生態(tài)修復(fù)中大型水生植物的運用課件

生態(tài)修復(fù)中

大型水生植物的運用

生態(tài)修復(fù)中

大型水生植物的運用

生態(tài)修復(fù)中大型水生植物的運用

我國水資源概況大型水生植物在生態(tài)修復(fù)中的運用水生植物的分類水生植物的生態(tài)功能對污染物的去除機理水生植物在實際生活中的運用

水生植物生態(tài)修復(fù)應(yīng)用優(yōu)缺點總結(jié)和展望參考文獻2生態(tài)修復(fù)中大型水生植物的運用

2《2009中國環(huán)境狀況公報》26個國控重點湖(庫)中，滿足Ⅱ類水質(zhì)的1個；Ⅲ類的5個；Ⅳ類的6個；Ⅴ類的5個；劣Ⅴ類的9個。主要污染指標(biāo)為總氮和總磷。在監(jiān)測的26個湖(庫)中，重度富營養(yǎng)的1個，占3.8%中度富營養(yǎng)的2個，占7.7%；輕度富營養(yǎng)的8個，占30.8%；其他均為中營養(yǎng)，占57.7%。[1]3《2009中國環(huán)境狀況公報》26個國控重點湖(庫)中，滿足Ⅱ創(chuàng)新的治理技術(shù)路線AddYourText生物—生態(tài)修復(fù)技術(shù)植物培養(yǎng)接種的微生物水生動物轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解

藻類大型水生植物細(xì)菌水蚤和螺蚌魚4創(chuàng)新的治理技術(shù)路線AddYourText生物—生態(tài)修復(fù)技水生維管束植物高等藻類大型水生植物大型水生植物的分類

大型水生植物是一個生態(tài)學(xué)范疇上的類群，是不同分類群植物通過長期適應(yīng)水環(huán)境而形成的趨同性適應(yīng)類型。有發(fā)達的機械組織植物個體比較高大光合作用利用水中微生物分解有機物產(chǎn)生的CO2和NH4+、PO43-等營養(yǎng)物質(zhì)，并釋放出O25水生高等藻類大型水生植物大型水生植物的分類大型水生植物的四種生活型[2]生活型生長特點代表種類挺水植物根莖生于底泥中,植物體上部挺出水面蘆葦、香蒲漂浮植物植物體完全漂浮于水面,具有特化的適應(yīng)漂浮生活的組織結(jié)構(gòu)鳳眼蓮、浮萍浮葉植物根莖生于底泥,葉漂浮于水面睡蓮、荇菜沉水植物植物體完全沉于水氣界面以下,根扎于底泥或漂浮于水中狐尾藻、金魚藻6大型水生植物的四種生活型[2]生活型生長特點代表種類挺水植物大型水生植物的生態(tài)功能凈化所需的能源由光合作用提供具有美學(xué)價值，能改善景觀生態(tài)環(huán)境植物可被收割和利用，創(chuàng)造新的價值能固定土壤或底泥中的水分，防止污染源進一步擴散為降解微生物提供了良好的棲息場所7大型水生植物的生態(tài)功能凈化所需的能源由光合作用提供具有美學(xué)污染物的去除機制

