文档介绍：复合塘-湿地系统水生植物时空分布对氮磷去除的影响
彭剑峰,王宝贞1,夏圣骥1,王琳2
1. 哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨 150090;2. 中国海洋大学,山东青岛 266003
摘要:利用复合生态塘-湿地处理系统水生植物时空格局异质性,研究了水生植物分布对氮、磷去除影响。结果表明,水生植物种类和数量的分布差异导致各单元氮、磷去除呈现不同的周期变化;水生植物主要通过改变硝化/反硝化进程、自身代谢和化学沉降速率影响NH3、NOx-、有机氮和总磷的去除。系统不同单元中氮、磷去除机制差异决定了NH3和总磷主要在曝气养鱼塘(%、%)、鱼塘(%、%)和水生植物塘(%、%)去除;NOx-主要在芦苇湿地(出水< mg/L)去除;而有机氮则主要在复合兼性塘(%)和鱼塘(%)去除。此外,生态塘出水中水生植物绝大部分被芦苇湿地所截滤,它们的腐败/释放导致湿地中NH3和总磷的表观去除率偏低(%%)。
关键词:水生植物;氮;磷;生态塘;湿地
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2004)04-0508-04
水环境中氮、磷的富集加剧了水体富营养化,促进了水生植物滋长,改变了水生植物的时空分布格局;另一方面,各种水生植物也通过多种方式改变水环境,而水环境的改变又不可避免地影响氮、磷的去除[1, 2]。水生植物和氮、磷的这种相互影响在复合生态处理系统中表现尤为突出。污水中充足的氮源和磷源加大了水生植物生物量,加剧了处理单元间生物群落的时空分布差异;而水生植物的分布差异又影响着水环境变化,使单元间氮、磷表现出不同的去除规律[3]。
图1 各单元浮游藻类数量季节差异
利用某生态处理单元,比较不同水生植物对氮、磷去除的影响已成为生态处理研究中的热点。但目前的研究主要集中于生活型(life form)接近的群落间的横向比较,研究范围较窄。例如对某型湿地,不同浮叶植物对氮、磷去除效果的模拟比较。本实验主要以实际生产运行的复合生态塘-湿地处理系统为实验平台,以不同发展水平的水生植物的季节演替为基础,考察水生植物时空分布与氮、磷去除的关系,试图进一步了解不同生态处理单元中氮、磷去除的周期性差异。
1 实验方法
实验地点
实验选择在水环境变化复杂、水生植物时空分布变化显著的山东某生态处理系统进行。该污水处理工艺主要包括生态塘和湿地两部分, 工艺流程依次为:复合兼性塘(HFPs)→曝气塘(APs)→曝气养鱼塘(AFPs)→鱼塘(FPs)→水生植物塘(HPs)→芦苇湿地(CWs)。
取样与分析方法
实验从2001年到2003年,每周采集水样2~3次。水温和DO分别采用精密温度计和Hach-16046溶解氧仪现场检测,pH利用PHS-3C酸度计于实验室检测。样品首先用不锈钢筛(孔直径2 mm)过滤以去除较大的浮叶植物,再进行氮磷分析。各种形态氮和磷的测定按照APHA(1995)的标准,其中NOx--N采用戴氏合金法测定以消除氯离子的干扰。
在浮游藻类分析中, m处采集。取1000 mL水样,加入15 mL卢戈氏液固定,静置24 h后吸去上清液,定容至30 mL。显微镜