人工湿地植物选择、组合优化说明
更新时间:2023-07-27 01:52:01 阅读量: 实用文档 文档下载
人工湿地水生植物选择、组合优化说明
人工湿地水生植物选择:
1、良好的生态适应能力和生态营建功能
管理简单、方便是人工湿地处理系统的主要特点。筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的水生植物,可有效减少管理上尤其是对水生植物体后期处理上的许多麻烦,且优先选用本地区天然湿地中存在的水生植物。
2、具有非常强的生命力和旺盛的生长势
抗冻抗热能力
由于人工湿地系统是全年连续运行,故选择的水生植物能在较恶劣的环境条件下也能基本正常生长,以确保人工湿地的净化效率不受环境条件变化的影响。
抗病虫害能力
由于人工湿地处理系统中的水生植物易滋生病虫害,选择抗病虫害能力强的水生植物,可有效解决因病虫害而影响水生植物的自身生长与生存带来的人工湿地的净化效率下降。
对周围环境的适应能力
由于人工湿地中的水生植物根系需长期浸泡在水体中和接触浓度较高的污染物。因此,选择的人工湿地水生植物除了耐污能力要强外,对当地的气候条件、土壤条件和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。
具有较强的耐污染能力
人工湿地水生植物选择、组合优化说明
人工湿地中水生植物对污染物的去除,主要是依靠附着在水生植物吸收,以及根区表面及附近的微生物分解。因此,选择的水生植物需根系发达,对污水耐受能力强。
年生长期长的水生植物
人工湿地系统运行过程中,会因冬季及初春季节植物枯萎死亡或生长休眠而导致处理效率下降的现象。因此,着重选用常绿、冬季生长较旺盛的水生植物类型。
不对当时地生态环境构成隐患或威胁、具有生态安全性。
具有一定的经济价值、文化价值、景观效益和综合利用价值。
人工湿地水生植物优化配置:
1、根据植物类型配置
沉水植物
沉水植物一般原生于水质清洁的环境,其生长对水质要求比较高。因此,沉水植物一般用作人工湿地尾端的强化稳固,以提高出水水质。
漂浮植物
常用做人工湿地系统处理的有水葫芦、大薸、水芹菜、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。
特点:生命力强,对环境适应性好,根系发达;生物量大,生长迅速;具有季节性休眠现象;生育周期短,主要以营养生长为主,对N的需求量最高。
由于漂浮植物具有以上植物学特点,在进行人工湿地植物配置时,充分考虑其各自的优点;
人工湿地水生植物选择、组合优化说明
由于这类植物环境适应能力强,在进行植物配置时应当作地方优势品种予以优先考虑;人工湿地系统中,水体中养分的去除主要依靠植物的吸收利用,因此,生物量大、根系发达、年生育周期多和吸收能力好的水生植物;利用植物积极性休眠特性,进行植物搭配,如冬季低温时配置水芹菜而夏季高温时则配置水葫芦、大薸等适宜高温生长的植物,可避免因植物品种选择搭配单一而出现季节性的功能失调现象;由于这类植物以营养生长为主,对N的吸收利用率要高,因此,在进行人工湿地水生植物配置时应重视其对N的吸收利用效果,可作为N去除的优势植物而加以利用,以提高人工湿地对N的去除效果。挺水植物
常用做人工湿地系统处理的有芦苇、美人蕉、莲藕、茭草、香蒲、菖蒲、旱伞草、风车草、水葱、水莎草、纸莎草、灯芯草等。
特点:适应能力强,或为本土优势品种;根系发达,生长量大,营养生长与生殖生长并存,对N和P、K都比较丰富;能于无土环境生长。
根据这类植物的生长特性、根系分布深浅及分布范围,又可将这类植物分为深根丛生型、深根散生型、浅根丛生型和浅根散生型。
深根丛生型的植物是指根系分布深度在30cm以上,分布较深而分布面积不广,植株地上部分丛生,如旱伞草、茭草、纸莎草等。此类型植物适宜配置载种于潜流式人工湿地。
