CN107698032A - 一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法及系统 - Google Patents

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袁果
代亮亮
吕敬才
龙汉武
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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Abstract

本发明属于环境生态学领域，公开了一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法及系统，利用夏秋组植物与冬春组植物的种植面积比例为1:1配置方式，对人工湿地的氨氮、硝氮、总氮、总磷进行去除；所述夏秋组植物与冬春组植物每平方米种植的单体个数均为12株。本发明提供了一组在一年四季氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率高的湿地植物配置方法，对改善生活污水质量、改善湿地生态环境、提高人们身体健康具有重要意义。

Description

一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法及系统
技术领域
本发明属于环境生态学领域，尤其涉及一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法及系统。
背景技术
人工湿地(Constructed Wetland)是指人为建造的、可调控的工程化湿地系统，通过利用系统中的基质、植物和微生物之间相互的物理、化学和生物作用，来完成水质净化过程。具有投资少、运行成本低、处理效果好等特点，是当前我国人口密度较低地区常见的污水处理技术。
植物是人工湿地的重要组成部分，不仅能吸收降解污染物、传输氧气、分泌化感物质、维持湿地环境与景观，还直接关系到人工湿地对污水的处理效果。湿地植物的净化效果受温度、季节的影响很大，由于大多数人工湿地植物具有冬季休眠、枯萎或死亡，春季生长缓慢等生理特性，致使人工湿地在冬春季节对污染物的去除率偏低，大大降低了其实用价值。因此，探索一种湿地植物的配置方法，可以提升人工湿地在冬春季节的运行效果。
综上所述，现有技术存在的问题是：
现有技术中人工湿地在冬春季节对污染物的去除率偏低的问题；没有对土著湿地植物的生长特性，选择和使用优化配置和密度调控手段，不利于提高人工湿地的污染物去除效率。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法及系统。本发明成本低、效益好。
本发明是这样实现的，一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法，所述利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法包括：利用夏秋组植物与冬春组植物的种植面积比例为1:1配置方式，对人工湿地的氨氮、硝氮、总氮、总磷进行去除。
进一步，所述夏秋组植物与冬春组植物每平方米种植的单体个数均为12株。
进一步，所述夏秋组植物在4月份引种驯化培养，冬春组植物在10月份引种驯化培养；在驯化培养的第二年，对人工湿地的去污效果进行监测。
本发明的另一目的在于提供一种在湖泊、湿地生态修复中应用的去污系统。
本发明的另一目的在于提供一种在改善水域环境中应用的去污系统。
本发明的优点及积极效果为：
本发明提供了一组在一年四季氨氮、硝氮、总氮、总磷去除率高的湿地植物配置方法，对改善生活污水质量、改善湿地生态环境、提高人们身体健康具有重要意义。
附图说明
图1是本发明实施例提供的利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的湿地植物的配置由夏秋组植物和冬春组植物组成，所述夏秋组植物为宽叶香蒲、菰、水葱和菖蒲，所述冬春组植物为石龙芮、豆瓣菜、水芹和水苦荬。本发明提供了一种在一年四季对氨氮、硝氮、总氮、总磷都具有较高去除率的湿地植物配置方法，对改善生活污水质量、改善湿地生态环境、提高人们身体健康具有重要意义。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
本发明实施例提供的利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法，所述的湿地植物配置由夏秋组植物和冬春组植物组成，所述夏秋组植物包括宽叶香蒲、菰、水葱和菖蒲，所述冬春组植物包括石龙芮、豆瓣菜、水芹和水苦荬。
