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植物对污染水净化作用论文范文2篇

来源:期刊VIP网 时间:


篇(1)

  摘要:随着经济的高速发展,生活水平的提高,人们对环境的净化,美化越来越重视,而现代工业规模在不断扩大,工业生产产生的废水废渣越来越多,直接排放会极大的污染了环境。工业污水主要是含无机污染物的无机废水、含有机污染物的有机废水、重金属废水、含放射性物质的废水等,都需要进行特殊的净化处理才能排放或使用,本文就工业污水的植物净化处理进行浅要地论述。

  关键字:工业污水植物净化,美化处理,污染

  近年来,随着我国工业化的发展,水环境污染问题越来越突出。而人们对生产生活过程中污水处理的重视程度不够,管理水平较低;致使污水一般不经过任何处理就直接排入附近河流湖泊,严重加剧了水环境的污染;特别是工业污水含有大量的有害物质,不经有效地处理会严重恶化环境,为害生命的生存与健康。因此加大对工业污水处理管理,研究探索出既能美化环境又能有效地净化污水的处理措施,对未来的生产生活具有极其重要的意义。

  1 不同植物对工业污水净化处理

  1.1 近几年来,人们利用植物净化的特殊方式对工业污水处理取得了很好的净化效果和净化效率,同时也研究出不同的植物对污水的净化效果不同,从而建构出许多种污水的植物净化处理模式。根据实验研究表明香蒲植物具有净化铅、锌等矿废水效果,而且宽叶的香蒲植物是属单子叶多年生挺水植物,有根状茎和其他下茎能够不断延伸而迅速发展成群体,能在水生植物净化塘中占绝对优势,形成较好的绿色效果,对一些含有重金属工业污水有很好的净化处理作用。还有红树林植物能够净化含工业废油废水、重金属的工业污水也有一定处理效果,其中属于红树植物之一的白骨壤在对含有重金属的工业污水有很强的适应性和耐受性,其对重金属污染物的吸收量极大,净化效率也很高。

  1.2在工业污水的植物净化处理中,很多草本植物也能净化工业废水,如水葫芦、水花生、大漂、浮萍、风车草、宽叶香薄及茭白等,当利用一定的植物处理模式来处理工业废水后,这些草本植物对工业污水中一些悬浮物去除率都在70%以上,其中水葫芦、水花生、风车草的净化率更是达到84%以上;对工业污水中存在的TN、TP、 CODCr和BOD5等有害物质也有一定的净化能力。

  2 工业污水的植物净化处理机理

  2.1 利用植物净化的能力对工业污水进行处理,是利用了植物填料特有的理化特性、微生物的分解作用和植物的同化异化作用来处理工业污水; 是植物填料、植物和微生物共同作用的结果。建成完整的植物净化模式后,填料表面和植物根系及周围附着了大量微生物。当污水流经时,污水中的悬浮物会被填料及根系阻挡拦截,有机质、矿物质会通过微生物、植物膜的吸附和同化、异化作用进行生物去除。同时植物不但可以直接吸收利用污水中的少量营养物质,而且还能为其根系周围的微生物输送氧气和提供栖息地,大大增加微生物的数量和分解代谢的面积,进一步促进植物的生长提高了植物净化能力。

  2.2 在进行工业污水的净化处理中,一些水生植物长期生活在缺氧的环境中,致使植物本身的结构出现了一些特殊性状。例如植物被污染的部分表皮细胞排列非常紧密,避免污水侵染受害导致的同化功能下降,造成水分过分蒸腾,从而增强植物的耐污性和抵抗力,进一步加强了植物在污水中的生存能力,间接地提高了植物的污水净化能力。

  2.3 一般用作污水净化的水生或湿生植物根系都比较发达,这样更有利于阻挡、吸收污水中的物质。而这些植物在生长过程需要大量的N、P等营养物质,其吸收以后不仅能促进植物的生长,还能对一些富营养化水体起到明显的净化效果。同时在植物吸收污水中的污染物后,特别是一些重金属离子和有机有害物质,就会富集和固定在植物体内或土壤中,从而减少了水中污染物的含量。更重要的是:污水中存在的重金属物质主要积聚在植物的皮层细胞中的细胞壁上,只会有少量重金属物质进入植物细胞的原生质,表明了植物的细胞壁对重金属有很高的亲和力。在植物净化系统中植物不断地生长,根系越来越发达,这样植物与污水接触面积就逐渐增大,并逐渐形成密集的过滤层,因此净化植物还起到了沉降、吸附和过滤作用,进一步加强了植物的净化功能和提高了净化效率。

