污染水体的植物修复技术.ppt

1、污染水体的植物修复，即植物修复的含义，是指利用植物及其生长和共存的微生物作为技术手段，主要依靠植物及其根际微生物区系的自然发生过程，达到控制、隔离、去除或降解污染物的目的，从而净化环境中的有机和无机污染物。植物修复技术的类型，植物提取，植物吸收和去除土壤中的无机物质，主要是重金属和非金属。植物固定，植物根部微生物钝化或固定土壤中的污染物，降低生物有效性和迁移，并防止它们扩散到周围。植物降解，植物通过酶活性直接降解植物中的有机污染物。植物促进，植物根系分泌物可以促进微生物活性和生化反应，并生物降解有机物。根系过滤，利用植物去除空气污染物，利用植物的同化或超同化功能净化污染空气。根过滤的概念和原理

2、是指植物去除水污染物的功能。水培植物的根被用来吸收、富集或沉淀污水中的金属和有机污染物。根系过滤是水体、浅水湖泊和湿地系统植物修复的重要途径。水生植物是实现这一技术的主要植物。水生植物的分类，水生维管束植物，具有发达的机械组织，个体高大的藻类通常有四种生命形式：挺水(芦苇)、漂浮的水葫芦、漂浮的叶子(睡莲)和沉水(金鱼藻)。水生植物的净化机制、水生植物的吸收、微生物的作用、水生植物的沉淀、吸附和过滤、藻类的抑制、吸收，大型水生植物在其生长过程中具有吸收过量营养物如氮和磷的能力。结果表明，水生植物的氮、磷含量达到或超过了生长的最小氮、磷阈值，随着湖泊营养水平的提高，有代表性的浮叶植物和沉水植物的

3、氮、磷含量呈现出有规律的变化。与藻类相比，氮和磷在水生植物中储存更稳定，因为它们的生命周期更长。当水生植物被转移出水生生态系统时，被吸收的营养物质也被转移出水体，从而达到净化的目的。微生物的作用，由于水生植物群落的存在，为微生物和微型动物提供了附着的基质和栖息地。研究表明，污水中含氮有机物分解产生的氨氮部分通过植物吸收和挥发去除，大部分通过连续硝化反硝化反应去除。同时，植物的根区提供了有氧环境，有利于微生物的降解，而根区外的厌氧环境有利于厌氧微生物的代谢。沉积、吸附和过滤，水生植物的存在可以降低风速、减少风浪和阻挡水流，这为水中悬浮固体的沉积创造了条件，降低了沉积物质再次悬浮的风险，并增加了水

4、和植物表面区域之间的接触时间。同时，水生植物的密集根系可以增强沉积物的稳定性，防止侵蚀沟渠的形成。当水流过时，不溶性胶体会被根部附着或吸附，导致水中的悬浮固体沉淀并漂浮。抑制藻类，水生植物和浮游藻类属于初级生产者，水生植物个体大，生命周期长，直接干扰藻类的生长，因此它们具有很大的竞争优势。一方面，水生植物通过光和营养之间的竞争抑制藻类的生长；另一方面，藻类的生长受到化感作用的抑制。一些水生植物能分泌杀藻物质，如蘑菇化合物和类固醇，它们能抑制藻类的生长。水生植物的概念是指生长在水中或至少生长在具有充足水和周期性缺氧的基质上的任何大型植物(包括水生植物和水生大型藻类)，特别是在湿地和其他水生环境中

5、，水生植物的类型、挺水植物、漂浮植物、沉水植物、挺水植物、根沉积物中具有直立茎的植物。根系主要吸收水中的污染物，还可以吸收沉积物中的营养元素，降低沉积物中的营养含量，通过水流阻尼作用沉淀悬浮固体，与共生生物群落一起净化水质。这些挺水植物适应性强，抗逆性强，生产速度快，产量高，能带来一定的经济效益。代表性植物(芦苇、宽叶香蒲、葱白、石菖蒲、西红柿)，2020/7/29，15，宽叶香蒲，又称宽叶香蒲和宽叶香蒲，是一种多年生湿地草本植物，株高为1.43米。雄花序和雌花序紧密相连形成蜡烛，这被称为香蒲棒。五月开花。狭叶香蒲在全国广泛分布。它生长在池塘、河岸、运河、潮湿和多水的地方，通常成块成块生长。对

