人工湿地植物浅淡

人工湿地植物浅淡（精选10篇）

篇1：人工湿地植物浅淡

人工湿地植物浅淡

摘要：利用人工湿地技术处理污水已经被越来越多的国家和地区所采用.人工湿地中的`湿地植物是该处理系统中不可缺少的一部分.本文综述人工湿地植物在污水净化过程中的作用及其选择的研究成果,并阐述了植物在人工湿地中的作用和选择人工湿地植物的一些原则.作 者：吴锐铮 朱辉 作者单位：广州博才环保技术有限公司,广东广州,510600期 刊：科技资讯 Journal：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：,“”(15)分类号：X703关键词：人工湿地 植物 污水处理

篇2：人工湿地植物浅淡

摘要：阐述了在人工湿地中植物的作用和选择人工湿地植物的原则,分析比较了4种常用于人工湿地的植物的生长特性、环境适应性,并进行了潜流人工湿地和生物滤床(作为人工湿地的对照试验)对污染河水处理效果的.比较.结果表明,在湿地床中,美人蕉(C.flaccida)和香根草(Vetiveria zizanioides)长速较快,较适合于需快速启动的湿地系统;风车草(Cyperus slternifolius)长势良好,覆盖度接近100%;纸莎草(Cyperus papyrus)长势较差,环境适应性差.在HRT为13 h的运行条件下,系统稳定运行后植物对CODMn、TP、TN、NH4+-N的平均去除率分别为3.1%、2.0%、12.7%、5.2%,植物对浊度没有明显的改善作用.人工湿地有较强的耐冲击负荷能力,在HRT为13h条件下系统的处理能力还有较大的提升空间.作 者：张雨葵 杨扬 刘涛 ZHANG Yu-kui YANG Yang LIU Tao 作者单位：张雨葵,ZHANG Yu-kui(中国环境科学研究院,北京,100012)

杨扬,YANG Yang(国家环保总局华南环境科学研究所,广东,广州,510655)

刘涛,LIU Tao(华中师范大学,湖北,武汉,430079)

篇3：探析人工湿地公园植物的选择

1 人工湿地公园植物的选择

在人工湿地公园植物配的置上, 应考虑到植物物质的多样性和因地制宜, 尽量采用本地植物, 它适应性强, 成活率高。在物种搭配上要满足生态要求, 做到对水体污染物处理的功能能够互相补充, 又要注意主次分明, 高低错落, 其形态、叶色、花色等搭配协调, 以取得优美的景观构图。 (1) 湿地生态核心保护区及恢复区植物景观, 以保护和恢复原有的湿地生态系统植被群系为主, 以求满足生态系统的稳定性, 并保留自然的原始风貌, 植物景观建设效果方面着重实现湿地的生态效益。该区域只允许公园工作人员与科研人员进入, 避免游客的干预。这一区域常采用的去污效果比较好的挺水植物有茭白、芦苇、菖蒲、香蒲、水葱、灯芯草、石菖蒲、慈菇、美人蕉等;漂浮植物主要有满江红、菱、水鳖、浮萍、马来眼子菜等;沉水植物主要有金鱼藻、伊乐藻、轮叶黑藻等;森林沼泽主要树种有水杉、杞柳、枫香、青冈、冬青、石楠、黄连木、黄檀、山合欢、化香、栓皮栎等地带性植被种类;草本沼泽类较多, 如莎草群系、芦苇群系、莲群系、菱群系、浮萍群系、凤眼莲群系等湿地景观植物。 (2) 湿地缓冲区及湿地展示区植物景观构建是在保留自然湿地风貌的基础上, 进行植物种类与数量的充实和完善, 但要注意控制, 避免引进植物种类的过度繁殖, 造成生物入侵。公园游客主要是观赏该区域优美的湿地风景, 而不能过多的活动于其中, 该区域的设立避免了游人活动对保护区及恢复区的影响, 起着缓冲衔接的作用。 (3) 游憩活动区植物景观以乡土植物为背景植物材料, 在满足生态效益的前提下, 更加注重景观效果的表现, 植物种类结合湿地类型应尽可能的丰富, 合理配置观赏价值比较高的陆生、沼生、湿生、水生植物, 并结合公园旅游项目的开展, 使游客能够更多的参与活动其中。 (4) 沿岸边缘带一般选用优美的耐水湿植物, 如柳树、水杉、水松、木芙蓉、迎春等进行种植设计, 以低矮的灌木和高大的乔木相搭配, 用美学原则组织其色彩、线条、姿态等, 创造出丰富的水岸之立面景色和水体空间景观构图效果, 同时又能在水中产生一种动人的倒影美。 (5) 人工溪流的水生植物配置。人工溪流的宽度、深浅一般都比自然河流小, 一眼即可见底, 此类水体的宽窄、深浅是植物配置重点考虑的因素, 一般应选择株高较低的水生植物与之协调, 且体量不宜过大, 种类不宜过多, 只起点缀作用。

2 对某湿地公园植物的具体分析

某湿地公园的建设主要目的是集湿地污水资源化利用与生态景观建设为一体的示范性公园, 规划用地68公顷。植物是人工湿地生态系统的基本成分, 也是景观组成的重要因素。对人工湿地公园进行设计时, 即要考虑植物种类的多样性, 也要考虑所营造植物群落的稳定性。植物选择时, 即要满足各自的生态习性, 又要考虑对水体污染物处理的能力, 两者互相补充;同时兼顾主次分明、错落有致的艺术手法, 根据植物的姿态、叶色、叶形、花色、花期等进行和谐配植, 取得优美的景观构图。要营造高质量的人工湿地植物生态景观, 必需在选用植物上加大并加深研究。