所述的夏秋组和冬春组植物的种植面积比例为1:1。
每平方米种植的宽叶香蒲、菰、水葱、菖蒲、石龙芮、豆瓣菜、水芹和水苦荬的单体个数均为12株，且随机布置，可用于目前在用的任何形式的人工湿地基质上种植。
夏秋组植物在4月份引种驯化培养，冬春组植物在10月份引种驯化培养。在驯化培养的第二年，对人工湿地的去污效果进行监测，对污染物的去除效果指标具体为人工湿地对于污水中TN、TP、NH3-N、NO3-N、COD的去除率。
本发明的人工湿地选用的植物，是经过精心选择、天然生长的土著水生植物，具有很好的耐受性，去除污染物的能力强。
在湿地植物种植初期，为保证湿地植物的存活率，种植结束后对植物进行阶段性维护和管理。
下面结合具体分析对本发明的应用原理作进一步描述。
1材料与方法
1.1试验系统概况
试验人工湿地系统位于贵州省生物研究所(2014年建)，为两组并列两级复合垂直流人工湿地污水处理系统，设计处理能力为10m3/d/2组(长400cm/宽300cm/高200cm)、水力负荷0.35m3/m2·d，污水来源为生活污水。
1.2植物配置
试验植物选择贵州常见乡土植物8种，按生理习性分为：夏秋组(5月-11月)和冬春组(12月-翌年4月)。两组植物分开种植，构成不同组型的人工湿地。综合组的植物由夏秋组和冬春组植物组成。I型、Ⅱ型和Ⅲ型人工湿地的植物组成和不同植物的生理特性如表1所示。
表1：供试植物
I型人工湿地每平方米种植的夏秋组植物的单体个数均为24株。Ⅱ型人工湿地每平方米种植的冬春组植物的单体个数均为24株。Ⅲ型人工湿地每平方米种植的夏秋组和冬春组植物的单体个数均为12株。
1.3方法
如图1所示，本发明实施例提供的利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法，
S101：将相应的植物种植在不同类型的人工湿地中，夏秋组植物在4月份引种驯化培养，冬春组植物在10月份引种驯化培养。
S102：在湿地植物种植初期，为保证湿地植物的存活率，种植结束后对植物进行阶段性维护和管理。在驯化培养的第二年，对人工湿地的去污效果进行监测。
三种类型人工湿地的运行周期均为2015年12月-2016年11月，实验期间，所有植物都没有出现因不适应环境而大量死亡的情况，也未出现严重的病虫灾害。每月对人工湿地进出水的水质指标进行监测。人工湿地的进水水质指标如表2所示，三种类型人工湿地的出水水质指标和去污效果见表3～表5。
表2：人工湿地进水水质在不同季节的检测结果
2结果与分析
表3：I型人工湿地在不同季节的去污效果
表4：Ⅱ型人工湿地在不同季节的去污效果
表5：Ⅲ型人工湿地在不同季节的去污效果
由表3～5可知，三种类型的人工湿地在不同季节对检测项目中所检测指标都有所去除，但是不同类型的人工湿地在不同的季节对所检测指标的去除率不同。I型(夏秋组)人工湿地在夏秋季节对所检测项目的去除率较高，在冬春季节的去除率较低。相反，Ⅱ型(冬春组)人工湿地在冬春季节具有较高的去除率，在夏秋季节的去除率较低。在人工湿地中同时种植夏秋组和冬春组湿地植物，构成Ⅲ型人工湿地，能使人工湿地在一年四季都具有较好的去污效果，是解决人工湿地在冬春季节污染物去除率偏低这一问题的有效途径。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法，其特征在于，所述利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法包括：利用夏秋组植物与冬春组植物的种植面积比例为1:1配置方式，对人工湿地的氨氮、硝氮、总氮、总磷进行去除。
2.如权利要求1所述的利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法，其特征在于，所述夏秋组植物与冬春组植物每平方米种植的单体个数均为12株。
3.如权利要求1所述的利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法，其特征在于，所述夏秋组植物在4月份引种驯化培养，冬春组植物在10月份引种驯化培养；在驯化培养的第二年，对人工湿地的去污效果进行监测。
4.一种利用权利要求1所述利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法构建的在湖泊、湿地生态修复中应用的去污系统。
5.一种利用权利要求1所述利用湿地植物配置提高人工湿地运行效果的方法构建的在改善水域环境中应用的去污系统。
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