6、土壤的要求并不严格，富含有机质的塘泥是最好的，它怕冷，避免干旱。狭叶香蒲是湿地植物中不可缺少的装饰材料，因其生长健壮、易于管理、叶片潇洒、花序奇特。2020/7/29，16，水柏，又名高孙和水瓜，2020/7/29，17，芦苇荡，又称芦苇和芦苇，可以保护大堤，阻挡海浪，防止洪水。它具有很强的抗污染和净化能力，能净化水中的悬浮物、氯化物、有机氮和硫酸盐，能吸收汞和铅，对水中磷的去除率为65%。它是国际公认的污水处理首选工厂。漂浮叶植物，具有漂浮茎叶、固定根或自由漂浮的植物，其分为根漂浮叶和自由漂浮植物。吸收污染物的主要部分是根和茎，叶处于次要位置。它们大多是喜温植物，在夏季生长迅速，抗污染能力强

7、，对水质有很好的净化效果，也有一定的经济价值，但膨胀能力强，容易泛滥。代表(睡莲、水葫芦)，漂浮植物，在光竞争中具有绝对优势，生长能力强，能吸收水中的营养。近年来，国内外的工程实践和研究表明，这种水生植物不仅生长速度快，能快速分解和吸收水中的氮、磷等营养物质，而且能漂浮在水面上，容易移出水面，可作为牛、猪、鸭的营养饲料，还能施肥，带来可观的效益。2020/7/29，20，凤眼莲，又名水葫芦、水葫芦等。繁殖快，抗污染能力强，水中化学需氧量和生化需氧量降解明显，对氮、磷、钾和重金属离子有一定的吸收作用。是净化污水、美化环境的理想水生植物。它还能吸收污水中的镉、铅、汞、铊、银、钴、锶等重金属元素，并

8、将水中的苯酚、氰化物等有毒物质分解成无毒物质。沉水植物在水体修复中起着重要的作用，因为沉水植物的茎、叶和表皮与根具有相同的吸收能力，所以它们具有很强的净化能力。以沉水植物为主的水体水质清澈，生物多样性高，水生植物在不同营养水平下具有保持水体清洁和优势状态稳定的机制。因此，恢复以沉水植物为主的水生植物被认为是净化水质的合理而有效的措施。代表性植物(狐尾藻、金鱼藻、金鱼藻、金鱼藻、金鱼藻)分布在全国各地，尤其是富含有机质、水层深、长期淹水的稻田。此外，它还分布在静水池、湖泊和沟渠中。由于金鱼藻具有较强的吸收氮素和降低水温的能力，严重影响水稻的分蘖和生长。水生植物处理系统技术、植物净化塘系统、人工湿

9、地技术、水浮床技术、根际过滤技术、植物净化塘系统、植物净化塘系统都是人工强化和改进的稳定塘技术，而污染物的去除机理主要是植物吸收和微生物代谢。与普通sta相比人工湿地技术人工湿地技术利用适合水生植物生长的人工湿地和监督湿地来处理废水。它的基本元素是基质、植物和微生物。它克服了天然湿地净化效果不理想、负荷低、易沉淀的缺点，既能有效净化水体，又具有很强的生态功能。人工湿地的常见基质包括粗砂、瓜子、砾石、高炉矿渣、钢渣、粉煤灰、泥炭、表土、沸石和蛭石。水域浮床技术采用无土栽培技术，以高分子材料为载体和基质，采用现代农艺和生态工程措施。采用这种技术，只能在陆地上种植的水生植物和草本陆生植物可以在天然水

10、域的水面上种植，其收获和景观效果与陆地上种植的相似甚至更高。它具有移动操作、无动力、免维护、使用寿命长的特点。根际过滤技术是近年来发展起来的一种植物修复技术，主要用于处理放射性核素废水、重金属废水和富营养化废水。影响水生植物净化能力的因素，水生植物的选择和群落配置温度，光污染浓度，水体透明度，存在的问题，水生植物在工程应用中受各种环境因素影响较大，处理周期长；水生植物净化系统的工艺设计、优化配置和后续处理不完善；必须不断寻找和培育适应性强、净化效率高的物种；不断开发应用于水体修复的植物新功能；如何选择植物种类和匹配不同水体中的植物群落可以达到最佳效果。水生植物系统易受害虫侵害，生长过密导致蚊虫滋生，植物残体打捞不及时造成二次污染。净化效果的季节性和持续性问题尚未得到很好的解决。近年来，有人提出了在富营养化的水面上利用浮床技术种植水稻或陆生经济植物的生态模式，这种模式不仅可以净化水体，还可以创造经济价值。水生植物对不同类型污染物的净化机理尚未完全了解或存在不同观点，因此今后应重点关注以下几个方面：(1)不同生态环境下水生植物的生理生态学研究；不同条件下水生植物群落优化配置研究：低透明度污染水体和泄洪河流中水生植物的自下而上研究；不同水生植物对不同污染因子的生存阈值研究。通过从水生植物中吸收营养物质和通过收获植物从水中带走营养物质来修复富营养化水体是