2.1 该湿地公园植物配置设计的原则

(1) 对于人工湿地景观而言, 在重视景现形式的同时, 首先要注重它作为个生态系统的功能。湿地是个运动着而非静止的生态系统, 这个系统包括了水文、生物地球化学、生态系统动态及物种适应等系列复杂的物理、化学、生物过程。因此要建立一个具有自我组织、自我维持以及自我设计能力的人工湿地生态系统就必须要尊重湿地的生态过程。在对人工湿地进行景观设计的过程中, 依据城市污水特点, 科学的进行植物种类选择及配置。

(2) 景观设计中遵循环境及经济的生态性原则。一方面尽可能保留原场地中面积较大的湿地及水体, 保持生态系统的完整性及多样性;另一方面对系统内部的产物回收利用并进行景观的再创造, 以较低的能量输入维持系统最佳平衡状态。片区造景中以植被、水面为主, 形成区域范围内良好景观。

(3) “改地适树”与“适地适树”相结合的原则在植物滤床, 要“改地适树”, 改用人工基质, 增加吸附性, 以及更好地适应植物生长。原有的立地条件上的植物种植仍坚持“适地适树”的原则, 选择适应当地立地条件的植物种类, 大量应用在当地生长较好的植物种类作为骨干树种, 如:黄槿、南洋楹、木麻黄、蒲葵、落羽杉、竹子等。

(4) 突出地域文化特色, 建立具有当地特色的湿地植物景观场地, 配以乡土植物, 打造“树基花田”。咸水草, 莎草科的短叶茳芏, 耐碱性强, 是很好的湿地植物, 其茎可作为编制材料。

(5) 通过增加植物种类的丰富度, 来增加生物多样性种植能招蜂引蝶的花色艳丽的植物, 能吸引鸟类的浆果类植物、便于鸟类栖息的高大植物以及为鸟类藏身的灌木丛。如:朴树、海南蒲桃、红果仔、筋竹、青皮竹等。增加植物种类的多样性和丰富度, 营造植物群落结构, 创造出多样化的生境, 招引各种昆虫、鸟类、鱼类和小兽类, 构建生态结构的完整性, 并形成景观的多样性。

2.2 植物景观分区

作为科教展示功能为主的湿地公园, 湿地植物种类尽可能的丰富。除了种植床中选用风车草、芦苇、莞草、花叶芦荻、再力花、香根草、纸莎草、美人蕉、香蒲、千屈菜、灯心草、薏苡、茭草、水葱、蒲苇、梭鱼草、鸭舌草、雨久花、黄菖蒲、燕子花、溪荪、慈菇等挺水植物之外, 还选用了睡莲、荇菜、芡实、萍蓬草等浮水植物, 大藻、菱、浮萍等漂浮植物。

3 结束语

总之, 湿地公园中的植物景观有别于其他类型公园的植物景观。类型丰富, 种类多样, 决定了其设计时自身的复杂性。在考虑生态设计的同时, 湿地公园植物景观设计还应结合游客心理, 以增强公园的服务功能。

摘要：湿地公园因其的特殊属性, 使其比一般的湿地自然保护区在功能定位上更加强调休闲游玩等功能。科学合理的植物配置, 能吸引更多的人们前来湿地公园观光, 接受科普教育, 提升保护湿地、保护环境的意识, 是湿地保护和可持续开发利用的探索中一个重要的环节。人工湿地公园如何配置植物, 将直接影响其功能的发挥。本文阐述了人工湿地公园植物的选择。

关键词：人工湿地公园,植物,选择

参考文献

篇4：人工湿地植物浅淡

关键词：耐寒植物；人工湿地；净化效果；季节变化

中图分类号： X52文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）09-0351-03

收稿日期：2013-12-10

基金项目：江苏省高校自然科学研究计划（编号：11KJD610002）。

作者简介：万蕾（1981—），女，山东烟台人，博士，副教授，主要从事水环境污染防治与生态修复方面的研究。E-mail：hjwanl@163.com。人工湿地污水处理系统是一种低投资、低能耗、效果好的处理与利用污水的系统工程，是在长期应用天然湿地净化功能基础上发展起来的生态处理技术[1]。该系统已被大量用来处理生活污水、工业废水、矿山废水、农业废水、垃圾填埋场渗滤液、高速公路暴雨径流和富营养化水体等[2-6]。人工湿地在运行时不可避免受到各种因素的影响，如湿地结构类型，水力负荷和污染负荷，植物的生长状况，湿地的地理位置和氣温变化，运行方式等，其中气温是一个相当重要的因素。植物是人工湿地的重要组成部分，在系统中起关键作用。植物的生长具有季节性，导致人工湿地的处理效果也呈现季节性，即在植物生长旺盛期湿地处理效果好，而植物枯萎和死亡期处理效果变差。尤其在我国北方地区，冬季大部分植物死亡或进入休眠期，春季植物生长缓慢，这2个季节人工湿地的运行效率相比夏秋季低很多，特别是氮、磷等污染物的去除率偏低，限制了人工湿地工艺在冬季寒冷地区的推广应用[7-8]。

