生活污水灌溉條件下鉻污染人工濕地植物薏苡細(xì)根分解與鉻釋放規(guī)律研究.pdf

1、研究目的為傳統(tǒng)方法通常收割植物地上部以帶走所吸收的鉻，但根部仍留在基質(zhì)中，在小型動(dòng)物和微生物的作用下則會(huì)分解，根中的鉻則會(huì)釋放到基質(zhì)中，另一方面，基質(zhì)所吸附的鉻也會(huì)釋放出來，從而對(duì)濕地植物的生長(zhǎng)以及根系的分解產(chǎn)生影響。本試驗(yàn)研究人工濕地凈化含鉻廢水的過程，為進(jìn)一步討論薏苡體內(nèi)鉻重新釋放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成二次污染的程度以及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)營(yíng)的人工濕地是否仍然具有高效的凈化能力提供理論支撐。主要研究結(jié)果如下:
　　1、在埋根分解第一個(gè)月時(shí)，

2、間歇進(jìn)水(C)和長(zhǎng)期水淹(J)兩種進(jìn)水模式中根系分解速率較高，高出其他處理時(shí)間的50％以上，隨著埋根時(shí)間的延長(zhǎng)，細(xì)根分解速率下降，在埋根后的第3個(gè)月，根殘?bào)w才最終被分解，根系分解在間歇進(jìn)水與長(zhǎng)期淹水兩種進(jìn)水模式之間并無明顯差異。
　　2、埋根中鉻含量，隨著埋入根的分解，從不同進(jìn)水方式上看，不同進(jìn)水方式下的處理均在60天后鉻含量開始呈下降趨勢(shì)，但間歇進(jìn)水中下降了19％，而長(zhǎng)期水淹則下降26％，說明長(zhǎng)期水淹進(jìn)水模式有利于植物體內(nèi)的鉻重

3、新釋放到基質(zhì)中。從不同濃度上看，在20 mg/L外加鉻源情況下生長(zhǎng)的薏苡植物根部鉻凈含量下降15％，而在0 mg/L外加鉻源情況下鉻的凈釋放量增加了74％?？梢?，鉻濃度相對(duì)較低的基質(zhì)中鉻含量高于生物體內(nèi)部，導(dǎo)致鉻遷入，含量增加。
　　埋根中鉻形態(tài)，從不同進(jìn)水方式上看。隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，0 mg/L外加鉻源情況下，兩種進(jìn)水模式中弱酸提取態(tài)(F1)和殘?jiān)鼞B(tài)(F4)的變化相同，且殘?jiān)鼞B(tài)均為各個(gè)時(shí)段占比最大?？蛇€原態(tài)(F2)在間歇進(jìn)水時(shí)

4、占比下降為55％，在長(zhǎng)期水淹時(shí)占比下降為48％，雖0 mg/L間歇進(jìn)水(J00)＞0 mg/L長(zhǎng)期水淹(C00)，但兩者均可達(dá)到減輕鉻污染的效果。在20 mg/L外加鉻源情況下，兩種進(jìn)水模式中弱酸提取態(tài)(F1)和可還原態(tài)(F2)的變化相同均可以達(dá)到減輕二次污染的情況。間歇進(jìn)水時(shí)可氧化態(tài)(F3)比長(zhǎng)期水淹時(shí)高27％。在20 mg/L下，間歇進(jìn)水的殘?jiān)鼞B(tài)是長(zhǎng)期水淹的1.4倍，間歇進(jìn)水更有利于減輕根系分解造成的二次污染。
　　3、土壤酶

5、的變化規(guī)律，不同土壤酶受不同進(jìn)水方式和外加鉻源濃度的影響表現(xiàn)不同。脲酶活性在不同進(jìn)水模式下并無明顯影響，但20 mg/L外加鉻源下，較0 mg/L下活性低了10％，脲酶的活性受鉻抑制最為明顯。磷酸酶在20 mg/L間歇進(jìn)水(J20)模式下比20 mg/L長(zhǎng)期水淹(C20)活性增加20％，可見間歇進(jìn)水有利于植物、微生物分泌合成磷酸酶。蛋白酶活性在外加鉻源下20 mg/L比0mg/L增加1.4倍，間歇進(jìn)水中蛋白酶的活性較長(zhǎng)期水淹模式高出27

6、％，因此蛋白酶對(duì)清除鉻具有較好的促進(jìn)作用。
　　4、基質(zhì)中鉻含量變化規(guī)律，間歇進(jìn)水清除基質(zhì)中的鉻含量是長(zhǎng)期水淹的1.3倍。說明間歇進(jìn)水有利于薏苡清除基質(zhì)中重金屬鉻。分解的根中鉻的弱酸提取態(tài)和可還原態(tài)在根中變化較為顯著，可氧化態(tài)變化不明顯，殘?jiān)鼞B(tài)較為穩(wěn)定，此態(tài)含量的增加有利于降低重金屬對(duì)環(huán)境的二次污染。
　　5、不同處理下植物對(duì)基質(zhì)鉻的轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律，隨著處理時(shí)間延長(zhǎng)，轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)不斷增加，薏苡植株轉(zhuǎn)運(yùn)鉻的能力在長(zhǎng)期水淹情況下，隨著處理