《人工湿地植物》PPT课件.ppt

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1、 09环境工程环境工程 李冰津李冰津 SO：植物是人工湿地：植物是人工湿地核心核心植物迎来动物微生物也随即而来人工湿地人工湿地l 人工湿地与传统系统的比较人工湿地与传统系统的比较l人工湿地类型人工湿地类型l人工湿地植物类型及常见的几种植物人工湿地植物类型及常见的几种植物l 人工湿地植物的作用人工湿地植物的作用l 植物的选择标准植物的选择标准l人工湿地植物的应用过程存在的问题与人工湿地植物的应用过程存在的问题与展望展望人工湿地与传统系统的比较表面流人工湿地：表面流人工湿地：表面流人工湿地：表面流人工湿地：潜流人工湿地：潜流人工湿地：潜流人工湿地：潜流人工湿地：垂直流人工湿地：垂直流人工湿地：垂直

2、流人工湿地：垂直流人工湿地：人人工工湿湿地地种种类类根据污水在系根据污水在系根据污水在系根据污水在系统中的统中的统中的统中的流动流动流动流动方方方方式式式式，可以，可以，可以，可以将人工湿地分将人工湿地分将人工湿地分将人工湿地分为为为为三类。三类。三类。三类。污水在基质的污水在基质的表面漫流，有机表面漫流，有机物的去除通过植物的去除通过植物水下茎、杆上物水下茎、杆上的生物膜来完成的生物膜来完成缺点：是这种湿地缺点：是这种湿地缺点：是这种湿地缺点：是这种湿地不能不能不能不能充分利用填料基质充分利用填料基质充分利用填料基质充分利用填料基质及及及及丰丰丰丰富的植物根系富的植物根系富的植物根系富的植物

3、根系，处理污，处理污，处理污，处理污染物的染物的染物的染物的负荷比较低负荷比较低负荷比较低负荷比较低，且，且，且，且在寒冷的在寒冷的在寒冷的在寒冷的冬天表面会结冬天表面会结冬天表面会结冬天表面会结冰冰冰冰，在炎热的，在炎热的，在炎热的，在炎热的夏天回滋夏天回滋夏天回滋夏天回滋生蚊蝇生蚊蝇生蚊蝇生蚊蝇，散发臭味，存，散发臭味，存，散发臭味，存，散发臭味，存在卫生隐患。在卫生隐患。在卫生隐患。在卫生隐患。优点：是投资省优点：是投资省优点：是投资省优点：是投资省人人工工湿湿地地表表面面流流 污水在填污水在填料基质表面料基质表面以下潜流以下潜流系系统统，它分别，它分别利用整个系利用整个系统的协同作统的

4、协同作用。用。缺点：投资比表面缺点：投资比表面缺点：投资比表面缺点：投资比表面流要高。流要高。流要高。流要高。优点：一方面可以通过优点：一方面可以通过优点：一方面可以通过优点：一方面可以通过填料填料填料填料及及及及植物根系截留污植物根系截留污植物根系截留污植物根系截留污水水水水，再通过，再通过，再通过，再通过植物根系吸植物根系吸植物根系吸植物根系吸收污染物收污染物收污染物收污染物，充分发挥了，充分发挥了，充分发挥了，充分发挥了植物根系的吸收作用；植物根系的吸收作用；植物根系的吸收作用；植物根系的吸收作用；另一方面由于水流在地另一方面由于水流在地另一方面由于水流在地另一方面由于水流在地表以下流动

5、，表以下流动，表以下流动，表以下流动，保温性较保温性较保温性较保温性较好，处理效果受气候影好，处理效果受气候影好，处理效果受气候影好，处理效果受气候影响小响小响小响小，而且卫生条件也，而且卫生条件也，而且卫生条件也，而且卫生条件也比较好比较好比较好比较好人人工工湿湿地地潜潜流流 垂直流垂直流湿地的水湿地的水流结合了流结合了表面流湿表面流湿地和潜流地和潜流湿地的特湿地的特点，水流点，水流在填料床在填料床中由上而中由上而下做竖向下做竖向流动，污流动，污染物去除染物去除机理基本机理基本与潜流人与潜流人工湿地相工湿地相同；同；优点：，垂直流的底层优点：，垂直流的底层优点：，垂直流的底层优点：，垂直流的