  3 工业污水的植物净化处理的利用和发展

  3.1 在工业污水的处理中,采用植物净化治理污水是一项新兴的生物工程技术,其建设投资成本低,对环境扰动也很小,有利于保护、改善和美化原有生态环境。同时在工业污水的治理污染过程中,这样可以间接获得植物和生物能源,产生一定的经济效益。根据国家有关环境保护的议案和提议,利用植物对工业污水进行治理不仅能有效的保护环境、美化环境,还能促进我国新型产业技术的发展。同时我们还需要加快对这项新型生物工程技术的研究,努力地完善植物净化系统的不足之处,并结合其他有效的工程技术,采用复合式的工业污水处理工艺,来增强工业污水的治理能力。

  总结:目前我国对利用植物净化处理工业污水的技术还不够成熟,这需要有关技术人员掌握扎实的专业知识,努力提高自身素质,按照有关污水处理的要求,并结合国内外工业污水的植物净化处理的经典案例,进行探索研究,提出科学合理的解决方案和净化工艺,减少工业污水对环境的影响。

  参考文献:

  [1] 翟旭,吴树彪,侯保朝等.《人工湿地植物净化效果研究》[J], 安徽农业科技,2009,37( 31) : 15368-15370.

  [2] 郭杏妹,刘素娥,张秋云等.《三种人工湿地植物处理农村生活污水的净化效果》[J], 华南师范大学学报( 自然科学版) ,2010,2.(1) : 105-109.

  [3] 蔡满成,杨颖. 《污水人工土壤植物床处理》[J].,给水排水,2002,28( 9) : 13-19.

  [4] 汤显强,李金中,李学菊等.《人工湿地不同填料去污性能比较》[J], 水处理技术,2007,33( 5) : 45-48.

  [5] 苗伟红. 《人工湿地填料处理污水的试验研究》[D], 南京: 河海大学硕士毕业论文,2006.

篇(2)

  摘 要:針对受污染河道水体水质净化和长效维护需求,开展黑藻+金鱼藻、穗状狐尾藻+伊乐藻、马来眼子菜+篦齿眼子菜、水盾草+苦草4种沉水植物组合方式的河道水体净化与维护效果研究,结果表明:马来眼子菜+篦齿眼子菜组合对受污染河道的修复效果最佳;对受污染河水的复氧及叶绿素a的削减,沉水植物均表现为促进作用;沉水植物组合的水体净化效果马来眼子菜+篦齿眼子菜组合>黑藻+金鱼藻组合>水盾草组合+苦草>穗状狐尾藻+伊乐藻组合,各植物组合差异不显著;沉水植物组合对受污染河水的净化效果主要受水体营养盐含量影响,不同沉水植物组合方式均有利于河道再生水水质的提升;经沉水植物处理后,COD、氨氮等主要指标可达地表水Ⅳ类水标准。

  关键词:受污染河水;沉水植物组合;水质净化;

  1 材料與方法

  1.1 试验植物

  试验植物的选择需要兼顾适应能力、净化效果以及经济效益等。试验选择生长良好,具有良好净化能力的沉水植物组合,包括穗状狐尾藻与伊乐藻组合(HY)、马来眼子菜与篦齿眼子菜组合(MB)、水盾草与苦草组合(SK)、黑藻与金鱼藻组合(HJ)。在试验开始前对沉水植物进行驯养,通过自来水驯养7d,确保沉水植物生理状态稳定。

  1.2 试验用水

  选择再生水补水河道小中河作为试验用水,将化学需氧量、氨氮、总氮、总磷、叶绿素a、DO、水温等7个指标作为检测指标,探究不同沉水植物组合的水质维护效果。河水水质

  1.3 试验方法

  试验地点设置在通州小中河试验基地,试验水源直接抽取小中河原水。试验水槽上部架设不锈钢管,沉水植物种植在花盆内,花盆通过线绳固定在不锈钢管上并自然下垂,保持沉水植物悬浮在水中。每根钢管固定10盆植物,每盆种植2~3株植物,种植密度为30株/m2。装置尺寸为2.0m×1.0m×1.0m。根据小中河水流情况,水深设置为0.4、0.6、0.8m,根据不同的补水周期,停留时间设置为1、3、5d,研究不同水深及停留时间条件下河道水质情况,探究不同状态下的水质提升效果。