通过采取一定措施，在低温下人工湿地对污水仍有较高的处理效果。刘学燕等在冬季低温条件下进行了潜流式人工湿地处理官厅水库微污染地表水的研究，结果表明，通过采用隔离层保护，人工湿地对微污染地表水仍然有较好的净化效果[9]。张建等在山东淄博考察了冬季潜流式人工湿地对污染河水的处理效果，采用覆盖地膜保温措施后，NH4+-N平均去除率上升到67.6%，化学需氧量（COD）平均去除率提高到46.6%；且床体内污水温度比无地膜覆盖的高2～6 ℃；微生物的活性也得到提高[10]。但采取保温措施需要消耗人力、物力和财力，并且容易产生二次污染[11]。若能筛选具有净化能力的耐寒植物，植物一年四季能正常生长，这样既能保证人工湿地的处理效果，又能避免产生额外的消耗和二次污染。本研究以耐寒西伯利亚鸢尾（Iris sibirica）、花叶麦冬（Ophiopogon japonicus）为人工湿地的主要植物，探究2种植物对污水处理效果的季节变化，为人工湿地净化能力的持效性提供理论指导与技术支持，为人工湿地在北方地区的应用及植物选择提供参考。

1 材料与方法

1.1试验装置

人工湿地长2.5 m、宽0.6m、深0.5m，并做好防渗措施。进水端采用多孔隔板与主处理区分隔，防止出现布水不均现象，进水方式采用推流式；在出水端打孔以控制水深，装置示意图见图1。主处理区填料由粒径2～3 cm和0.2～0.5 cm的2层砾石（各20 cm厚）组成。设置2个试验组，分别种植耐寒植物西伯利亚鸢尾（以下简称鸢尾）和花叶麦冬（以下简称麦冬），各设1个平行样，自然光照，水力停留时间2 d，水力负荷0.3 m3/（m2·d），试验期间植物生长正常。

1.2试验用水

以C6H12O6、NaNO3、KH2PO4作为碳源、氮源和磷源模拟污水，并投加少量花园土保证植物生长对微量元素的需求。进水总氮浓度15～25 mg/L，总磷浓度1～2 mg/L，有机质浓度40～100 mg/L。

1.3分析方法

于2012年5月，启动人工湿地系统，植物开始驯化，待植物正常生长后，7月正式开始试验，试验周期从2012年7月至2013年6月（2013年1月水体完全结冰至2月底，停止运行），选取春、夏、秋、冬的代表性月份（4、7、10、12月）进行分析，每天记录气温变化。在湿地出水端设置采样点取样，采样后即带回实验室测定。总氮的测定采用标准过硫酸钾氧化-紫外分光光度法，总磷的测定采用钼酸铵分光光度法，高锰酸盐指数的测定采用酸性高锰酸钾法。试验结果取相同植物组的均值进行分析。

2结果与分析

2.1总氮去除率的季节变化

人工湿地对总氮的去除率随时间及温度的变化见图2。从图2可以看出，试验启动初期，无论是鸢尾湿地还是麦冬湿地对总氮的去除率均较高，分别为67%、64%， 随着试验的进

行，去除率有所下降。但到了10月中下旬，平均气温在15 ℃左右，总氮的去除率达到最高水平。从10月底至12月底，总氮的去除率一直维持在较低水平，当气温在5 ℃左右时，2种湿地对总氮的去除率保持稳定，在40%左右；当气温降低至0 ℃左右（甚至到最低温-6 ℃），麦冬湿地对总氮的去除能力下降为25%，而鸢尾保持在40%左右。到了春季，随着气温的升高，2种植物湿地对总氮的去除率呈现波动上升的趋势。由图2还可看出，夏、秋、冬季鸢尾湿地的去除率均高于麦冬，春季2种植物对总氮的去除效果相当。试验期间，麦冬湿地对总氮的去除率：夏季≈春季>秋季>冬季；鸢尾湿地对总氮的去除率：夏季>春季>秋季>冬季，夏季、春季、秋季去除率相当，平均值分别为58%、55%、53%，冬季为43%。

2.2总磷去除率的季节变化

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从图3可以看出，与总氮相同，试验启动初期，无论是鸢尾湿地还是麦冬湿地对总磷的去除率均较高，可以达到93%左右，随着试验的进行，去除率有所下降，麦冬的下降趋势大于鸢尾。到了秋季，虽然气温下降，但2种植物对总磷的去除率维持在一个较高的水平，整个秋季去除率均保持在81%以上。冬季，麦冬的去除率持续下降，而鸢尾对总磷的去除率维持在50%左右。春季，随着气温的回升，2种湿地对总磷的去除率缓慢升高。总体来说，2种湿地对总磷的去除率：秋季>夏季>春季>冬季。

2.3有机质去除率的季节变化

从图4可以看出，2种湿地对有机质的去除能力基本相当，随着温度下降，去除率下降。试验期间去除率均在35%以上，麦冬平均去除率为66%，鸢尾为68%。在12月下旬，由于进水有机质浓度升高，可能由于碳氮比的升高，去除率有所提高。2种湿地对有机质的去除率：夏季>秋季>春季>冬季。

