农业资源与环境学报
JournalofAgriculturalResourcesandEnvironment
高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选
2尚克春1,,刘宪斌1,陈晓英3
2.天津市滨海新区塘沽环境保护监测站,3.天津市滨海新区(1.天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457;天津300450;塘沽环保产业服务中心,天津300450)
由于本区盐碱土壤等自然条件,污水中盐分含量较高,制摘要:天津塘沽作为滨海新区核心区,是目前天津发展最快的地区之一。比较了芦苇(Phragmitesaustralis)(Suaedasalsa)(Artemisiaanethifo-约了废水的回用。本文通过模拟人工湿地实验,、盐地碱篷、碱蒿lia)(Iriswilsonii)(Salicorniaeuropaea)(Spartinaanglica)、黄花鸢尾、盐角草和大米草等耐盐植物对轻污染水体中高浓度氯离子的去适合人工湿地的耐盐碱植除能力,筛选出去除能力较强的植物,并确定植物对盐分去除率达到最大时的生态系统条件。结果表明,芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>大米草,物对氯离子的去除效果依次为:停留时间一般在第4d时可达到平衡。该研究为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。人工湿地关键词:高盐废水;耐盐植物;X173中图分类号:
A文献标志码:
2095-681901-0074-05文章编号:(2014)
doi:10.13254/j.jare.2013.0137
ScreeningoftheSaltTolerantPlantsforHighSalinityWastewaterTreatmentbytheArtificialWetland
(1.MarineScienceEngineeringCollege,TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin300457,China;2.TangguEnvironmentalProtectionMonitoringStation,BinhaiNewAreaofTianjinCity,Tianjin300450,China;3.TangguEnvironmentalProtectionIndustrialSer-Abstract:Tanggu,asthecoreareainBinhaiNewArea,iscurrentlyoneofthefastestdevelopingareasinTianjinCity.Becauseofthesalinemitesaustralis,Suaedasalsa,ArtemisiaanethifoliaWeber,Iriswilsonii,Salicorniaeuropaea,andSpartinaanglicainlightpollutedwaterwascomparedbythesimulationexperimentofartificialwetland.Theplantswithstrongerremovalabilitywereselectedandtheecosystemcondi-tionwithmaximumremovalratewasdetermined.Theresultsshowedthattheremovaleffectofchloridebysalt-tolerantplantsinartificialalkalisoilandothernaturalconditions,wastewaterreuseisrestrictedbyhighsalinity.TheremovalofhighconcentrationchloridebyPhrag-viceCenter,BinhaiNewAreaofTianjinCity,Tianjin300450,China)
2SHANGKe-chun1,LIUXian-bin1,CHENXiao-ying3,
efficiencyreachedbalanceafterfourdays.Thisstudyprovidedascientificbasisforthehighsalinitywastewatertreatmentbyartificialwet-land.
Keywords:highsalinitywastewater;salt-tolerantplants;artificialwetland