6、底层氧化能力更高。因此氧化能力更高。因此氧化能力更高。因此氧化能力更高。因此对对对对污水有较高的处理能力污水有较高的处理能力污水有较高的处理能力污水有较高的处理能力。被认为是天然污水处理被认为是天然污水处理被认为是天然污水处理被认为是天然污水处理最可靠系统最可靠系统最可靠系统最可靠系统人人工工湿湿地地垂垂直直流流人工湿地植物植物类型：植物类型：（1）浮水植物）浮水植物 特点：生命力强，对环境适应性好，根系发达；生物量大，生长迅速；具有季节性休眠现象，如冬季休眠或死亡的水葫芦、大薸、水蕹菜，夏季休眠的水芹菜、豆瓣菜等。生长旺盛季节主要集中在每年的3-10月，生育周期短，主要以营养生长为主，对N的

7、需求量最高（2）挺水草本植物挺水草本植物 特点：适应能力强，或为本土优势品种；根系发达，生长量大，营养生长与生殖生长并存，对N和P、K的吸收都比较丰富；能于无土环境生长。（3）沉水植物沉水植物 特点：沉水植物一般原生于水质清洁的环境，其生长对水质要求比较高，因此，沉水植物只能用作人工湿地系统中最后的强化稳定植物加以应用，以提高出水水质。湿地中常见的几种植物(1)凤眼莲：凤眼莲：【别名】水葫芦、凤眼蓝、水别名】水葫芦、凤眼蓝、水葫芦苗葫芦苗【分类】雨久花科凤眼莲属【分类】雨久花科凤眼莲属形态特征：形态特征：多年生浮水草本多年生浮水草本。须根发达且悬垂水中。须根发达且悬垂水中。喜高温喜高温湿润的气

8、候湿润的气候，为为生长发育的最适温度，生长发育的最适温度，以上则抑制生长，以上则抑制生长，C处于休眠状态；处于休眠状态；以上开始萌芽，但深以上开始萌芽，但深秋季节遇到霜冻后，很快枯萎。秋季节遇到霜冻后，很快枯萎。耐碱性，抗病力强。极耐肥耐碱性，抗病力强。极耐肥。但在多风浪的水面上，则生长但在多风浪的水面上，则生长不良。花期长，自夏至秋开花不良。花期长，自夏至秋开花不绝。不绝。（2）大藻）大藻【别名】大萍、水【别名】大萍、水莲、肥猪草、水芙莲、肥猪草、水芙蓉蓉【分类】天南星科【分类】天南星科大藻属大藻属形态特征：形态特征：多年生多年生浮水草本浮水草本。主茎短。主茎短缩而叶呈莲座状，缩而叶呈莲座状

9、，从叶腋间向四周分从叶腋间向四周分出匍匐茎，茎顶端出匍匐茎，茎顶端发出新植株，有白发出新植株，有白色成束的须根。背色成束的须根。背面生毛。果为浆果。面生毛。果为浆果。花期花期月。生月。生长习性：长习性：性喜高温性喜高温高湿，不耐严寒。高湿，不耐严寒。大藻有发达的根系，大藻有发达的根系，直接从污水中吸收直接从污水中吸收有害物质和过剩营有害物质和过剩营养物质，净化能力养物质，净化能力较强。较强。（）黑藻（）黑藻：【别名温丝草、灯笼薇、转转【别名温丝草、灯笼薇、转转薇薇【分类】水鳖科黑藻属【分类】水鳖科黑藻属形态特征：形态特征：多年生沉水草本多年生沉水草本。茎。茎圆柱形，表面具有纵向细棱纹，圆柱形，