2.4季节变化对污染物去除率的影响

大量研究表明，水生植物对湿地中污染物的去除有很大影响，有植物的人工湿地对总氮、总磷及有机物的去除效果明显高于无植物湿地[12-13]。植物生长受季节变化影响，西伯利亚鸢尾和花叶麦冬属于耐寒植物，在冬季（-5 ℃以上）能够

安全过冬，一年四季均能发挥较好的净化效果。人工湿地系统对总氮的去除主要通过植物的吸收以及细菌的硝化和反硝化作用[14]，虽然植物的吸收只占一小部分[15]，但湿地植物的生长状况对总氮的去除具有决定作用。夏季，鸢尾、麦冬对总氮的去除率分别为58%、53%，冬季为43%、33%，去除率分别下降了25.9%、37.7%。平均气温降到10 ℃以下时，麦冬的去除率明显下降。通过分析气温与总氮去除率的相关性发现，麦冬与气温的相关性高于鸢尾，说明鸢尾的净化能力受季节变化影响较小。经单因素方差分析（F检验），鸢尾对总氮的去除效果受季节影响差异不显著（P>0.05）。人工湿地对磷的去除主要靠基质的吸附作用[16]，气温在10 ℃以上时，气温变化及不同的植物对总磷的去除率影响较小；气温在10 ℃以下时，总磷的去除率明显下降，但12月仍能保持最低去除率在30%以上。说明植物对磷具有一定的摄取作用，而且水温降低，使水的流动性减缓及微生物活性减弱，可能影响基质的吸附效果。人工湿地对有机质的去除，主要靠填料吸附、微生物分解吸收、植物吸收等相互作用来完成。当气温在 10 ℃ 以上时，2种植物对有机质的去除率均在64%以上，气温降到5 ℃以下时，有机质的去除率明显下降，但12月仍能保持最低去除率在35%以上。雒维国等的研究结果表明，温度高于 4 ℃，NH4+-N的硝化作用增加，湿地脱氮效果增强；温度高于 8 ℃，微生物对有机物的分解利用加快，COD去除率上升；总磷和悬浮物（suspended solid，SS）的去除效果受温度影响较小[17]。本研究结果与其相近，但总磷的去除效果与温度的关系有待进一步研究。综上所述，气温在10 ℃以下时，植物的净化能力受到影响，气温在5 ℃以下时，影响较为明显。

2.5不同植物对污染物去除效果比较

不同种类湿地植物对人工湿地系统的污水净化效果存在一定差异。人工湿地净化效果与水流条件、水力负荷、污染负荷及基质种类等都有很大关系，不同植物的净化效果难于比较。本研究采用的2种植物对湿地进水的总氮、总磷及有机质均有较好的去除作用，试验期间，鸢尾对總氮、总磷、有机质的平均去除率分别为53%、75%、68%；麦冬对总氮、总磷、有机质的平均去除率分别为47%、68%、66%。不同季节鸢尾湿地对总氮、总磷及有机质的平均去除率均高于麦冬（表1），经单因素方差分析（F检验），冬季麦冬和鸢尾对总氮、总磷的去除率差异显著（P<0.05），其他季节差异不显著。表1不同季节鸢尾和麦冬对污染物去除率的比较污染物去除率

3结论与讨论

试验期间，2种耐寒植物人工湿地对污染物具有较稳定的去除效果。麦冬湿地对总氮的去除率：夏季≈春季>秋季>冬季，鸢尾湿地：夏季>春季>秋季>冬季；2种湿地对总磷的去除率：秋季>夏季>春季>冬季；2种湿地对有机质的去除率：夏季>秋季>春季>冬季。

污染物的去除效果受季节变化的影响，气温降低，去除率下降。在冬季，2种湿地植物均能保持较高的净化效率，对污染物的去除率均能达到30%以上。气温在10 ℃以下时，植物的净化能力受到影响，气温在5 ℃以下时，影响明显。

鸢尾的净化能力受季节变化影响比麦冬小，可作为人工湿地低温运行的选择物种。不同季节鸢尾湿地对总氮、总磷及有机质的平均去除率均高于麦冬，尤其在冬季，鸢尾对总氮、总磷的净化能力明显高于麦冬，具有显著差异。

人工湿地在低温条件的运行，应从湿地本身的组成、结构进行优化，如改变运行方式、选用优质填料、选用耐寒植物等，而不能一味增加湿地外部的处理措施，从而降低湿地的价值，影响人工湿地的推广应用。

参考文献：

[1]徐新华，吴忠标 .环境保护与可持续发展[M]. 北京：化学工业出版社，2000.

[2]谢龙，汪德爟. 花叶芦竹潜流人工湿地处理生活污水的研究

[J]. 中国给水排水，2009，25（5）：89-91.

[3]赵兰，辜夕容，邢新婷. 3种植物对人工模拟三峡库区富营养化水体的净化研究[J]. 西南大学学报：自然科学版，2010，32（7）：113-118.

