人工湿地植物蒸腾与光合特性及其对去除效果的影响

摘要

人工湿地处理污水具有出水水质好，基建投资与运行费用低，维护管理方便等优点，特别适合于我国中小城镇污水的实际处理。人工湿地的相关研究，如净化机理、系统控制、设计及运行参数等方面都取得了一定进展，而有关人工湿地植物蒸腾与光合作用特性及对湿地除污效果的影响研究直到目前尚少见到。 本文以人工湿地中栽种的美人蕉和芦苇为研究对象。采用LI-6400光合测定系统对蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)和胞间CO<,2>浓度(Ci)进行了测定，并同步测定了光合有效辐射(PAR)、空气相对湿度(RH)和气温(Ta)等环境因子。以Tr和Pn时平均值为基础绘制了其日变化曲线。并对Tr和Pn与环境因子的关系进行了相关分析和最佳模型拟合，对Tr、Pn.与其它生理参数(Gs、Ci)以及Tr、Pn之间进行了相关分析。以城市污水处理厂初沉池出水为处理对象，通过室外中试试验，详细探讨了人工湿地中美人蕉与芦苇的蒸腾与光合作用对湿地去除效果的影响。 研究结果表明，影响植物Tr和Pn的主要环境因子为PAR、Ta及RH，主要植物生理特征参数为Cs和Ci。按环境因子对植物Tr和Pn的影响程度强弱排列：PAR>Ta>RH。Tr、Pn分别可用含PAR的优化模型表达，Tr与Pn的关系可用二次方型回归模型表示。 两种植物蒸腾量占湿地蒸散量的90％左右，占湿地蒸散的绝大部分。虽然植物每日蒸腾量占湿地蒸散量的比重很高，但相对于湿地日处理水量来说，只占处理水量的3.24％～4.78％，仍是较小的。通过对湿地蒸腾量与湿地处理效果的分析发现，湿地的COD、TN、TP去除率变化与蒸腾量的日变化存在对应关系。主要原因为植物光合蒸腾的生理过程不但会吸收营养元素氮、磷等，更重要的是植物会将光合作用产生的氧输送到根毛区，在湿地基质中交替出现好氧、缺氧和厌氧的状态，为湿地的脱氮与除磷创造了有利的微环境。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1人工湿地概述

1.1.1湿地的概念、特征

1.1.2人工湿地的定义

1.1.3人工湿地的分类

1.2人工湿地的发展及应用

1.3人工湿地研究热点

1.3.1处理效果的研究

1.3.2净化机理的研究

1.3.3湿地建模

1.3.4应用强化措施

1.4本文研究的目的和内容

第二章试验概况

2.1湿地的平面布置与结构

2.1.1平面布置

2.1.2湿地结构

2.2湿地植物的栽种情况

2.3试验水质

2.4水质测定方法及仪器

2.5试验方法

2.5.1湿地植物蒸腾量的测定

2.5.2植物蒸腾速率及净光合速率的测定

2.5.3数据处理与分析

2.5.4试验工况的确定

2.6试验内容

第三章植物蒸腾与光合作用特性

3.1蒸腾速率的日变化

3.2影响湿地植物蒸腾的因素

3.2.1环境因子的影响

3.2.2植物生理的影响

3.2.3蒸腾速率与环境因子及其他生理参数的关系

3.2.4植物生长期的影响

3.3植物蒸腾作用在人工湿地水量平衡中的影响

3.3.1蒸腾占蒸散量的比例

3.3.2蒸腾占湿地处理水量的比例

3.4植物的光合作用特性

3.4.1净光合速率日变化

3.4.2净光合速率与环境因子及其他生理参数的关系

3.5蒸腾作用与光合作用的关系

3.6本章小节

第四章植物蒸腾与光合对去除效果的影响

4.1植物蒸腾、光合作用对湿地处理效果的影响

4.1.1蒸腾量日变化与湿地去除效果的关系

4.1.2蒸腾量的季节变化与湿地去除效果的关系

4.2净光合速率对湿地DO分布及处理效果的影响

4.2.1 Pn、DO与处理效果的关系

4.2.2 D0与Pn的协同变化

4.2.3 Pn与人工湿地除污效率之间的关系

4.3植物光合作用特性对湿地脱氮效果的影响

4.4本章小结

第五章结论与建议

5.1结论：

5.2建议：

致谢

参考文献

附录