去除機制植物吸收微生物降解物理化學(xué)作用富集吸附沉降8污染物的去除機制

去除機制植物吸收微生物降解物理化學(xué)作用富集植物吸收

環(huán)境中的重金屬和一些有機物并非是植物生長所需要的，并且達到一定程度后具有毒害作用。對于此類化合物，一些植物也演化出了特定的生理機制使其脫毒。植物通常是通過螯合和區(qū)室化等作用，來耐受并吸收富集環(huán)境中的重金屬，這種機制也存在于許多水生植物中。下面將列舉些研究和應(yīng)用較為普遍的幾種大型水生植物[3]。9植物吸收環(huán)境中的重金屬和一植物吸收蘆葦污染物去除功能：去除BOD、氮生長特點：根系非常發(fā)達，生長速度快10植物吸收蘆葦污染物去除功能：去除BOD、氮生長特點：根系非常鳳眼蓮生長特點：根系發(fā)達，生長速度快，分泌克藻物質(zhì)富集鎘、鉻、鉛、汞、砷、硒、銅、鎳等；吸收降解酚、氰；抑制藻類生長物質(zhì)。污染物去除功能：植物吸收11鳳眼蓮生長特點：富集鎘、鉻、鉛、汞、砷、硒、污染物去除功能：浮萍生長特點：生長速度快，分泌克藻物質(zhì)污染物去除功能：富集鎘、鉻、銅、硒;抑制藻類生長植物吸收12浮萍生長特點：生長速度快，分泌克藻物質(zhì)污染物去除功能：富集鎘狐尾藻生長特點：生長速度快污染物去除功能：吸收TNT、DNT等結(jié)構(gòu)相近化合植物吸收13狐尾藻生長特點：污染物去除功能：植物吸收13微生物降解微生物是凈化污水的主要“執(zhí)行者”，它們把有機質(zhì)作為豐富的能源，將其轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)物質(zhì)和能量。水生植物的根系常形成一個網(wǎng)絡(luò)狀的結(jié)構(gòu)，并在植物根系附近形成好氧、缺氧和厭氧的不同環(huán)境，為各種不同微生物的吸附和代謝提供了良好的生存環(huán)境，也為人工濕地污水處理系統(tǒng)提供了足夠的分解者。植物的根系還可分泌一些有機物從而促進微生物的代謝,這樣就為好氧微生物群落提供了一個適宜的生長環(huán)境,而根區(qū)以外則適于厭氧微生物群落的生存。14微生物降解微生物是凈化污水的主要“執(zhí)行者”，它們把有機質(zhì)作為物理化學(xué)作用15物理化學(xué)作用15水生植物修復(fù)技術(shù)

通過實驗，國內(nèi)外的研究人員已相繼篩選出了一大批能夠高效地去除水中各種污染物的植物，結(jié)合各種生態(tài)環(huán)境，構(gòu)成不同的生態(tài)處理系統(tǒng)。其中，有些成熟的技術(shù)已成功地應(yīng)用在許多湖泊、河流的生態(tài)修復(fù)、生態(tài)整治工程中。國內(nèi)外應(yīng)用較多的水生植物修復(fù)技術(shù)生態(tài)浮床技術(shù)氧化塘技術(shù)人工濕地處理技術(shù)16水生植物修復(fù)技術(shù)

國內(nèi)外應(yīng)用較多的生態(tài)浮床技術(shù)16定義：按照自然規(guī)律，運用無土栽培技術(shù)，以高分子材料為載體和基質(zhì)，用現(xiàn)代農(nóng)藝和生態(tài)工程措施綜合集成的水面無土種植植物技術(shù)。采用該技術(shù)可將原來只能在陸地種植的草本陸生植物種植到自然水域水面,并能取得與陸地種植相仿甚至更高的收獲量與景觀效果。原理：利用植物根系吸收水體中污染物質(zhì)，同時植物根系附著的微生物降解水體中污染物，從而有效進行水體修復(fù)的技術(shù)。生態(tài)浮床技術(shù)[4]17定義：生態(tài)浮床技術(shù)[4]171818生態(tài)浮床技術(shù)典型的濕式有框浮床組成包括4個部分：浮床框體、浮床床體、浮床基質(zhì)、浮床植物。1、浮床框體2、浮床床體3、浮床基質(zhì)4、浮床植物19生態(tài)浮床技術(shù)典型的濕式有框浮床組成包括4個部分：浮床框體