wetlandwas:Phragmitesaustralis>Suaedasalsa>Artemisiaanethifolia>Iriswilsonii>Salicorniaeuropaea>Spartinaanglica.Theremoval
是我国制盐、制碱、天津塘沽地处华北平原东部,
但塘沽因土壤含盐造船和海洋石油开发的重要基地。
地下水矿化度高难以利量高,水资源不足,降水偏少,
用,而成为资源型缺水地区。水资源短缺与利用的矛社会及农业的快速发展。因盾,严重制约着本地经济、
降低废水中的盐分,使废水此,如何用低成本的方式,
2013-09-05收稿日期:
(1984—)主要从事环境管作者简介:尚克春,女,硕士研究生,工程师,理和监测工作。E-mail:[email protected]
资源化,成为亟待解决的问题。
耐污染冲人工湿地具有氮磷污染物去除能力强、
已被应用于各种击负荷和运转维护管理方便等优势,
人工高含盐量废水的深度处理[1]。前人研究结果表明,
L-1)(含盐量为4000~8000mg·湿地对沿海高盐度地区
的微咸水中总氮和总磷的最高去除率分别可达50%(含和37%[2];对城市污水处理厂处理后含盐量较高
L-1)的再生水中有机污染物盐量为5000~7000mg·
去除率约为30%[3-5];对含盐量较高的水产养殖废水
—74—
尚克春,等:高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选
中氮、磷也有很好的去除效果[6-8]。人工湿地处理系统
综合了物理、化学、生物3种作用,能够去除污水或废水中的有机物、氮、磷和重金属等[9],采用此方法实现
污水的再生回用不仅适合国情,同时也适合塘沽区情。针对塘沽本地污水中含盐量较高的特点,人工湿地中耐盐植物的筛选显得尤为重要。
本研究构建了高盐度进水条件下人工湿地的实
验装置,比较了不同耐盐植物对氯离子的去除效果,并研究植物对盐分的去除率达到最大时的生态系统
条件,筛选出耐盐范围较高的植物,为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。
1
1.1人工湿材料与地方法
所选植物是实验通耐盐植物过野外调的查筛和选
室内实验相结合的
办法筛选出的,最终选定为6种植物:芦苇、
黄花鸢尾1.1.1、大盐地碱蓬和在耐米天盐草津植、盐滨物的角草海新耐、
区盐塘性沽调及查
碱蒿。周边地区,
采取野外调查与资料查阅相结合的办法,
对本区的株高在1m以下的野生耐盐植物的耐盐程度进行了调查,
共调查盐碱植1.1.2物23植物的种、隶耐属盐17性室科。结合野外调查结果内,实验
初步选定塘沽本地耐盐较高的6种植物和人工湿地常用5种植物作为实验植物,按水生植物和陆生植物分类分别设计实验,
测定其耐盐范围。水生植物包括芦苇、香蒲、水葱、水葫芦、黄花鸢25尾、美人蕉和大米洗净根后置于高为用约cm2、直cm径厚为度20的cm泡沫的草板烧杯,经去,并在内土进、
板行上培打养孔。
人,工以基固材定植
采物。每个烧杯种植1棵植物,每种植物各重复3次。
陆生20植物包括盐角草、枸杞碱蒿,种在高为栽培cm基、直质径。植为物70上cm盆后的,塑、盆料大盐地中盛盆碱有中蓬相,、
同采体用积花的园污土水,
作为并要求水面高度接近盆弦,水量7L。同时设置未种植物的空白对照。每盆栽植植物的初始数量与其原生条件
下25单实验室温0.6%益位面1.2实、,0.8%进积行内植、1.0%20d物、的数量相同。
度控制在20~1.2%驯养情况,观下察的生植物在盐度为0.4%、实验验废水水
长变化情况。
1.3人工湿样取自北排河,
污水的水质如表1所示。实验装地置实长为验装800置
mm,宽为600mm,高为700
表1北排河水质(mg·
L-1)-1)指标最小值最大值平均值氯化物[1**********].92CODBODCr5氨氮
15.60
160
950104443.523.7787.06
69.3443.29mm钢焊,板厚为100容器外侧由角1中个心,接另进加一水固侧管。,距进mm并离水设置池管,由顶设聚3300在乙烯宽板构建,
个,mm度其中最。方向出中心一侧,
并设置顶端水管的设出在水宽度管方向
距离
底端400mm,
3个出水管间距200mm。取样管设置在容器池底中心位置,
垂直方向上布置3支取样管,3个取样管间距200mm,均匀分布在容器的中间位置。实验装置如图1所示。
本实验所用材料主要包括植物、实验废水和基
质。所需基质采用2种:沸石和鹅卵石,
二者孔隙度分别10为cm55.0%。其中和,沸50.4%石是,沸其石粒径族矿均物的分别总为称1~8,
由mm硅氧和和1~氧四面体组成,是一种含水的碱金属或碱土金属的铝
