以上结果说明,多种植物组合能发挥不同植物的优势,符合湿地植物的多样性规律,有利于床体对污染物的去除。4号床的除污效果低于2、3号床是由于菖蒲与芦苇、茭白相比个体矮小(平均高度为1.2m)且分孽很少,另外菖蒲的匍匐根虽然很粗大,但其只在土壤浅层蔓延、扎根不深,因此传氧能力较低。芦苇和茭白的根系发达并且深浅交错、输氧能力强,特别是在芦苇湿地系统中传输氧的能力更强,因为芦苇的根茎是垂直向下地延伸生长,具有非常强的穿透性。系统运行120d后对植物根系的生长状况进行了测定,结果显示芦苇的根茎深度为30~50cm,根系发达且四处穿插;茭白的根茎深度为40~50cm,根茎粗大,其上长有许多根须;菖蒲的根茎深度为10~15cm,纵向多为根须。
2.3
氧化还原电位(ORP)
比较
在植物稳定生长期间测定了出水DO和床体的ORP,结果见表5。
表5 各床体ORP及出水DO
|
? 项
目 |
1号 |
2号 |
3号 |
4号 |
|
出水DO(mg/L) |
0.7 |
1.5 |
1.3 |
1.1 |
|
床体ORP(mV) |
-200 |
-48 |
-84 |
-120 |
由表5可知,除空白床外的各床体出水DO浓度略高于进水(0.5~1.0mg/L),表明植物对床体有一定的输氧作用,其中2号床?DO最高,3、4号床次之。床体内部的ORP均为负值,可见床体总体上处于还原态,内部供氧不足,这种条件有利于反硝化而不利于硝化及好氧反应。比较各单元床体的ORP发现2号床最高,3、4号床次之,1号床最低,说明植物床中芦苇的输氧能力最强,而空白床中因为无植物输氧作用则处于严重的缺氧状态。?
从以上分析可知,2、3号床体是较为适宜的人工复合生态床形式,3号床对各污染物的去除综合效果最好,而且种植的茭白具有一定的经济价值。?
2.4 植物对脱氮、
除磷的作用
湿地系统中氮的脱除主要包括作物吸收、生物脱氮以及氮的挥发。生活污水中的氮通常以有机氮和氨(也可以是铵离子)的形式存在。在土壤—植物系统中,有机氮首先被截留或沉淀,然后在微生物的作用下转化为铵态氮,由于土壤颗粒带有负电荷,铵离子很容易被吸附,土壤微生物通过硝化作用将铵离子转化为NO3-,土壤又可恢复对铵离子的吸附功能。土壤对带负电荷的NO3-没有吸附截留能力,NO3-可以被植物根系吸收而成为植物营养成分或通过反硝化最终转化为N2或者N2O而挥发掉。湿地系统中磷的去除主要包括形成不溶性的钙、铁、铝等化合物的沉淀以及植物的吸收。采用潜流式系统时选用适宜的土壤和介质可使除磷效果更好,含有一定量粘土或介质中有铁、铝离子存在时可进一步提高除磷效果[1]。?