美人蕉(Canna indica Linn.)和芦苇(Phragmites australis L.)人工湿地对含铬生活污水的净化效果及植物的生理生态变化

摘要

选取美人蕉(Canna indica Linn.)、芦苇(Phragmites australis L.)为植物材料.以不同浓度K2Cr2O7(分别含0、1、20、50 mg·-1Cr6+)的生活污水作为Cr6+染源,研究了不同浓度Cr6+及处理时间下两种湿地对污水净化效果、植物体Cr6+积累量及根系活力(TTC)、叶片超氧化歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、净光合速率(Pn)和丙二醛(MDA)等生理指标的影响.结果表明:(1)在试验的初期30 d内,随处理时间的延长,两种人工湿地COD、氨氮去除率均呈逐渐上升的趋势,30 d后,随着Cr6+处理时间的延长及Cr6+浓度的逐渐升高,两种湿地系统对COD、氨氮去除率均逐渐下降.在20、50 mg·L-1Cr6+处理条件下,两种湿地对COD、氨氮的净化效果显著低于对照及1 mg·L-1Cr6+处理,对照与1 mg·L-1Cr6+处理条件下差异不显著.(2)在不同Cr6+浓度处理下,两种人工湿地对TP净化效果的能力较为稳定,同时随处理时间的延长,美人蕉、芦苇体内Cr6+积累量逐渐加大.(3)1 mg·L-1Cr6+处理可提高美人蕉和芦苇的TTC、叶片的SOD、POD、Pn,而20、50mg·L-1Cr6+处理对以上指标均有不同程度的抑制作用,且抑制效果与处理浓度、时间呈正相关.(4)MDA含量随处理时间的延长和浓度升高呈逐渐增加趋势.可见,低浓度Cr6+能有效促进美人蕉、芦苇生长,使之能够维持正常的净化功能,因此,利用它们作为人工湿地植物来修复Cr6+亏染具有一定的实用价值.