篇5：人工湿地植物浅淡

摘要：以高原复合型人工湿地为研究对象,在水力负荷为0.067 m/d的条件下,监测湿地对CODCr、TN、TP、氨氮的去除率达到了66.3%、82.5%、43.2%、76%;采集了梭鱼草、美人蕉、芦苇、水葱、茭白、再力花6种挺水植物地上部分,测定了它们的TN、TP、有机质等营养物质含量和它们腐烂分解过程中TN、TP、COD等释放强度.结果表明:梭鱼草、美人蕉、茭白释放强度较强,再力花和芦苇释放强度较弱,在选择湿地植物时综合考虑植物吸收污染物能力情况下,可以优先考虑再力花、芦苇等植物.作 者：范云爽 戴丽 蒋云东 FAN Yun-shuang DAI Li JIANG Yun-dong 作者单位：范云爽,FAN Yun-shuang(昆明理工大学环境科学与工程学院,云南,昆明,650092)

戴丽,DAI Li(云南省环境科学研究院,云南,昆明,650034)

蒋云东,JIANG Yun-dong(云南省林业科学研究院,云南,昆明,650000)

篇6：人工湿地植物浅淡

滇池人工湿地的植物群落学特征研究

用植物群落生态学方法,研究了滇池小河口的天然湿地以及表流和潜流两种人工湿地的植被群落学特征.研究区内调查发现有12种植物群落,包含有植物17种.结果表明:表流人工湿地的群落多样性大于潜流人工湿地,甚至也大于天然湿地;在两种人工湿地中,植物群落中的层次数比较接近;从植被群落结构来看,在物种多样性和shannon-wiener指数方面表现为潜流人工湿地大于表流人工湿地,天然湿地居中.从天然湿地到表流湿地,再到潜流湿地,随着湿地环境水文条件的变化,植物群落组成与分布状况也在变化,表现出从湿地植物向陆生植物演替的趋势.研究表明两种人工湿地中的`芦苇(Phragmites australis)群落长势不同.在人工湿地中适宜构建芦苇群落,在表面流人工湿地植物选择中可以考虑水芹菜(Oenanthe stolonifera)和慈菇(Sagittaria sagittifolia).人工湿地的水文条件与湿地植物之间的相互关系是人工湿地进一步研究的重要方面.

作 者：张玲 李广贺 张旭 张荣社 唐鹏 ZHANG Ling LI Guang-he ZHANG Xu ZHANG Rong-she TANG Chong-peng 作者单位：清华大学环境科学与工程系,北京,100084刊 名：长江流域资源与环境 ISTIC PKU CSSCI英文刊名：RESOURCES AND ENVIRONMENT IN THE YANGTZE BASIN年，卷(期)：200514(5)分类号：Q94关键词：人工湿地 天然湿地 生物多样性 生物量

篇7：人工湿地植物浅淡

采用人工模拟小试系统,研究了沙田人工湿地9种植物的长势、生物量变化及对污染物的去除能力,分析了各种植物的生长特性、环境适应性和在系统中的作用.结果表明,在深圳的气候条件下,植物生长期可贯穿全年,但长势受 季节等环境因素的影响仍非常明显.植物茎叶的生物量受收割季节和周期的影响较大,根系的`生物量及根区范围随植物收割呈周期性变化.在热带砾石床中,红花美人蕉(Cannaindica)、水葱(S. tabernaemotani Gmel)难以适应环境,芦苇(Ph.australisTrin)、再力花(Thalia dealbata)、荻(M.sacchariflorus)一直生长旺盛,但荻的除污能力较差;纸莎草(Cyperus papyrus)和美人蕉长速较快,较适合于需快速启动的湿地系统.

作 者：石雷 王宝贞 曹向东 王进 刘正应 吕炳南 作者单位：石雷,王宝贞,王进,吕炳南(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江,哈尔滨,150006)

曹向东(深圳市龙岗区环保局,广东,深圳)

刘正应(深圳市龙田污水处理有限公司,广东,深圳)

篇8：人工湿地植物浅淡

关键词：人工湿地公园,湿地植物,种植模式,植物种植设计

随着社会的发展,人们对水资源的保护意识逐步增强。人工湿地公园因其优美的景观和对水体的利用与保护而备受推崇,成为近年来公园建设的热点。在人工湿地公园设计中,湿地植物选择和种植搭配模式成为关系到景观效果、水质保护和管养投入的重要方面,是人工湿地公园设计的重点内容[1]。本研究分别选取天然湿地公园和人工湿地公园,对比植物景观现状,分析现有人工湿地公园植物种植设计方面存在的问题,针对问题进行改善,提出较为合理的植物种植设计模式,探索人工湿地公园植物种植新模式。

1 研究方法

本研究选取具有代表性的2个天然湿地公园和2个人工湿地公园进行对比研究。2014-2015年,通过数据收集、实地测量、问卷调查等方法,从植物种类、景观效果、后期养护和生态效益4方面比较和分析现有湿地公园植物种植模式上存在的问题。

目前,湿地公园的建设按设计方法和建设条件可分为天然和人工两大类。天然湿地公园建设选取湿地资源较好处,进行分区整合、道路规划和建筑建造,仅做景观资源整合。这类湿地公园的植物种类和林木层次都经过自然演化和生态淘汰,符合当地环境特征,有利于水源保护。公园建设最大可能保留天然湿地景观风貌,不破坏原有景观和植被。建设的目的是为了更好地保护现有湿地景观和生态环境,在保护的基础上加以开发利用,创造更好的景观效益、生态效益、经济效益和社会效益。人工湿地公园建设的基地条件则较差,主要是对现有的污染水源或水质较差水体进行水质净化和景观改善。以水体保护和景观改善为目的,对原有水体的平面构成形态、断面结构、土质条件、植被状况都进行较大改动,在植物种类、种植搭配和水体净化能力方面要求较高。