铝硅酸盐矿物,沸石按矿物特征可分为片状、
架状、纤维状及沫粉类4种;按孔道体系特征沸石分为一维、二维和三维体系。而鹅卵石的主要化学成分是二氧化
硅,其次是少量氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合1.4人工湿物。
进水水地源为的运采行与集的测试北排方法
河水,每周采水1次,
并采用连续运行方式向实验装置内进水,
进水依靠重力作用缓缓流入,停留时间为7d。每种植物的栽植数量与其原生条件下单位面积内植物数量相同,
每种植物各重复3次,同时设置未种植物的空白对照。实验过程中,湿地水样取样频率为每日1次,氯离子测量方法采用硝酸银滴定法,
按照参考文献[10]进行。氯离子去除率=3次重复试验的去除率平均值-对照试验去除率。
2结果与分析
对天津塘沽及周边地区,
共调查盐碱植物23种,隶属17科,结果如表2所示。根据表2得出:最耐盐碱的是禾本科的芦苇、
大米草,耐盐度达3%以上,其次是碱蒿、
盐角草、盐地碱蓬、枸杞,耐盐度都在2%以上。可选芦苇、
大米草、碱蒿、—75—
·农业资源与环境学报第31卷·第1期
取样管
出水口
进水管
进水管
平面图(mm)
800
Figure1Experimentaldevice表2本地耐盐植物种类及耐盐范围[11]
[11]
名称
(Phragmitesaustralis)芦苇
(Lyciumbarbarum)枸杞
(Salicorniaeuropaea)盐角草
(Suaedasalsa)盐地碱蓬
(Artemisiaanethifolia)碱蒿
(Vitextrifolia)单叶蔓荆
(SpartinaanglicaHubb)大米草
(Chenopodiumalbum)藜
(HerbaTaraxaci)碱地蒲公英
(YuccaGloriosaL)凤尾兰
(LigustrumvicaryiL)金叶女贞
(Daturastramonium)曼陀罗
(lrislactealPall)马莲
(Portulacagrandiflora)大花马齿苋
费菜(Sedumaizoon)五叶地锦(P.thomsoniL)紫花苜蓿(MedicagosativaL)
地黄(Rehmannia)
一串红(SalviasplendensKer-Gawler)
(CockscombFlower)鸡冠花
(Dendranthemaindicum)野菊花
(Hibiscusmoscheutos)芙蓉葵
Choisy)(Pharbitisnil(Linn.)牵牛
科名禾本科茄科藜科藜科藜科马鞭草科禾本科藜科菊科百合科木犀科茄科鸢尾科马齿苋科景天科葡萄科豆科玄参科唇形科苋科菊科锦葵科旋花科
株高/cm>100>10010~10020~8030~100<2040~13060~1205~20<2050~150<20<202.520~503~1030~1005~30<20<2050~120100~150<20
耐盐范围/%3.0~4.02.65~3.02.5~3.02.5~3.61.5~3.020.6~0.83.0~4.00.1~2.00.6~0.81.0左右0.4左右0.3~0.60.3~0.40.300.300.3~0.40.3~0.60.3~0.60.300.300.300.300.30
生理类型拒盐植物专性聚盐植物聚盐植物专性聚盐肉质植物专性聚盐肉质植物专性盐生植物专性泌盐植物专性泌盐植物专性盐生植物专性盐生植物兼性耐盐植物耐盐性能强耐盐性能强兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物轻盐碱植物轻盐碱植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物
图1实验装置图
(mm)立体图
盐地碱蓬、盐角草、枸杞进行下一步室内实验。
对选定的塘沽本地6种植物和人工湿地常用5种植物进行室内实验,测定其耐盐范围,实验结果如表3所示。
由表3可知,芦苇、黄花鸢尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬和碱蒿这6种植物可归为重度耐盐植物;枸杞—76—
这1种植物可归为中度耐盐植物;香蒲、水葱、水葫
芦、美人蕉这4种植物可归为轻度耐盐植物。选择芦苇、黄花鸢尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬、碱蒿这6种重度耐盐植物进行下一步的人工湿地模拟实验。
测量植物耐盐范围的室内实验,经过20d的培12种植物正常生长,养,盐度为0.4%时,都具有良好
等:尚克春,高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选
