低温季节西伯利亚鸢尾人工湿地对污染河水的净化研究

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1、AmesissubmittedtoZheng出0uUniVers毋formedegreeofMasterStudyonme仃eatmemofpolllItedriVerusingbyconstmctedwetlandsplantedwim』ms汤咖记口洫10w—temperatureseasonByWenlongWrang，VvSupervisor：AssistantPro￡JmgqingGaoResearchhlstituteofEnviromnentalScienceTheCollegeofC

2、h锄i嘟锄dMolecularEngineeringMay2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：至；易e日期：撕年∥月日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同

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4、仅适用于生活污水，对于污染河湖水也是一个可靠的选择。然而，北方地区的低温季节，水生植物很容易枯萎，进入冬眠。水生植物在人工湿地中的氮、磷吸收摄取与重金属吸收富集的信息很少被了解。因此，研究有越冬植物种植的人工湿地对污染河水的处理性能和探索哪一种植物能维持一个有效的人工湿地度过低温季节，显得相当重要。本文中，小型的(实验室规模)垂直潜流人工湿地被构建，四季常绿的西伯利亚鸢尾被种植，开展了低温季节对污染河水的净化效果及相关的去除转化机理研究。(1)在营养物的不同供应水平下，研究西伯利亚鸢尾潜流湿地系统

5、对营养物的去除能力，植物的生长特性和植物的氮、磷吸收能力。实验结果显示，中进水浓度(10-16删班TN，7-10mg／LNH4+．N，1．8-2．5mg／LTP，和80-120Ⅱ19／LCOD)的湿地系统的净化效果最好，低进水浓度(5．8mg／LTN，3．5．5m∥LNH4+．N，0．9．1．25m∥LTP，和40．60删观COD)的湿地系统净化效果最差。实验期间，中进水浓度的人工湿地系统，其平均的1N、NH4+-N、TP、SBR(可溶性磷酸盐)和COD的去除率分别为45．8士15．4％，62．1

6、士8．8％，57．7士8．3％，59．1士10．1％，and39．3士12．1％。实验结束，不同湿地系统中植物吸收作用占19．86％到50．19％的氮营养物去除，13．19％到22．32％的磷营养物去除。植物地下部分的氮磷吸收能力高于地上部分。(2)在重金属镉(Cd)的不同进水浓度下，研究西伯利亚鸢尾潜流湿地系统对Cd的去除能力，植物生物量变化，植物的吸收富集，基质的吸附，以及对根区基质微生物、酶活性的影响。实验结果显示，湿地处理单元对Cd均有良好的去除能力，去除效率在90％以上；在2叫；／L的湿

7、地处理单元中Cd的去除效率最好，平均去除高达为97．4％；有植物的湿地单元Cd去除效率明显高于无植物对照。西伯利亚鸢尾植物对Cd表现出较高的耐性和较强的积累能力；实验结束发现，8mg／L的湿地单元西伯利亚鸢尾地下部位的积累量达到了98．4mg，地上部位的积累量达到了12．2mg。而整个系统对Cd的去除主要是通过基质吸附，占50％左右，植物的富集作用较小，占3％左右。最后，有植物种植的湿地单元I摘要中基质酶活性与微生物数量明显好于无植物对照；基质酶活性与微生物数量受低浓度Cd(2碑儿以下)影响较小，

8、甚至有一定的促进作用，而受高浓度Cd(8mg／L)的抑制作用。通过本文的研究表明，西伯利亚鸢尾在低温季节条件下，有较好的营养物与重金属的吸收富集能力，在一定程度上提高了人工湿地的治理能力，可帮助人工湿地有效地度过低温季节。因此，西伯利亚鸢尾可作为一种有效的越冬植物选择，用于人工湿地对污染河水的治理，更重要的是，它可以被推广到其他地方，尤其是北方地区的低温季节。关键词：人工湿地，西伯利亚鸢尾，植物生长特性，植物吸收，营养物去除，重金属去除IIAbstractAbs仃aCtComp龇e