10、表面具有纵向细棱纹，质较脆；茎直立细长，长质较脆；茎直立细长，长。叶带状披针形，。叶带状披针形，片轮生，通常以片为片轮生，通常以片为多，长左右，宽约多，长左右，宽约；叶缘具小锯齿，；叶缘具小锯齿，叶无柄。叶无柄。生长习性：喜阳光充足生长习性：喜阳光充足的环境的环境。环境荫蔽植株生长受阻，。环境荫蔽植株生长受阻，新叶叶色变淡，老叶逐渐死亡。新叶叶色变淡，老叶逐渐死亡。性喜温暖，较耐寒性喜温暖，较耐寒，在，在的温度范围内生长良好，越的温度范围内生长良好，越冬不低于冬不低于。黑藻根系和叶片均黑藻根系和叶片均可作为吸收器官，对磷的吸附力可作为吸收器官，对磷的吸附力较强。较强。（4）芦苇）芦苇【分类】禾

11、本科芦苇属【分类】禾本科芦苇属多多年生挺水植物年生挺水植物形态特征：形态特征：茎秆直立，秆高茎秆直立，秆高，节下常生白粉。叶鞘，节下常生白粉。叶鞘圆筒形，无毛或有细毛。圆筒形，无毛或有细毛。叶舌有毛，叶片长线形或叶舌有毛，叶片长线形或长披针形，排列成行。长披针形，排列成行。生长习性：多生于低湿地生长习性：多生于低湿地或浅水中。夏秋开花，芦或浅水中。夏秋开花，芦苇适应性广、苇适应性广、抗逆性强、抗逆性强、生物量高生物量高，嫩茎、叶可作，嫩茎、叶可作饲料。饲料。芦苇植株高大芦苇植株高大，地，地下有发达的匍匐根状茎。下有发达的匍匐根状茎。可将芦苇种植在人工湿地可将芦苇种植在人工湿地的前端，的前端，能

12、有效去除污水能有效去除污水中的有机污染物。中的有机污染物。（5）伞草）伞草【别名】水棕竹、风车草【别名】水棕竹、风车草【分类】莎草科莎草【分类】莎草科莎草属属形态特征：形态特征：多年生湿生、挺多年生湿生、挺水植物水植物，高，高。茎秆粗壮，直立生长，。茎秆粗壮，直立生长，茎近圆柱形，丛生，上部较茎近圆柱形，丛生，上部较为粗糙，下部包于棕色的叶为粗糙，下部包于棕色的叶鞘之中。花果期为夏秋季节。鞘之中。花果期为夏秋季节。生长习性：生长习性：性喜温暖湿润、性喜温暖湿润、通风良好、光照充足的环境，通风良好、光照充足的环境，耐半阴；甚耐寒，耐半阴；甚耐寒，华东地区华东地区露地稍加保护可以越冬；露地稍加保护

13、可以越冬；对对土壤要求不严，以肥沃稍粘土壤要求不严，以肥沃稍粘的土质为宜。的土质为宜。（6）灯心草）灯心草【别名】蔺草、龙须草、【别名】蔺草、龙须草、野席草、马棕根、野马野席草、马棕根、野马棕棕【分类】灯心草科灯心【分类】灯心草科灯心草属草属形态特征：形态特征：多年生草本多年生草本，高。高。根茎横走，密生须根。根茎横走，密生须根。茎簇生，直立，细柱形，茎簇生，直立，细柱形，直径直径mm，茎内充满白色的髓心，茎内充满白色的髓心，占茎的大部分。占茎的大部分。灯心草灯心草除污能力较强，对除污能力较强，对去除率较高。去除率较高。直接吸收（1）直接吸收污水中可直接吸收污水中可利用的营养物质、吸附利用的营

14、养物质、吸附和富集重金属和一些有和富集重金属和一些有毒有害物质毒有害物质（）为根区好氧微生（）为根区好氧微生物输送氧物输送氧气气（）增强和维持（）增强和维持介质的水力传输介质的水力传输人工湿地人工湿地中植物的中植物的作用作用肥料饲料造纸编制草席and:观赏观赏.选择标准选择标准耐耐污污能能力力和和抗抗寒寒能能力力强强，又又宜宜于于本本乡乡土土生生长长，最好以本乡土植物为主最好以本乡土植物为主根系发达，茎叶茂密根系发达，茎叶茂密抗病虫害能力强抗病虫害能力强有一定的经济价值有一定的经济价值植物的选择标准根系发达根系发达持水能力好持水能力好一一般般来来说说植植物物根根系系在在缺缺水水的的情情况况下下