深根散生型植物根系一般分布于20-30cm之间,植株地上部分分散,如香蒲、菖蒲、水葱、水莎草、风车草等。此类型植物根系入土深度也较深,适宜配置载种于潜流式人工湿地。其中风车草可全年保持生长,即使在冬天仍能维持一定的生长速率。
人工湿地水生植物选择、组合优化说明
浅根散生型植物根系一般在5-20cm之间,如芦苇、美人蕉、莲藕等。由于这些植物根系分布浅,一般原生于土壤环境,因此适宜配置于表流式人工湿地中。浅根从生型植物根系一般分布较浅,如灯芯草等。一般原生于土壤环境,因此适宜配置于表流式人工湿地中。
2、根据植物原生环境配置
根据植物的原生环境分析,原生于实土环境的一些植物如美人蕉、芦苇、灯芯草、旱伞草等,其根系生长有一定的向土性,配置于表流湿地系统中,生长会更旺盛。由于他们根系大都垂直向下生长,因此,净化处理效果不及应用于潜流式湿地中;对于一些原生于沼泽、腐殖层、草炭湿地、湖泊水面的植物如水葱、野茭、香蒲、菖蒲等,由于其生长已经适应了无土环境,因此更适宜配置于潜流式人工湿地;而对于一些块根块茎类的水生植物如荷花、睡莲等则能配置于表面流人工湿地中。
3、根据植物对养分需求类型配置
根据植物对养分的需求情况分析,由于潜流式人工湿地系统填料之间的空隙大,植物根系与水体养分接触的面积要较表面流人工湿地广,因此对于营养生长旺盛、植株生长迅速、植物生物量大、一年有数个萌发高峰的植物,如香蒲、水葱、水莎草等植物适宜栽种于潜流式人工湿地;而对于营养生长与生殖生长并存,生长相对缓慢,一年只有一个萌发高峰期的一些植物,如芦苇、茭草等则适合配置于表面流人工湿地。
人工湿地低温天气稳定性达标可行性分析:
确保人工湿地在低温天气稳定达标的主要措施目前主要有2种,分别为人工湿地的温度强化措施和人工湿地的构建强化措施。
人工湿地水生植物选择、组合优化说明
人工湿地的温度强化措施
人工湿地的温度强化措施主要通过在人工湿地表层覆盖保温材料以达到保温效果。且选择的保温层能分解且不增加系统有机负荷;平衡的营养成分及能适应周边环境的pH值;含有高纤维成分且结构蓬松;能为水生植物萌芽生长提供良好的生存环境;有一定的保湿能力。
人工湿地的构建强化措施
人工湿地类型按系统布水方式,可分为表面流人工湿地与潜流式人工湿地。在低温气候下,表面流人工湿地保温能力较差,易对微生物数量及活性造成影响,从而降低人工湿地处理效率;而潜流式人工湿地污水在地表下运行,在低温气候下可减少因污水蒸发和流动造成能量损失,有利于维持湿地内的温度。
(选择性引用)
人工湿地植物类型的筛选:
影响水生植物对污水净化效果的因素:不同类型的水生植物由于生长状况、根系发达程度、对环境温度的适应等因素不同,从而对污水的净化效率也不一样。
1、水生植物的生物量
生物量的变化是衡量水生植物生长状况及适宜性的一个重要标志,其中沉水植物(如苦藻、伊乐藻等)大于挺水植物(美人蕉、水竹等)。
2、水生植物根系的密集度
水生植物根系的密集度直接影响着植物对污水的净化效果。选择根系比好发达、根系较长的水生植物,能够大大扩展人工湿地净化污水的空间,提高其净化污水的能力。其中美人蕉、水竹、香蒲等挺水植物拥有发达的根系。
人工湿地水生植物选择、组合优化说明
3、温度对水生植物的影响
有研究表明,气温在22-30℃范围内,植物对污染物的去除率最高。如美人蕉、水竹、苦草、伊乐藻等水生植物是生长期最长的植物,并且美人蕉优于水竹,伊乐藻优于苦藻,且伊乐藻在冬季水面结冰后仍能保持较高的生物量。
4、水生植物的耐污能力比较
大多数的单子叶植物,如芦苇、香蒲、旱伞草、茭草对污水的适应能力较强,而双叶子植物则相对较差,如车前草、荠菜等。
5、低温季节对污染物去除效率的比较
根据植物生长特性,适应逆环境并能高效净化水质的挺水植物有石菖蒲、黑麦草、灯芯草、水芹菜等;沉水植物有伊乐藻、眼子菜等。
从水生植物的生长生物量、根系密集度、对温度的的适应情况以及耐污能力等方面对人工湿地植物进行筛选。
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