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本论文以风车草和蜘蛛兰为材料,采用盆栽水培,制成微型模拟垂直流人工湿地,对含Mn2+生活污水进行生态修复,研究锰对湿地植物净化污水的影响、植物对污染物的吸收积累以及植物对Mn2+胁迫的生理响应,为应用人工湿地修复锰污染污水提供一定的理论依据和试验支持。主要研究结果如下:
1、植物对无Mn2+污染的生活污水具有很显著的净化效果,污水停留时间为五天,最小的出水COD、TP、NH3-N风车草为16.10 mg/l、0.48 mg/l、0.96 mg/l,蜘蛛兰为23.40 mg/l、0.97 mg/l和0.99 mg/l,均达标排放。0~50 mg/l浓度Mn胁迫促进了植物对COD和NH3-N的去除,当Mn2+浓度达250 mg/l和处理时间的延长,COD和NH3-N去除效果显著降低。Mn2+胁迫对植物净化TP影响不大。Mn2+浓度越大,植物去除水体中Mn的数量值越大,但去除率越低。季节性的因素对风车草和蜘蛛兰净化污水效果无明显影响。
2、中低浓度(0~50 mg/l)Mn2+处理促进了风车草对氮的吸收和累积,高浓度(250
mg/l)Mn2+处理则表现为抑制;不同浓度Mn2+处理促进了蜘蛛兰吸收和积累氮。设计浓度内污水Mn2+含量的增加促进了植物对磷的吸收。植物体内的Mn含量和地上部Mn的迁移总量随着Mn2+处理浓度的加大而增加。风车草最大Mn含量地上部为4557.0 mg/kg,地下部为7494.0 mg/kg,蜘蛛兰最大Mn含量地上部为4220.8 mg/kg,地下部为7030.8 mg/kg,夏季积累量比冬天略大。
3、在Mn2+处理浓度小于50 mg/l时,植物叶绿素值,根系POD活性和根系MDA含量均有不同程度的增加,随着Mn2+处理浓度的增加,其促进作用变为抑制作用。
4、以风车草和蜘蛛兰为植物材料,对主要为Mn2+污染的污水进行人工湿地处理,Mn2+含量应尽量控制在50 mg/l以下为宜,植物对高浓度锰污染污水有一定的净化能力,但长期过高浓度的锰胁迫使植物产生明显毒害,使植物生长缓慢,不利于对锰和其它污染物的去除,降低湿地的使用效率。