表3不同盐度对植株的影响
植物名称芦苇黄花鸢尾大米草盐角草碱蒿盐地碱蓬香蒲水葱美人蕉水葫芦枸杞
盐度
生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好
生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好叶片脱落叶片脱落叶片枯萎叶片枯萎叶片枯萎
生长良好叶片枯萎生长良好叶片枯萎生长良好生长良好植株死亡植株死亡叶片脱落叶片脱落叶片枯萎
没有新叶萌发没有新叶萌发叶片脱落叶片枯黄无新叶萌发无新叶萌发
存活7d存活7d叶片变黄,根部发黑叶片变黄,根部发黑叶片变黄,根部发黑
存活7d
植株死亡植株死亡叶片脱落
其中芦苇、的适应性,且株高、平均湿重都有所增加,
盐度为0.6%时,黄花莺黄花鸢尾有新芽萌出;芦苇、碱蒿生长良好,平均湿尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬、
水葱和美人蕉生长缓重都有所增加,但香蒲、水葫芦、
盐度为0.8%时,芦慢,枸杞继续生长伴有叶片枯萎;湿重和株高都苇、大米草、盐地碱蓬、碱蒿生长良好,
但长势略在增加,盐角草、黄花鸢尾仍可以继续生长,
盐度为1.0%时,缓,枸杞叶片枯萎;芦苇、黄花鸢尾、叶片枯萎脱落,湿重盐地碱蓬和碱蒿没有新叶萌发,
根部变黑。香减少;盐度达到1.2%时,碱蒿老叶枯萎,蒲、水葱、美人蕉和黄花鸢尾的耐盐范围研究结果与芦苇、盐地碱蓬、碱郭焕晓等[2]研究相一致。相比之下,适于作为蒿、黄花鸢尾、盐角草、大米草耐盐性较好,高盐度地区废水人工湿地的植物。
碱蒿、黄花鸢由图2可以看出,芦苇、盐地碱蓬、尾、盐角草和大米草6种植物对高盐废水中氯离子的
去除效去除,停留时间一般在第4d时可达到平衡,
芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>果依次为:
碱蒿这3种植物去除氯离子大米草,芦苇、盐地碱篷、
盐角情况相一致,且其去除效果明显好于黄花鸢尾、草、大米草。
6种植物对高含盐量人工湿地实验结果表明,
Cl-的去除率是先逐渐增强,到第4d时可达到平衡。
美人蕉等植物进行鲁敏等[12]研究发现:对芦苇、香蒲、
TN、停留时间1d各种植物对CODCr、人工湿地实验,
TP和浊度就有明显去除,并且出水已基本达到国家一级排放标准。本研究耐盐植物第4d时达到去除平衡,这是因为高盐量废水对植物具有离子毒害和渗透
植物的渗透胁胁迫等作用[13-14],随着废水盐度的增加,蒸腾作用迫升高,导致植物叶片面积和气孔度减少,减弱等形态学和生理学特征的改变[15-16],从而影响废
水中氯离子等其他物质的去除时间。
停留时间/d
Figure2Removalrateforplantstoremovechlorideionatdifferentdwelltime
图2不同停留时间植物对氯离子的去除率
—77—
·农业资源与环境学报第31卷·第1期
3结论
(1)通过野外调查与资料查阅相结合的办法,
调查塘沽及周边地区盐碱土绿化植物23种,隶属17科,其中最耐盐碱的是禾本科的芦苇、大米草等,耐盐度2%达以3%以上,其次是碱蒿、盐角枸杞,耐盐度都在(上2)。
草、
通过选用11种植物作为实验植物,
进行室内实验,测定其耐盐范围,结果表明:
芦苇、黄花鸢尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬、碱蒿这6种植物可归为重度耐盐植物;枸杞这1种植物可归为中度耐盐植物;
香蒲、水葱、水葫芦、
美人蕉这4种植物可归为轻度耐盐植物。因此,
选定以上6种重度耐盐植物进行人工湿地小试实验,测定其对氯离子的去除效果。
(3)通过人工湿地小试实验,得出结论如下:芦苇、盐地碱蓬、碱蒿、黄花鸢尾、
盐角草、大米草6种植物对高盐废水中氯离子的去除,停留时间一般在第4d时可达到平衡,植物对氯离子的去除效果为:
芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>大米草。芦苇、
盐地碱篷、碱蒿这3种植物去除氯离子效果明显好于黄花鸢尾、盐角草、
大米草。参考文献:
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2SHANGKe-chun1,LIUXian-bin1,CHENXiao-ying3,
efficiencyreachedbalanceafterfourdays.Thisstudyprovidedascientificbasisforthehighsalinitywastewatertreatmentbyartificialwet-land.