本研究选取4个湿地公园进行对比研究。天然湿地公园为云南腾冲湿地公园和杭州西溪湿地公园。人工湿地公园为重庆观音塘湿地公园和重庆彩云湖湿地公园。

2 调查结果

本研究对4个湿地公园进行数据收集和实地测量,并在每个湿地公园随机选取30人进行问卷调查,所有问卷全部收回。对相关数据进行分析,4个湿地公园的基本情况见表1。

分别对4个湿地公园进行满意度及存在问题的问卷调查(见表2)。

3 存在问题

根据调查结果分析,天然湿地公园依托自然形成的植被资源,不做大规模修改。因其丰富的植物种类、优美的植物种植形式和较好的花卉植物景观而受到使用者推崇。人工湿地公园的植物种植模式虽是模拟自然种植形态,但人工痕迹较重,形式较为单一。

人工湿地公园的现有植物种植模式有两种。一是模拟自然植物层次,沿岸线进行乔灌草式的种植。二是为净化水体,选取净水能力强的植物,采用种植池式规则栽种。模拟自然的种植模式虽注意了层次搭配,但结构生硬,植物层间无联系(见图1、图2)。浮岛的设计和处理人工痕迹明显(见图3、图4)。植物选择方面,较多选用易蔓延的植物种类,造成水面覆盖现象严重,既易形成水体富营养化,带来视觉污染,又难于管养,增加养护成本[2](见图5)。同时,观花类水生植物的选用品种较少,多集中在水生美人蕉、鸢尾、睡莲、再力花几个品种上。使用范围也较窄,景观效果和季相变化欠佳。种植池式的规则植物种植,虽具有一定的洁水效果,但植物种类单一,种植形式过于规矩,观赏性不佳(见图6)。

4 人工湿地公园植物种植设计模式建议

根据调查,使用者更倾向于植物层次丰富、有较多开花类植物、不遮挡视线及水面、种植形式自然的植物种植模式。优秀的人工湿地植物种植模式应该是兼具观赏性、生态性与经济性。既有丰富的植物层次,又能净化水体形成良好的水生系统,同时还要易于管养,实现养护成本最小化[3]。针对湿地公园水体的不同位置,可采取观花植物、浮岛种植、滩涂种植、沿岸种植4种种植模式。

4.1 观花植物种植模式

适用于重要景观节点,开敞空间处。采用多种观花观叶植物,高低错落搭配,于水中和岸线边成片成带布置,构成视线焦点,形成特色花丛或花甸式观花景观。这类种植模式注重花开时的集群效应,突出观花效果,所选花卉类植物须具有花色艳丽、色彩丰富、开花密集、花型较大等特点。同时,观花类植物生长需要较强光照条件,所以在植物搭配上,尽量不选用上层乔木,以下层观花草本和水生花卉类植物为主。推荐植物有:水生美人蕉、鸢尾、千屈菜、美丽月见草、梭鱼草、落新妇、菖蒲、马蹄莲、荷花、睡莲等。

4.2 浮岛种植模式

人工浮岛采用的是浮床种植池栽种水生植物的模式。由于位置特殊,不便于清理和修剪浮床上的植物,因此,应尽可能选择常绿、低矮、根系发达、不易倒伏、不需采割的植物种类。可适当选择匍匐生长的植物以遮蔽浮床,掩饰人工痕迹,使浮岛效果自然,能更好的融入环境。通过浮床种植池限制这类植物生长范围,避免了植物无限制蔓延污染水面。推荐植物有:萍蓬草、血草、花叶水葱、铜钱草、狐尾藻、石菖蒲、水生美人蕉、旱伞草等。

4.3 滩涂种植模式

滩涂种植是对净水种植池式种植模式的改良。将生硬的净水种植池改为卵石浅滩式滩涂设计,布置于进、出水口处。滩涂设计为蜿蜒曲折的卵石滩向浅水回水湾过渡的形式,模拟垂直流-表面流复合人工湿地,更好的净化污水[4]。同时,蜿蜒的浅水回水湾设计即可增加水力停留时间,提高净水效率,还可控制形成污染物聚集区域,便于打捞清洁,节省人工成本。在植物选择上,应注重植物对水体污染物的滞留作用和对氮磷的处理效果[5]。选取分孽能力强、易收割、净化效果好的植物。推荐植物有:香蒲、芦苇、千屈菜、凤眼莲、大薸、茭白、灯芯草、莎草等。

4.4 沿岸种植模式

适用于水体边缘岸线地带。植物种植上应注意乔、灌、草、水生多层次搭配,但以草本水生植物为主。在景观上能构成丰富多变的景观层次和景深效果,还为水生动物和鸟类提供了半阴水生环境、栖息地和觅食场所,为湿地生物多样性奠定了基础。为降低管养成本,便于养护,应选择不易扩张的植物种类。推荐植物有,乔木层:水杉、池杉、水松、落羽杉、柳、木芙蓉、栾树等。灌木层:夹竹桃、木槿、紫玉兰、鸡爪槭、贴梗海棠、红叶李等。地被:云南黄馨、栀子花、八仙花、八角金盘等。挺水植物:水葱、芦苇、慈菇、泽泻、荷花、千屈菜、香蒲、雨久花、菖蒲、梭鱼草、莎草等。浮水植物:睡莲、芡实、萍蓬草、凤眼莲等。沉水植物:金鱼藻、狸藻、眼子菜等。

