本次实验主要选取以下植物进行:水鬼焦、鸢尾、美人蕉、花叶芦竹、风车草。混合植物为:美人蕉分别与水鬼蕉、鸢尾、风车草混合,水鬼蕉与鸢尾混合。
(二)水样
选取本地一处水质较差、发臭浑浊的湖水,水中有污染物且有一定的淤泥沉积,水体恶化严重。
(三)方法
实验的主要步骤如下:首先先利用海绵固定植物,将其放入水箱中,水箱容量:200L,其中注入水量:120L。试验中1号箱所放植物为:鸢尾;2号箱所放植物为:风车草;3号箱所放植物为:美人蕉;4号箱所放植物为:花叶芦竹;5号箱所放植物为:水鬼焦;6号箱所放植物为:鸢尾和美人蕉;7号箱所放植物为:风车草和美人蕉;8号箱所放植物为:鸢尾和水鬼焦;9号箱所放植物为:水鬼焦和美人蕉,每箱4柱,10号中不放任何植物。
取样方法:开始阶段,取水2d/次,3周之后,3d/次。
同時检测相关的pH、COD、TP、TN指标[1]。
二、实验结果
(一)pH变化
pH值前后对比。实验过程中的pH是处于上升状态的,其初始值为6.3~6.8,而实验完成后数值为7.0~8.0,为弱碱性。对于植物生长来说,pH高,则水中的磷酸盐更易沉积,导致其无法获取足弓的磷酸盐,因而TP值也就较低。在实验中水鬼蕉的pH值低,其TP就高。
(二)COD变化
pH值前后对比。在实验初期阶段,试验中植物的COD值都有明显的下降,实验进行10天之后,前9组的COD下降率为49.4%,而第10组的下降率为26.2%。试验进行3周时,其下降的速度有所降低,前9个箱子的COD下降率为67.1%,第10个箱子为46.5%。到试验进行到第5周时,COD值几乎保持不变、不再下降,试验的最终结果为3组数据的平均值。通过实验可知,其中1号箱、3号箱、7号箱的COD下降率最高,且通过实验发现,混合组植物的COD改善情况,约等于混合组其中一种植物单独的去除率,由此可知,单读种植的去除率更高。
(三)TP变化
TP值前后对比。磷是植物生长所需的重要营养元素,也是水体富营养化的主要原因。在实验中,TP的去除速度是较为缓慢的,且无时段性特征,其下降的速度较为稳定。实验进行到第10天时,前9个箱子的TP下降率为33.2%,第10箱子为29.5%。实验3周左右时,其去除速度有所放慢,且数值变化较小,这时,前9个箱子的TP下降率为59.4%,第10个箱子为46.6%。实验第33天,其数据几乎不在变化,试验的最终结果为3组数据的平均值。由试验可知,1号箱、2号箱、3号箱以及6号箱中,磷的改善效果最佳。混合组中,鸢尾结合美人蕉的TP值变化,同其各自单独的数值相近,但混合组中,7号箱和9号箱植物的混合效果,好于其单独栽种的效果[2]。
(四)TN 的变化
TN值前后对比如图1。TN的主要作用:降低水中的悬浮物含量,沉降氮元素,降低硝化,促进氨氮挥发,帮助植物生长。实验中,TN值的降低速度开始较快,随着实验进行逐步减慢。实验进行到第10天时,前9个箱子的TP下降率为37.2%,第10箱子为32.3%。实验3周左右时,其去除速度有所下降,且数值变化较小,这时,前9个箱子的TN下降率为46.5%,第10个箱子为37.2%。实验进行到第33天时,其数据几乎不在变化,试验的最终结果为3组数据的平均值。由实验结果可知,在各组实验植物中,花叶芦竹对氮的抑制作用最为明显,且单独种植的植物对氮的抑制效果差距较小,混合组中,鸢尾与水鬼焦混合的去除率,不及其单独栽种的效果好。
三、结果
(一)实验结果如表1
(二)水质影响因素
影响水质的因素较为多样,首先是悬浮物沉降:无植物的第10个箱子水质中TN的下降率为70.3%,TP的下降率为65.1%,COD的下降率为35.3%,可见雨后水质中的主要杂质为悬浮物,因而静置水箱中的悬浮物,主要通过沉降来去除,而前9个箱子的TN的平均下降率为52.8%,TP的平均下降率为74.1%,COD的平均下降率为83.2%,由此可见,浮岛植物能够有效的改善水质[3]。其次是微生物:植物去除水体中的微生物通常是经过根系对其进行降解完成的。实验中的各组植物中,鸢尾、美人蕉光合作用能力较佳,同时还能够通过高温增强其供氧能力,从能能够更加有效的降解有机物。水体中的氮去除方式主要是通过硝化作用,花叶芦竹的去氮能力较强,其根茎中空,因此具有较好传氧性能,并且其还具有一定的泌氧能力,有利于硝化菌的生长。植物释放:植物生长时,会有部分的残体落入水中,进而在水中腐烂,其腐烂时会释放一定的氮、磷物质,使得水中的营养元素再次积累,从而形成污染。在本次实验中,水鬼蕉的生长状态较为不佳,其叶片有一定程度的枯萎,使得在对其进行培育期间,无论是单独种植,还是与其他种类植物混合,最终水体中氮的下降率都较低。最后是植物吸收:相对其它几种因素来说,植物吸收对于水体中TN、COD的影响较低,但在水质净化过程中,需要通过植物根茎来吸附水中的磷元素,植物根系对于水中磷元素的吸收,通常是当外部磷酸盐上升到一定程度时,其通过随意扩散的方式来进行磷的吸收,当磷酸盐的浓度降低到一定程度时,植物便会自主进行磷吸收。