Keywords:highsalinitywastewater;salt-tolerantplants;artificialwetland
wetlandwas:Phragmitesaustralis>Suaedasalsa>Artemisiaanethifolia>Iriswilsonii>Salicorniaeuropaea>Spartinaanglica.Theremoval
是我国制盐、制碱、天津塘沽地处华北平原东部,
但塘沽因土壤含盐造船和海洋石油开发的重要基地。
地下水矿化度高难以利量高,水资源不足,降水偏少,
用,而成为资源型缺水地区。水资源短缺与利用的矛社会及农业的快速发展。因盾,严重制约着本地经济、
降低废水中的盐分,使废水此,如何用低成本的方式,
2013-09-05收稿日期:
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耐污染冲人工湿地具有氮磷污染物去除能力强、
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人工高含盐量废水的深度处理[1]。前人研究结果表明,
L-1)(含盐量为4000~8000mg·湿地对沿海高盐度地区
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L-1)的再生水中有机污染物盐量为5000~7000mg·
去除率约为30%[3-5];对含盐量较高的水产养殖废水
—74—
尚克春,等:高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选
中氮、磷也有很好的去除效果[6-8]。人工湿地处理系统
综合了物理、化学、生物3种作用,能够去除污水或废水中的有机物、氮、磷和重金属等[9],采用此方法实现
污水的再生回用不仅适合国情,同时也适合塘沽区情。针对塘沽本地污水中含盐量较高的特点,人工湿地中耐盐植物的筛选显得尤为重要。
本研究构建了高盐度进水条件下人工湿地的实
验装置,比较了不同耐盐植物对氯离子的去除效果,并研究植物对盐分的去除率达到最大时的生态系统
条件,筛选出耐盐范围较高的植物,为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。
1
1.1人工湿材料与地方法
所选植物是实验通耐盐植物过野外调的查筛和选
室内实验相结合的
办法筛选出的,最终选定为6种植物:芦苇、
黄花鸢尾1.1.1、大盐地碱蓬和在耐米天盐草津植、盐滨物的角草海新耐、
区盐塘性沽调及查
碱蒿。周边地区,
采取野外调查与资料查阅相结合的办法,
对本区的株高在1m以下的野生耐盐植物的耐盐程度进行了调查,
共调查盐碱植1.1.2物23植物的种、隶耐属盐17性室科。结合野外调查结果内,实验
初步选定塘沽本地耐盐较高的6种植物和人工湿地常用5种植物作为实验植物,按水生植物和陆生植物分类分别设计实验,
测定其耐盐范围。水生植物包括芦苇、香蒲、水葱、水葫芦、黄花鸢25尾、美人蕉和大米洗净根后置于高为用约cm2、直cm径厚为度20的cm泡沫的草板烧杯,经去,并在内土进、
板行上培打养孔。
人,工以基固材定植
采物。每个烧杯种植1棵植物,每种植物各重复3次。
陆生20植物包括盐角草、枸杞碱蒿,种在高为栽培cm基、直质径。植为物70上cm盆后的,塑、盆料大盐地中盛盆碱有中蓬相,、
同采体用积花的园污土水,
作为并要求水面高度接近盆弦,水量7L。同时设置未种植物的空白对照。每盆栽植植物的初始数量与其原生条件
下25单实验室温0.6%益位面1.2实、,0.8%进积行内植、1.0%20d物、的数量相同。
度控制在20~1.2%驯养情况,观下察的生植物在盐度为0.4%、实验验废水水
长变化情况。
1.3人工湿样取自北排河,
污水的水质如表1所示。实验装地置实长为验装800置
mm,宽为600mm,高为700
表1北排河水质(mg·
L-1)-1)指标最小值最大值平均值氯化物[1**********].92CODBODCr5氨氮
15.60
160
950104443.523.7787.06
69.3443.29mm钢焊,板厚为100容器外侧由角1中个心,接另进加一水固侧管。,距进mm并离水设置池管,由顶设聚3300在乙烯宽板构建,
个,mm度其中最。方向出中心一侧,
并设置顶端水管的设出在水宽度管方向
距离
底端400mm,
3个出水管间距200mm。取样管设置在容器池底中心位置,