本次研究在调查的基础上分析得出人工湿地公园在植物种植方面存在的问题,并提出了观花、浮岛、滩涂、沿岸四种植物种植模式,选取了适宜的植物种类,希望能为人工湿地设计中植物配置方式提供新的思路。

参考文献

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篇9：人工湿地植物浅淡

关键词：植物；人工湿地；生活污水；净化效果

中图分类号： X703 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0326-03

收稿日期：2013-08-09

基金资助：江苏省农村环境污染防治工程技术研究开发中心项目（编号：HJZX2012003）；江苏省南通市社会事业科技创新与示范项目（编号：HS2013034）。

作者简介：白晓龙（1980—），男，山东莒县人，博士研究生，讲师，从事水处理技术及环境化学教学与科研工作。E-mail：waitting2001@163.com。人工湿地是由基质、植物、微生物组成的通过物理、化学、生物作用对污水进行处理的人工生态系统。湿地植物是人工湿地的重要组成部分，湿地植物的筛选对湿地系统除污效果起着非常重要的作用[1]。目前，众多学者对人工湿地植物的筛选及除污机理等方面开展了深入细致的研究，筛选出诸如芦苇、菖蒲、美人蕉、水葫芦等一系列湿地植物[2-4]。湿地植物通过吸收、吸附、富集、拦截等方式实现污水处理[5-6]。湿地植物的筛选除了要考虑其污水处理能效外，还要综合考虑其地域性、环境适应性、经济性、生态安全性等[7]。本研究选取了马蹄莲、吊兰、鸢尾等3种植物，监测这几种植物对模拟生活污水中污染物的去除效果，旨在为选出合适的湿地植物提供参考。

1材料与方法

1.1试验装置

模拟人工湿地试验装置如图1所示，装置为PVC材质，直径为40 cm，高60 cm，该装置的底层铺设厚5 cm的碎石，中层铺设厚50 cm的沙子，上层铺设厚5 cm的土壤，装置底部有出水检测口。

1.2方法

将已长出幼苗的马蹄莲、吊兰、鸢尾分别移栽到試验装置中，密度均为8株/m2，每个装置设1个重复，稳定1周后，采用间歇进水方式进水，每次进水前将装置内污水排空，进水量为4 L/d，水力停留时间为1 d。试验周期约30 d，同时监测进、出水水质变化情况。采用重铬酸钾消解分光光度法检测化学需氧量（COD），采用过硫酸钾消解-钼锑抗分光光度法测定总磷含量（TP），采用纳氏试剂分光光度法测定氨氮（NH+4-N）含量。

2结果与分析

2.1不同湿地植物对COD的去除效果

人工湿地的显著特点之一是对有机污染物有较强的降解能力，污水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快被截留，进而为微生物所利用。污水中的可溶性有机物可通过植物根系生物膜的吸附、吸收作用及生物代谢降解过程而被分解去除[8]。由图2至图4可知，鸢尾、吊兰、马蹄莲3种植物对模拟生活污水COD的去除效果均较好，3种植物构成的模拟人工湿地系统对COD的净化过程基本相同。鸢尾系统出水COD值基本稳定在10 mg/L，吊兰、马蹄莲系统出水COD值均基本稳定在20～30 mg/L。鸢尾系统的净化效果最好，COD平均去除率达90.2%，其次是吊兰、马蹄莲，分别达87.8%、86.5%。

2.2不同湿地植物对NH+4-N的去除效果

氮元素是植物生长繁殖的必需元素之一，湿地植物在生长过程中通过根系从污水中吸收氮素，另外，湿地植物根系的输氧功能为湿地中的微生物提供了硝化环境条件，连同湿地基质间的反硝化环境条件，促进了污水脱氮反应的进行，从而去除污水中的氮[9]。由图5至图7可知，鸢尾、吊兰、马蹄莲3种植物模拟人工湿地系统对NH+4-N的去除率随着系统运行时间的增加而增加，系统运行后期鸢尾湿地系统出水NH+4-N 的浓度稳定在5 mg/L以下，鸢尾系统对NH+4-N的平均去除率达88.8%，吊兰、马蹄莲系统对NH+4-N的去除率分别达87.3%、85.3%。

2.3不同湿地植物对TP的去除效果

人工湿地对磷的去除方式包括化学吸附、物理过滤、层积物形成、微生物同化、植物吸收等[10]。有学者指出，湿地系统中基质对磷的去除速度最快，水生植物最慢[11]。有人认为，植物根际微环境以及植物与微生物的耦合作用对人工湿地除磷有重要作用[12]。植物床人工湿地对污水中磷的去除效果明显优于无植物的人工湿地[13-14]。由此可见，植物在人工湿地系统中对污水磷的去除有重要作用。由图8至图10可知，3种不同植物湿地模拟系统对TP的去除效果均较好，其中鸢尾湿地系统对TP的去除效果最好，平均去除率达90.4%，系统运行湿地系统后期出水TP浓度稳定在0.5 mg/L以下，其次是吊兰、马蹄莲湿地系统，平均去除率分别达88.6%、87.3%。