(三)实验评价
由本次实验可知,在水质较差的水体中设置生态浮岛后,其水质有着较为明显的改善,水体中的TN、TP及COD有了明显的下降。若下过暴雨,沉降对于水质的改善也有较大的帮助。实验中,各种类型植物对于水中污染元素的去除能力有一定的差别,其各类植物在各个生长阶段,其所需的磷、氧等物质的量也存在一定的差别,且各类植物的生长、水质净化能力各有侧重,因此对于水体杂质的去除能力各不相同。综合来看,鸢尾与鸢尾组合植物,美人蕉与美人蕉组合植物,对于TP及COD的净化能力较强,但其对TN的降低能力较弱[4]。而相比于鸢尾、美人蕉,花叶芦竹在TP、COD的净化效果较弱,但其能够很好的去除TN。因此,如果想要改善整体的水质,同时种植鸢尾、美人蕉以及芦竹,能够取得较好的水质净化效果。
四、结束语
本次调查主要采取实验的方式来探究水生植物的水质净化效果,由实验结果可知,生态浮岛对于水质净化有着显著作用,因此根据实际需要采取生态浮岛净化水质,对于改善水体污染意义重大。
参考文献:
[1]吕家展,张顺涛,李葱碧等.生态浮岛种植水生植物水质改善效果评价[J].环境科学与技术,2017(s1):191-195.
[2]王金旺,杨升,夏海涛,等.新型生态浮岛对改善水质的效果[J].浙江农业科学,2017,58(10):1837-1841.
[3]刘浏,蔡敏,王旭东.生态浮岛应用于黑臭河道的水质改善研究[J].污染防治技术,2017(2):28-31.
[4]王超,陈亮,胡晓宇,等.生态浮岛修复关键技术研究进展[J].绿色科技,2016(16):35-36.
关键词:生态浮岛;水生植物;水质改善
今年来,伴随着经济发展、工业生产、城市建设等活动,水质污染现象越来越严重,而生态浮岛作为一种水体净化技术,有着较好的水质改善能力,能够有效改善水污染问题。
一、植物与实验
(一)植物
本次实验主要选取以下植物进行:水鬼焦、鸢尾、美人蕉、花叶芦竹、风车草。混合植物为:美人蕉分别与水鬼蕉、鸢尾、风车草混合,水鬼蕉与鸢尾混合。
(二)水样
选取本地一处水质较差、发臭浑浊的湖水,水中有污染物且有一定的淤泥沉积,水体恶化严重。
(三)方法
实验的主要步骤如下:首先先利用海绵固定植物,将其放入水箱中,水箱容量:200L,其中注入水量:120L。试验中1号箱所放植物为:鸢尾;2号箱所放植物为:风车草;3号箱所放植物为:美人蕉;4号箱所放植物为:花叶芦竹;5号箱所放植物为:水鬼焦;6号箱所放植物为:鸢尾和美人蕉;7号箱所放植物为:风车草和美人蕉;8号箱所放植物为:鸢尾和水鬼焦;9号箱所放植物为:水鬼焦和美人蕉,每箱4柱,10号中不放任何植物。
取样方法:开始阶段,取水2d/次,3周之后,3d/次。
同時检测相关的pH、COD、TP、TN指标[1]。
二、实验结果
(一)pH变化
pH值前后对比。实验过程中的pH是处于上升状态的,其初始值为6.3~6.8,而实验完成后数值为7.0~8.0,为弱碱性。对于植物生长来说,pH高,则水中的磷酸盐更易沉积,导致其无法获取足弓的磷酸盐,因而TP值也就较低。在实验中水鬼蕉的pH值低,其TP就高。
(二)COD变化
pH值前后对比。在实验初期阶段,试验中植物的COD值都有明显的下降,实验进行10天之后,前9组的COD下降率为49.4%,而第10组的下降率为26.2%。试验进行3周时,其下降的速度有所降低,前9个箱子的COD下降率为67.1%,第10个箱子为46.5%。到试验进行到第5周时,COD值几乎保持不变、不再下降,试验的最终结果为3组数据的平均值。通过实验可知,其中1号箱、3号箱、7号箱的COD下降率最高,且通过实验发现,混合组植物的COD改善情况,约等于混合组其中一种植物单独的去除率,由此可知,单读种植的去除率更高。
(三)TP变化