垂直方向上布置3支取样管,3个取样管间距200mm,均匀分布在容器的中间位置。实验装置如图1所示。
本实验所用材料主要包括植物、实验废水和基
质。所需基质采用2种:沸石和鹅卵石,
二者孔隙度分别10为cm55.0%。其中和,沸50.4%石是,沸其石粒径族矿均物的分别总为称1~8,
由mm硅氧和和1~氧四面体组成,是一种含水的碱金属或碱土金属的铝
铝硅酸盐矿物,沸石按矿物特征可分为片状、
架状、纤维状及沫粉类4种;按孔道体系特征沸石分为一维、二维和三维体系。而鹅卵石的主要化学成分是二氧化
硅,其次是少量氧化铁和微量的锰、铜、铝、镁等元素及化合1.4人工湿物。
进水水地源为的运采行与集的测试北排方法
河水,每周采水1次,
并采用连续运行方式向实验装置内进水,
进水依靠重力作用缓缓流入,停留时间为7d。每种植物的栽植数量与其原生条件下单位面积内植物数量相同,
每种植物各重复3次,同时设置未种植物的空白对照。实验过程中,湿地水样取样频率为每日1次,氯离子测量方法采用硝酸银滴定法,
按照参考文献[10]进行。氯离子去除率=3次重复试验的去除率平均值-对照试验去除率。
2结果与分析
对天津塘沽及周边地区,
共调查盐碱植物23种,隶属17科,结果如表2所示。根据表2得出:最耐盐碱的是禾本科的芦苇、
大米草,耐盐度达3%以上,其次是碱蒿、
盐角草、盐地碱蓬、枸杞,耐盐度都在2%以上。可选芦苇、
大米草、碱蒿、—75—
·农业资源与环境学报第31卷·第1期
取样管
出水口
进水管
进水管
平面图(mm)
800
Figure1Experimentaldevice表2本地耐盐植物种类及耐盐范围[11]
[11]
名称
(Phragmitesaustralis)芦苇
(Lyciumbarbarum)枸杞
(Salicorniaeuropaea)盐角草
(Suaedasalsa)盐地碱蓬
(Artemisiaanethifolia)碱蒿
(Vitextrifolia)单叶蔓荆
(SpartinaanglicaHubb)大米草
(Chenopodiumalbum)藜
(HerbaTaraxaci)碱地蒲公英
(YuccaGloriosaL)凤尾兰
(LigustrumvicaryiL)金叶女贞
(Daturastramonium)曼陀罗
(lrislactealPall)马莲
(Portulacagrandiflora)大花马齿苋
费菜(Sedumaizoon)五叶地锦(P.thomsoniL)紫花苜蓿(MedicagosativaL)
地黄(Rehmannia)
一串红(SalviasplendensKer-Gawler)
(CockscombFlower)鸡冠花
(Dendranthemaindicum)野菊花
(Hibiscusmoscheutos)芙蓉葵
Choisy)(Pharbitisnil(Linn.)牵牛
科名禾本科茄科藜科藜科藜科马鞭草科禾本科藜科菊科百合科木犀科茄科鸢尾科马齿苋科景天科葡萄科豆科玄参科唇形科苋科菊科锦葵科旋花科
株高/cm>100>10010~10020~8030~100<2040~13060~1205~20<2050~150<20<202.520~503~1030~1005~30<20<2050~120100~150<20
耐盐范围/%3.0~4.02.65~3.02.5~3.02.5~3.61.5~3.020.6~0.83.0~4.00.1~2.00.6~0.81.0左右0.4左右0.3~0.60.3~0.40.300.300.3~0.40.3~0.60.3~0.60.300.300.300.300.30
生理类型拒盐植物专性聚盐植物聚盐植物专性聚盐肉质植物专性聚盐肉质植物专性盐生植物专性泌盐植物专性泌盐植物专性盐生植物专性盐生植物兼性耐盐植物耐盐性能强耐盐性能强兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物轻盐碱植物轻盐碱植物兼性耐盐植物兼性耐盐植物
图1实验装置图
(mm)立体图
盐地碱蓬、盐角草、枸杞进行下一步室内实验。
对选定的塘沽本地6种植物和人工湿地常用5种植物进行室内实验,测定其耐盐范围,实验结果如表3所示。
由表3可知,芦苇、黄花鸢尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬和碱蒿这6种植物可归为重度耐盐植物;枸杞—76—
这1种植物可归为中度耐盐植物;香蒲、水葱、水葫