3结论

本研究表明，鸢尾、吊兰、马蹄莲3种不同植物人工湿地系统对模拟生活污水净化效果均较好。3种植物中对COD、NH+4-N、TP去除效果最好的是鸢尾，其次是吊兰、马蹄莲。在系统运行后期，鸢尾系统出水COD稳定在10mg/L左右，NH+4-N、TP的出水浓度分别稳定在5、0.5 mg/L以下，达到了GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。从环境适应性以及美化效果来看，3种植物均适宜在本区域栽培。

参考文献：

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篇10：人工湿地植物浅淡

3.1根系去除废水中重金属的机制

植物一般是通过生物吸附和表面吸附作用，去除废水中的重金属元素，湿地系统中的一部分重金属可以通过植物根际分泌物与重金属离子的物理、化学反应来去除。湿地植物根系是一个动态的微环境，水和营养物质在根系被摄取，同时植物根系不断分泌氧、糖、有机酸、氨基酸、酶、内源激素和一些次生代谢产物。植物根系分泌物中的有机酸具有重金属解毒作用。研究发现，植物根系在质量浓度为10～50μmol/L的Al胁迫下，根尖柠檬酸合成酶活性增加，分泌大量柠檬酸，形成柠檬酸-Al的螯合物，以解除铝毒[35]。实验证明，水稻根系中积累的Cr含量与根际pH以及草酸、苹果酸、柠檬酸的分泌密切相关，根际pH增大，促使根系草酸、苹果酸、柠檬酸分泌增多，水稻根系的Cr积累量增加。

3.2植物对重金属的吸收与转运

人工湿地系统中的植物各部分的重金属含量研究发现，植物根部的重金属含量远高于茎和叶。在研究香蒲、芦苇和鸭跖草对Pb的抗性时发现，3种植物根部的Pb的富集量远远大于叶和茎。在实验室中，在流动和静止溶液中，研究甜柚、水葱和大米草(Spartinaanglica)对Pb、Zn、Cu和Cr的积累，结果表明，3种植物的地下组织明显比地表组织对4种重金属的积累量更高。

大部分重金属离子是通过金属转运蛋白进入植物根细胞的，并在植物体内进一步转运至液泡贮存。植物对重金属的吸收和转运是一个复杂的过程，具有分子生物学机制。重金属转运蛋白在整个调控过程中发挥着至关重要的作用，参与了吸收、螯合、区室化和代谢利用等关键步骤。近年来，众多研究揭示并鉴定了植物细胞内多种重金属转运蛋白：吸收蛋白(metaluptakeproteins)和排出蛋白(metaleffluxproteins)两大类。吸收蛋白主要有YSL蛋白家族(yellowstripe-likeproteinfamily)、锌铁蛋白(ZIP)家族(ZRTandIRTlikeproteinfamily)和天然抗性巨嗜细胞蛋白(Nramps)家族(naturalresistanceassociatedmacrophageproteinfamily)等。植物吸收蛋白的主要功能是吸收环境中的重金属并转运至细胞质，吸收蛋白主要存在于植物根部细胞;排出蛋白包括P1B型ATPases、CDF蛋白家族(Cationdiffusionfacilitatorfamily)等，其功能是将重金属排出细胞质，或运载至液泡，在植物耐受重金属胁迫中起到积极的防御作用。

4基因工程在提升植物修复能力中的应用

近年来发现的重金属超富集植物种类有所增多，但仍然有许多局限性。随着分子生物学技术水平的提升，使得基因工程技术日趋完善。植物对重金属吸收、转运由多种基因协同控制，所以利用转基因技术提升植物对重金属的吸收、转运成为可能。

从动物器官中分离出的金属硫蛋白(metallothionein，MT)基因转移到蓝藻时，提高了蓝藻对Cd2+的结合去除能力，其主要是利用毒性金属离子与半胱氨酸的巯基结合，转变为无害的蛋白结合形式，使植物机体对有毒金属离子表现出耐性。

从细菌中分离出来的merA基因编码汞离子还原酶和merB基因编码有机汞裂解酶已经被学者转移到植物中，用来提高植物对Hg的处理，merB使得Hg离子从2价变为0价，降低了毒性，并从植物中挥发。将merA转移到水稻中，发现转基因水稻对HgCl2的抗性为250μM，而普通水稻仅为150μM。研究转merA基因金盏菊(Calen?dulaofficinalis)的污染处理时发现，植株能去除土壤中84%的HgCl2，植株内转运能力提高了2倍，大部分Hg2+转运到叶片中，通过酶的作用还原为没有毒性的0价Hg离子，并挥发到空气中，因此植物体内富集的Hg含量较少，仅为非转基因植株的20%。用OASTL基因Atcys-3AcDNA构建表达载体，通过转基因技术转化到野生型拟南芥中，其中转基因株系10-10Cys和GSH含量明显提高，并表现对Cd胁迫具有很强的耐性，研究同时发现，转基因株系10-10对Cd具有很强的累积能力，且吸收的Cd主要累积在叶片的毛状体部位。

5展望与建议

在人工湿地处理含重金属的废水过程中，大部分污染物包括重金属并未移出系统，而是滞留在系统中基质与植物根系交错的结合部，唯有通过植物的生长吸收并收割植物的地上部分，才能将含有重金属的污染物移出系统。但是，如何高效地利用植物处理含重金属的废水，还存在一定问题。