生態(tài)浮床技術(shù)的特點不僅產(chǎn)生經(jīng)濟效益，而且美化景觀4擴大了水面植物可種植范圍1采用廢棄塑料泡沫板作為浮體的載體2實現(xiàn)污水資源化利用3生態(tài)浮床技術(shù)20生態(tài)浮床技術(shù)的特點不僅產(chǎn)生經(jīng)濟效益，而且美化景觀穩(wěn)定性從浮床選材和結(jié)構(gòu)組合方面考慮,能抵抗一定的風(fēng)浪、水流的沖擊而不至于被沖壞。耐久性正確選擇浮床材質(zhì)，保證浮床能歷經(jīng)多年而不會腐爛，能重復(fù)使用。便利性設(shè)計過程中要考慮施工、運行、維護的便利性。浮床技術(shù)設(shè)計原則:生態(tài)浮床技術(shù)21穩(wěn)定性從浮床選材和結(jié)構(gòu)組合方面考慮,能抵抗一定的風(fēng)浪、水流的生態(tài)浮床技術(shù)展望1、生態(tài)浮床和削減波浪設(shè)備的組合：在風(fēng)浪較大的區(qū)域，如廣闊的湖面，可以結(jié)合削減波浪的技術(shù)如消浪柵、消浪排等，營造局部平靜的環(huán)境，緩解水流、風(fēng)浪對浮床的沖擊，保證浮床的穩(wěn)定性。2、生態(tài)浮床和填料、曝氣等技術(shù)的組合：微生物逐漸在填料上形成數(shù)量可觀的生物膜，可以明顯提高水體污染的去除率。浮床增加曝氣過程，能提高水體溶解氧的含量，降解水體中耗氧物質(zhì)。22生態(tài)浮床技術(shù)展望1、生態(tài)浮床和削減波浪設(shè)備的組合：在風(fēng)浪較大氧化塘技術(shù)氧化塘是利用塘庫等水生生態(tài)系統(tǒng)對水體的凈化作用，進行污水原位處理的工程措施。通過在池塘內(nèi)種植對重金屬、有機物有富集和吸收作用的植物，如水葫蘆、水芹菜、香蒲等，然后定期收割，達到凈化水質(zhì)的目的。23氧化塘技術(shù)氧化塘是利用塘庫等水生生態(tài)系統(tǒng)對水體的凈化作人工濕地技術(shù)[5]具有獨特而復(fù)雜的凈化機理,它能夠利用基質(zhì)-微生物-植物這個復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng),綜合物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用,通過過濾、吸附、共沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對廢水中有害物質(zhì)的去除,同時通過營養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán),實現(xiàn)廢水的資源化和無害化。浮生植物系統(tǒng)挺水植物系統(tǒng)沉水植物系統(tǒng)濕地是介于陸地和水生環(huán)境之間的過渡帶。24人工濕地技術(shù)[5]具有獨特而復(fù)雜的凈化機理,它能夠利用基質(zhì)-潛流人工濕地構(gòu)造圖25潛流人工濕地構(gòu)造圖25水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點26水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點26水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點27水生植物生態(tài)修復(fù)優(yōu)缺點27總結(jié)與展望

大型水生植物為主的污水處理系統(tǒng),主要由太陽能來驅(qū)動,并且在對污水進行深度處理的同時,還可以回收資源和固定能源,加之處理過程基本不使用化學(xué)品,也不會產(chǎn)生有害副產(chǎn)物,是一種非常有潛力的“綠色”處理技術(shù)。因此,隨著研究的深入和技術(shù)的不斷完善,以大型水生植物為主的污水處理與水體修復(fù)技術(shù),將會得到越來越廣泛應(yīng)用。28總結(jié)與展望大型水生植物為主的污水處理系統(tǒng),主要由太陽參考文獻[1]國家環(huán)?？偩?2009中國環(huán)境狀況公報[R].北京:國家環(huán)?？偩?2010:5.[2]種云霄,胡洪英,錢易.大型水生植物在水污染治理中的應(yīng)用研究進展[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003,4(2):36-40.[3]顏素珠.中國水生高等植物圖說.北京:科學(xué)出版社,1983[4]陳荷生，宋祥甫，鄒國燕.利用生態(tài)浮床技術(shù)治理污染水體[J].中國水利，2005，（5）：50-53.[5]吳曉磊