芦、美人蕉这4种植物可归为轻度耐盐植物。选择芦苇、黄花鸢尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬、碱蒿这6种重度耐盐植物进行下一步的人工湿地模拟实验。
测量植物耐盐范围的室内实验,经过20d的培12种植物正常生长,养,盐度为0.4%时,都具有良好
等:尚克春,高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选
表3不同盐度对植株的影响
植物名称芦苇黄花鸢尾大米草盐角草碱蒿盐地碱蓬香蒲水葱美人蕉水葫芦枸杞
盐度
生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好
生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好生长良好叶片脱落叶片脱落叶片枯萎叶片枯萎叶片枯萎
生长良好叶片枯萎生长良好叶片枯萎生长良好生长良好植株死亡植株死亡叶片脱落叶片脱落叶片枯萎
没有新叶萌发没有新叶萌发叶片脱落叶片枯黄无新叶萌发无新叶萌发
存活7d存活7d叶片变黄,根部发黑叶片变黄,根部发黑叶片变黄,根部发黑
存活7d
植株死亡植株死亡叶片脱落
其中芦苇、的适应性,且株高、平均湿重都有所增加,
盐度为0.6%时,黄花莺黄花鸢尾有新芽萌出;芦苇、碱蒿生长良好,平均湿尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬、
水葱和美人蕉生长缓重都有所增加,但香蒲、水葫芦、
盐度为0.8%时,芦慢,枸杞继续生长伴有叶片枯萎;湿重和株高都苇、大米草、盐地碱蓬、碱蒿生长良好,
但长势略在增加,盐角草、黄花鸢尾仍可以继续生长,
盐度为1.0%时,缓,枸杞叶片枯萎;芦苇、黄花鸢尾、叶片枯萎脱落,湿重盐地碱蓬和碱蒿没有新叶萌发,
根部变黑。香减少;盐度达到1.2%时,碱蒿老叶枯萎,蒲、水葱、美人蕉和黄花鸢尾的耐盐范围研究结果与芦苇、盐地碱蓬、碱郭焕晓等[2]研究相一致。相比之下,适于作为蒿、黄花鸢尾、盐角草、大米草耐盐性较好,高盐度地区废水人工湿地的植物。
碱蒿、黄花鸢由图2可以看出,芦苇、盐地碱蓬、尾、盐角草和大米草6种植物对高盐废水中氯离子的
去除效去除,停留时间一般在第4d时可达到平衡,
芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>果依次为:
碱蒿这3种植物去除氯离子大米草,芦苇、盐地碱篷、
盐角情况相一致,且其去除效果明显好于黄花鸢尾、草、大米草。
6种植物对高含盐量人工湿地实验结果表明,
Cl-的去除率是先逐渐增强,到第4d时可达到平衡。
美人蕉等植物进行鲁敏等[12]研究发现:对芦苇、香蒲、
TN、停留时间1d各种植物对CODCr、人工湿地实验,
TP和浊度就有明显去除,并且出水已基本达到国家一级排放标准。本研究耐盐植物第4d时达到去除平衡,这是因为高盐量废水对植物具有离子毒害和渗透
植物的渗透胁胁迫等作用[13-14],随着废水盐度的增加,蒸腾作用迫升高,导致植物叶片面积和气孔度减少,减弱等形态学和生理学特征的改变[15-16],从而影响废
水中氯离子等其他物质的去除时间。
停留时间/d
Figure2Removalrateforplantstoremovechlorideionatdifferentdwelltime
图2不同停留时间植物对氯离子的去除率
—77—
·农业资源与环境学报第31卷·第1期
3结论
(1)通过野外调查与资料查阅相结合的办法,
调查塘沽及周边地区盐碱土绿化植物23种,隶属17科,其中最耐盐碱的是禾本科的芦苇、大米草等,耐盐度2%达以3%以上,其次是碱蒿、盐角枸杞,耐盐度都在(上2)。
草、
通过选用11种植物作为实验植物,
进行室内实验,测定其耐盐范围,结果表明:
芦苇、黄花鸢尾、大米草、盐角草、盐地碱蓬、碱蒿这6种植物可归为重度耐盐植物;枸杞这1种植物可归为中度耐盐植物;
香蒲、水葱、水葫芦、
美人蕉这4种植物可归为轻度耐盐植物。因此,
选定以上6种重度耐盐植物进行人工湿地小试实验,测定其对氯离子的去除效果。
(3)通过人工湿地小试实验,得出结论如下:芦苇、盐地碱蓬、碱蒿、黄花鸢尾、
盐角草、大米草6种植物对高盐废水中氯离子的去除,停留时间一般在第4d时可达到平衡,植物对氯离子的去除效果为:
芦苇>盐地碱篷>碱蒿>黄花鸢尾>盐角草>大米草。芦苇、
盐地碱篷、碱蒿这3种植物去除氯离子效果明显好于黄花鸢尾、盐角草、
大米草。参考文献:
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