  1.4 测定指标及检测方法

  试验自2019年7月开始至9月结束,共设置4个组合,测定的指标包括总氮、氨氮、总磷、化学需氧量和溶解氧等,其中TN采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定,NH3-N采用纳氏分光光度法测定,总磷采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定,COD采用酸性高锰酸钾法测定。同时利用YSI多功能水质分析仪检测水体叶绿素a、水温、DO的变化。

  对检测结果进行权值归一化计算,对影响水质净化效果的环境因子进行主成分分析,DO、叶绿素a及常规指标的变化曲线采用Origin2018绘制。

  2 结果与讨论

  2.1 不同处理单元溶解氧含量变化情况

  水体中溶解氧含量与水质密切相关。试验过程中沉水植物组合溶解氧含量每7d进行一组检测,对检测指标进行两次平行测定,求均值并绘制溶解氧含量变化过程线,见图1。不同处理单元对水体溶解氧含量影响有明显差异,但溶解氧含量总体呈上升趋势。水体溶解氧含量高于此水温下的饱和溶解氧含量时,水体中沉水植物光合作用产生氧气,导致水体氧含量上升。其中复氧能力SK>HJ>MB>HY。沉水植物在生长过程中,通过光合作用将氧气从植物上部送至根茎,经释放和扩散,根系周围表现为好氧环境,使水中DO含量升高[9-10]。复氧能力的变化在一定程度上体现了植物的生长状况。试验后期水体中出现鱼苗,说明不同沉水植物组合对受污染河道的生态修复有一定促进作用。

  2.2 不同处理单元叶绿素a含量变化情况

  叶绿素a含量一定程度上可以反映水体初级生产力情况,是衡量水体富营养化程度的重要指标。试验过程中叶绿素a含量变化情况见图2。不同沉水植物组合方式限制了水体叶绿素a含量的提升。试验初期,随着水温的升高藻类生长速率加快,此时水体内藻类含量迅速增加,藻类密度达到峰值之后,受沉水植物的抑藻作用,叶绿素a含量显著下降。姜小玉等[11]研究发现,穗状狐尾藻、苦草、金鱼藻等水生植物均有抑藻效果。试验中不同沉水植物组合对受污染河水藻类的生长均产生抑制作用,其抑藻能力为HJ>HY>MB>SK。其原因可能是,金鱼藻与黑藻繁殖速度快,水面覆盖度高,对于光照以及水体中营养物质的吸收较藻类更具优势,从而抑制藻类生长;金鱼藻及穗状狐尾藻可以分泌化感物质,化感物质可以起到抑制受污染河水藻类生长的作用。金鱼藻借助假根与底泥相连接,通过根上部释放的化感物质加强对受污染河水藻类的调控,改善受污染河水水质。

  2.3 不同处理单元温度变化情况

  北方地区不同时段气温变化幅度较大,水温影响沉水植物的生理状态及其对污染物的净化效果,试验水温变化情况见图3。温度是影响沉水植物净化能力的重要环境因子,每种植物生长都有其最适宜温度,水温的变化直接影响不同组合方式的净化效果。文明等[12]研究发现,黑藻具有优异的耐高温性能,在42℃仍可正常发育。在同一温度下,不同沉水植物水质净化效果不同。过高的水温会对植物的生长代谢造成不可逆的损害,影响其竞争力[13]。试验初期,受水温影响,植物生长代谢迅速;试验末期,水温降低,但仍处于沉水植物生长的适宜温度。试验期间,水温整体处于沉水植物适宜的生长范围内,水温变化未对沉水植物的生长造成损害。

  2.4 不同处理单元营养盐变化情况

  (1)不同处理单元COD的变化。COD可以反映水体受污染情况,COD数值越大,说明水体受有机物污染越严重。沉水植物组合对于COD的净化效果见图4。由图4可以看出,受污染河水经沉水植物处理后,COD含量变化明显。总体来看,各组合方式对受污染河水中的COD净化均有一定效果。对试验所得的污染物去除率进行均值计算可得,MB去除率约为28.01%,HJ约为27.85%,SK约为26.36%,HY约为 25.17%,即对COD的净化效果MB>HJ>SK>HY。MB在5d的停留时间及0.4m水深下,COD去除率达到最大值31.14%。