TP值前后对比。磷是植物生长所需的重要营养元素,也是水体富营养化的主要原因。在实验中,TP的去除速度是较为缓慢的,且无时段性特征,其下降的速度较为稳定。实验进行到第10天时,前9个箱子的TP下降率为33.2%,第10箱子为29.5%。实验3周左右时,其去除速度有所放慢,且数值变化较小,这时,前9个箱子的TP下降率为59.4%,第10个箱子为46.6%。实验第33天,其数据几乎不在变化,试验的最终结果为3组数据的平均值。由试验可知,1号箱、2号箱、3号箱以及6号箱中,磷的改善效果最佳。混合组中,鸢尾结合美人蕉的TP值变化,同其各自单独的数值相近,但混合组中,7号箱和9号箱植物的混合效果,好于其单独栽种的效果[2]。
(四)TN 的变化
TN值前后对比如图1。TN的主要作用:降低水中的悬浮物含量,沉降氮元素,降低硝化,促进氨氮挥发,帮助植物生长。实验中,TN值的降低速度开始较快,随着实验进行逐步减慢。实验进行到第10天时,前9个箱子的TP下降率为37.2%,第10箱子为32.3%。实验3周左右时,其去除速度有所下降,且数值变化较小,这时,前9个箱子的TN下降率为46.5%,第10个箱子为37.2%。实验进行到第33天时,其数据几乎不在变化,试验的最终结果为3组数据的平均值。由实验结果可知,在各组实验植物中,花叶芦竹对氮的抑制作用最为明显,且单独种植的植物对氮的抑制效果差距较小,混合组中,鸢尾与水鬼焦混合的去除率,不及其单独栽种的效果好。
三、结果
(一)实验结果如表1
(二)水质影响因素
影响水质的因素较为多样,首先是悬浮物沉降:无植物的第10个箱子水质中TN的下降率为70.3%,TP的下降率为65.1%,COD的下降率为35.3%,可见雨后水质中的主要杂质为悬浮物,因而静置水箱中的悬浮物,主要通过沉降来去除,而前9个箱子的TN的平均下降率为52.8%,TP的平均下降率为74.1%,COD的平均下降率为83.2%,由此可见,浮岛植物能够有效的改善水质[3]。其次是微生物:植物去除水体中的微生物通常是经过根系对其进行降解完成的。实验中的各组植物中,鸢尾、美人蕉光合作用能力较佳,同时还能够通过高温增强其供氧能力,从能能够更加有效的降解有机物。水体中的氮去除方式主要是通过硝化作用,花叶芦竹的去氮能力较强,其根茎中空,因此具有较好传氧性能,并且其还具有一定的泌氧能力,有利于硝化菌的生长。植物释放:植物生长时,会有部分的残体落入水中,进而在水中腐烂,其腐烂时会释放一定的氮、磷物质,使得水中的营养元素再次积累,从而形成污染。在本次实验中,水鬼蕉的生长状态较为不佳,其叶片有一定程度的枯萎,使得在对其进行培育期间,无论是单独种植,还是与其他种类植物混合,最终水体中氮的下降率都较低。最后是植物吸收:相对其它几种因素来说,植物吸收对于水体中TN、COD的影响较低,但在水质净化过程中,需要通过植物根茎来吸附水中的磷元素,植物根系对于水中磷元素的吸收,通常是当外部磷酸盐上升到一定程度时,其通过随意扩散的方式来进行磷的吸收,当磷酸盐的浓度降低到一定程度时,植物便会自主进行磷吸收。
(三)实验评价
由本次实验可知,在水质较差的水体中设置生态浮岛后,其水质有着较为明显的改善,水体中的TN、TP及COD有了明显的下降。若下过暴雨,沉降对于水质的改善也有较大的帮助。实验中,各种类型植物对于水中污染元素的去除能力有一定的差别,其各类植物在各个生长阶段,其所需的磷、氧等物质的量也存在一定的差别,且各类植物的生长、水质净化能力各有侧重,因此对于水体杂质的去除能力各不相同。综合来看,鸢尾与鸢尾组合植物,美人蕉与美人蕉组合植物,对于TP及COD的净化能力较强,但其对TN的降低能力较弱[4]。而相比于鸢尾、美人蕉,花叶芦竹在TP、COD的净化效果较弱,但其能够很好的去除TN。因此,如果想要改善整体的水质,同时种植鸢尾、美人蕉以及芦竹,能够取得较好的水质净化效果。
四、结束语
本次调查主要采取实验的方式来探究水生植物的水质净化效果,由实验结果可知,生态浮岛对于水质净化有着显著作用,因此根据实际需要采取生态浮岛净化水质,对于改善水体污染意义重大。
参考文献:
[1]吕家展,张顺涛,李葱碧等.生态浮岛种植水生植物水质改善效果评价[J].环境科学与技术,2017(s1):191-195.
[2]王金旺,杨升,夏海涛,等.新型生态浮岛对改善水质的效果[J].浙江农业科学,2017,58(10):1837-1841.
[3]刘浏,蔡敏,王旭东.生态浮岛应用于黑臭河道的水质改善研究[J].污染防治技术,2017(2):28-31.
[4]王超,陈亮,胡晓宇,等.生态浮岛修复关键技术研究进展[J].绿色科技,2016(16):35-36.