15、会会自自动动加加快快其其根根系系向向地地下下潮潮湿湿方方向向的的伸伸展展若若人人为为地地使使植植物物根根系系处处于于适适当当的的缺缺水水可可诱诱导导植植物物根根系系加加速速增增长长但但若若过过分分缺缺水水状状态态植植物物会会因因缺缺水水而而死死亡亡水水分分诱诱导导技技术术就就是是基基于于这这个个原原理理发发展展起起来来的的。通过整理了解到，尽管国内外对人工湿地通过整理了解到，尽管国内外对人工湿地系统中的植物开展了较为广泛的专项研究系统中的植物开展了较为广泛的专项研究,但但由于各种因素的作用使得人工湿地植物的整体由于各种因素的作用使得人工湿地植物的整体净化效果受到影响净化效果受到影响,况且况且我

16、国人工湿地的研究我国人工湿地的研究起步较晚起步较晚,因此有关湿地植物的研究还需不断因此有关湿地植物的研究还需不断深入和探索。深入和探索。人工湿地植物应用过程存在的问题与展望1)1)植物耐污水胁迫能力的强弱与其生长状况紧密植物耐污水胁迫能力的强弱与其生长状况紧密相连，植株生长越茂盛，根系越发达，污水的净相连，植株生长越茂盛，根系越发达，污水的净化能力就强，植物表现出的抗性也就越强。但大化能力就强，植物表现出的抗性也就越强。但大多数植物生长都遵循着春夏季萌发、秋冬季死亡多数植物生长都遵循着春夏季萌发、秋冬季死亡的客观规律。这种现象的存在，使人工湿地的污的客观规律。这种现象的存在，使人工湿地的污水处

17、理系统冬季净化效果下降，相应抗性也下降。水处理系统冬季净化效果下降，相应抗性也下降。2)2)人工湿地中选择典型的植物或植物组合作为优人工湿地中选择典型的植物或植物组合作为优势种进行种植，有利于其快速生长，提高人工湿势种进行种植，有利于其快速生长，提高人工湿地植物的抗性。因此，如何地植物的抗性。因此，如何抑制人工湿地外来物抑制人工湿地外来物种的入侵种的入侵，对人工湿地的高效运行和抗性的提高，对人工湿地的高效运行和抗性的提高有着重要意义。有着重要意义。3)3)植物根系在人工湿地系统中起到非常重要的作用植物根系在人工湿地系统中起到非常重要的作用,能够改善土壤微环境能够改善土壤微环境,主要是由于主要是

18、由于根系对根际微生根系对根际微生物、酶系统产生影响物、酶系统产生影响,从而影响人工湿地污水处理从而影响人工湿地污水处理的效果。但很多时候植物根系的生长发育受到限制的效果。但很多时候植物根系的生长发育受到限制,常出现烂根的情况常出现烂根的情况,应开展有利于根系进一步向深应开展有利于根系进一步向深处扩展的条件的研究。处扩展的条件的研究。4)4)同类型湿地植物的净化机理很类似同类型湿地植物的净化机理很类似,但研究多局但研究多局限于同种类型植物间的对比限于同种类型植物间的对比,少有少有针对不同类型植针对不同类型植物处理同种类型水体的研究物处理同种类型水体的研究,应开展这方面的研究。应开展这方面的研究。5)5)目前对人工湿地植物的研究多局限在实验室的目前对人工湿地植物的研究多局限在实验室的小试规模小试规模,工程实践应用的实例少工程实践应用的实例少,缺乏缺乏理论与实理论与实际工程的结合际工程的结合,应开展这方面的研究。应开展这方面的研究。