[發(fā)明專利]一種污泥中氮和磷的植物凈化方法

在審

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• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN107721108A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設計）人: 姚睿;胡峰;張瀟瀟;蔡錫安;曾小平;范京
• 申請（專利權）人: 廣州市城市規(guī)劃勘測設計研究院
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司44202
• 代理人: 黃華蓮,郝傳鑫

技術領域

本發(fā)明涉及一種污泥的植物凈化方法，尤其是一種污泥中氮和磷的植物凈化方法。

背景技術

人工濕地植物的生理特性以及群落之間的相互作用對濕地生態(tài)功能具有深刻的影響，水生植物對污水、污泥凈化具有投資低、易管理、凈化效果好、生態(tài)效益好等優(yōu)點，引起國內外研究者越來越多的關注。植物是人工濕地凈化系統的重要組成部分，其發(fā)揮著重要的作用：可直接吸收污水、污泥中可利用的營養(yǎng)物質、吸附和富集重金屬和一些有毒有害物質；為根區(qū)好氧微生物輸送氧氣；增強和維持介質的水力傳輸；根系分泌物為微生物提供碳源等。另外，植物還具綠化美化環(huán)境，改善區(qū)域氣候，促進生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)，凈化空氣，消除城市熱島效應和吸收噪聲等作用。

研究表明，全球濕地高等植物達6700多種，但用于處理污水、污泥且產生效益的不到100種，同時濕地植物對污染物的凈化能力也存在種間差異。濕地植物的生長對維持人工濕地系統的穩(wěn)定、提高污水處理效果有著積極的作用，特別是光合作用等生理生態(tài)指標是衡量濕地植物生長繁殖和污水凈化能力的重要指標，其它如植物物候的特征和季節(jié)變化、以及具體環(huán)境的不同植物配置方案等也是濕地植物選擇的重要參考。當前，國內外對人工濕地植物的研究主要側重于植物的去污效果及其去污機理等方面，而如何根據植物的生理學特性等指標比較植物的去污效果和種間差異，以及適應性等的方法則較少報道。因此，開展植物生理生態(tài)特性變化及其作用機理等的研究，通過試驗比較、篩選出適應性強、去污效果好、景觀價值高的濕地植物，為人工濕地生態(tài)系統的合理構建提供科學依據。

發(fā)明內容

基于此，本發(fā)明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種利用濕地植物凈化污泥的方法。

為實現上述目的，本發(fā)明所采取的技術方案為：一種污泥中氮和磷的植物凈化方法，所述方法為：將濕地植物種植在污泥中；其中，所述濕地植物為再力花、水罌粟、香蒲、天使花、風車草、美人蕉、翠蘆莉、蘆竹、大葉皇冠草、菖蒲、鳶尾草、春芋、海芋中的至少一種。

本發(fā)明利用濕地植物來凈化污泥，可以簡捷有效的降低污泥中的氮、磷含量。

優(yōu)選地，所述濕地植物的植株行距為20cm×20cm。

優(yōu)選地，所述濕地植物為再力花、菖蒲、春芋、大葉皇冠草、水罌粟、美人蕉、蘆竹中的至少一種。本申請發(fā)明人經過研究發(fā)現，上述濕地植物的氮去除率較高。

更優(yōu)選地，所述濕地植物為再力花。本申請發(fā)明人經過研究發(fā)現，再力花的氮去除率最高。

優(yōu)選地，若污泥陽光充足，所述濕地植物為水罌粟、香蒲、天使花、風車草、美人蕉、大葉皇冠草中的至少一種；若污泥缺少陽光照射，所述濕地植物為海芋、春芋、鳶尾草、菖蒲、翠蘆莉、蘆竹中的至少一種。

發(fā)明人經過大量探索發(fā)現，13種植物的光飽和光合速率(Psat)由高到低排序分別為：再力花＞水罌粟＞香蒲＞天使花＞風車草＞美人蕉＞翠蘆莉＞蘆竹＞大葉皇冠草＞菖蒲＞鳶尾草＞春芋＞海芋。再力花和水罌粟明顯高于其他種類(P＜0.05)，其他Psat較高的植物為香蒲、天使花、風車草、美人蕉、翠蘆莉、蘆竹、大葉皇冠草和菖蒲；鳶尾草、春芋和海芋測顯著低于前面前種類，屬典型的耐陰植物。因此，開展植物適應性篩選時，應當考慮植物的季節(jié)變化、物候特征和植物的生理特性，根據具體的環(huán)境開展不同的植物配置。

光飽和光合速率(Psat)與光飽和點(LSP)和暗呼吸速率(Rd)存在極顯著的正相關系(P＜0.01)，光飽和點(LSP)具有較大的差異，在516.8-1435.9之間，達到1000以上的有6種植物，由高到低分別為，再力花＞水罌粟＞翠蘆莉＞蘆竹＞菖蒲＞天使花；LSP相對較低的為美人蕉＞大葉皇冠草＞鳶尾草＞海芋＞春芋。植物的暗呼吸速率(Rd)比較Psat，其值明顯較小，變幅不太大，13種植物的Rd在0.683－2.362之間，其中水罌粟、天使花和再力花的Rd相對較高，春芋、鳶尾草和海芋的Rd較其他種類低。

將Psat、LSP、Rd作為變量進行聚類分析，若按植物Psat、LSP和Rd的特征進行綜合分類，屬高Psat、LSP和Rd的種類有：再力花，水罌粟，香蒲，天使花，風車草，美人蕉和大葉皇冠草；Psat、LSP和Rd相對較低的種類有：海芋、春芋、鳶尾草、菖蒲、翠蘆莉和蘆竹。