[发明专利]一种污泥中氮和磷的植物净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污泥的植物净化方法，尤其是一种污泥中氮和磷的植物净化方法。

背景技术

人工湿地植物的生理特性以及群落之间的相互作用对湿地生态功能具有深刻的影响，水生植物对污水、污泥净化具有投资低、易管理、净化效果好、生态效益好等优点，引起国内外研究者越来越多的关注。植物是人工湿地净化系统的重要组成部分，其发挥着重要的作用：可直接吸收污水、污泥中可利用的营养物质、吸附和富集重金属和一些有毒有害物质；为根区好氧微生物输送氧气；增强和维持介质的水力传输；根系分泌物为微生物提供碳源等。另外，植物还具绿化美化环境，改善区域气候，促进生态环境的良性循环，净化空气，消除城市热岛效应和吸收噪声等作用。

研究表明，全球湿地高等植物达6700多种，但用于处理污水、污泥且产生效益的不到100种，同时湿地植物对污染物的净化能力也存在种间差异。湿地植物的生长对维持人工湿地系统的稳定、提高污水处理效果有着积极的作用，特别是光合作用等生理生态指标是衡量湿地植物生长繁殖和污水净化能力的重要指标，其它如植物物候的特征和季节变化、以及具体环境的不同植物配置方案等也是湿地植物选择的重要参考。当前，国内外对人工湿地植物的研究主要侧重于植物的去污效果及其去污机理等方面，而如何根据植物的生理学特性等指标比较植物的去污效果和种间差异，以及适应性等的方法则较少报道。因此，开展植物生理生态特性变化及其作用机理等的研究，通过试验比较、筛选出适应性强、去污效果好、景观价值高的湿地植物，为人工湿地生态系统的合理构建提供科学依据。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种利用湿地植物净化污泥的方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种污泥中氮和磷的植物净化方法，所述方法为：将湿地植物种植在污泥中；其中，所述湿地植物为再力花、水罂粟、香蒲、天使花、风车草、美人蕉、翠芦莉、芦竹、大叶皇冠草、菖蒲、鸢尾草、春芋、海芋中的至少一种。

本发明利用湿地植物来净化污泥，可以简捷有效的降低污泥中的氮、磷含量。

优选地，所述湿地植物的植株行距为20cm×20cm。

优选地，所述湿地植物为再力花、菖蒲、春芋、大叶皇冠草、水罂粟、美人蕉、芦竹中的至少一种。本申请发明人经过研究发现，上述湿地植物的氮去除率较高。

更优选地，所述湿地植物为再力花。本申请发明人经过研究发现，再力花的氮去除率最高。

优选地，若污泥阳光充足，所述湿地植物为水罂粟、香蒲、天使花、风车草、美人蕉、大叶皇冠草中的至少一种；若污泥缺少阳光照射，所述湿地植物为海芋、春芋、鸢尾草、菖蒲、翠芦莉、芦竹中的至少一种。

发明人经过大量探索发现，13种植物的光饱和光合速率(Psat)由高到低排序分别为：再力花＞水罂粟＞香蒲＞天使花＞风车草＞美人蕉＞翠芦莉＞芦竹＞大叶皇冠草＞菖蒲＞鸢尾草＞春芋＞海芋。再力花和水罂粟明显高于其他种类(P＜0.05)，其他Psat较高的植物为香蒲、天使花、风车草、美人蕉、翠芦莉、芦竹、大叶皇冠草和菖蒲；鸢尾草、春芋和海芋测显著低于前面前种类，属典型的耐阴植物。因此，开展植物适应性筛选时，应当考虑植物的季节变化、物候特征和植物的生理特性，根据具体的环境开展不同的植物配置。

光饱和光合速率(Psat)与光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)存在极显著的正相关系(P＜0.01)，光饱和点(LSP)具有较大的差异，在516.8-1435.9之间，达到1000以上的有6种植物，由高到低分别为，再力花＞水罂粟＞翠芦莉＞芦竹＞菖蒲＞天使花；LSP相对较低的为美人蕉＞大叶皇冠草＞鸢尾草＞海芋＞春芋。植物的暗呼吸速率(Rd)比较Psat，其值明显较小，变幅不太大，13种植物的Rd在0.683－2.362之间，其中水罂粟、天使花和再力花的Rd相对较高，春芋、鸢尾草和海芋的Rd较其他种类低。

将Psat、LSP、Rd作为变量进行聚类分析，若按植物Psat、LSP和Rd的特征进行综合分类，属高Psat、LSP和Rd的种类有：再力花，水罂粟，香蒲，天使花，风车草，美人蕉和大叶皇冠草；Psat、LSP和Rd相对较低的种类有：海芋、春芋、鸢尾草、菖蒲、翠芦莉和芦竹。