一种东北地区人工湿地植物多样性配置方案的研究方法，涉及到环境工程中人工湿地处理生活污水的技术。我国北方小城镇污水处理面临着污染源分散、冬季低温期处理效果不够理想等问题，利用人工湿地处理技术能够有效减少投资管理费用，但目前我国东北地区人工湿地存在植物种植种类单一，低温情况下生态稳定性差等问题使人工湿地在北方应用前景受限。本发明专利技术通过对东北地区植物生态型、生境水位特征以及群落优势地位等因素的调查，引进经过驯化的天然型水生植物间的组合，确定了一套适合于北方应用的植物配置方案，该植物配置方案下的人工湿地具有净化效果好、生态稳定性高、污染负荷承载力大等优点，并具有一定的景观效应。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境生态学领域，涉及一种东北地区植物多样性配置在人工湿地中的 应用方法研究。
技术介绍
根据《国家新型城镇化规划（2014 - 2020年)》第七篇二十七章中的规定，完善推 动城镇化绿色循环低碳发展的体制机制，实行最严格的生态环境保护制度，形成节约资源 和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式和生活方式，同时建立和完善严格监管所有污 染物排放的环境保护管理制度，然而我国北方小城镇地区经济欠发达、监管能力相对较低， 分散式的生活污水主要以有机物、氮磷等污染物为主，人工湿地因其规模灵活、成本低廉及 易于管理维护等特点成为该地区优选的污水处理方式，在满足污染物排放标准情况下，增 强了小城镇的生态效应，形成了完善的生产生活与环境保护结构。 人工湿地是半人工控制的、利用自然生物循环过程，包含土壤、植物和微生物的共 同作用来去除多种污染物的一种污水处理方式，它有别于其他的污水处理过程，由于人工 湿地内部具有不同的结构和氧化还原电位，从而使其内部同时存在多种不同的物理和生物 化学处理过程。人工湿地由于其处理效果良好、建造费用低、易维护、具有景观效应以及蕴 含丰富的生态价值等优点，近50年来在国内外成为一种经济实用的水体净化手段，应用范 围包括城市污水、农业废水、工业废水、矿业废水以及城镇地表径流等。 植物是人工湿地中重要的组成部分，它能够通过吸收、吸附、截留等多种方式去除 二级出水中的氮磷污染物，然而由于人工湿地植物吸收污染物具有特异性，并且每种植物 根系微生物群落较单一，因此种植单一植物的人工湿地对于污染物的去除限制性较大；植 物本身通过根系分泌化感物质，对其他种类植物生长具有促进或者抑制的作 用，选用有促生作用的植物搭配能够提高整体的生长情况；但一种值得人工湿地，由于 生态稳定性较差，承受污染负荷能力较差。因此选择不同去污功能的植物，并根据群落优势 地位进行植物之间的搭配，能够提高污染物去除能力并且同时增强生态稳定性。
技术实现思路
本专利技术针对东北地区单一种植的人工湿地处理污水处理厂二级出水时，处理效率 低、抗污染负荷冲击能力差、生态稳定性差等问题，提供了一种适合东北地区应用的植物配 置方案，使其在兼顾了景观效应的同时具有更高的N、P去除率以及生态稳定性，从而有利 于提高东北地区小城镇污水处理厂二级出水时的运行效果以及运行稳定性。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的： ，其特征在于根据东北地区人 工湿地的水流在地表基质流动的特点；根据东北地区植物生态型、生境水位特征以及群落 优势地位因素；根据植物耐寒性、对污染物去除效果、适应能力和生态稳定性组成对东北土 著植物进行聚类分级，筛选得到植物配置为：细叶香蒲和/或菖蒲两种土著植物作为人工 湿地植物群落优势建群种，并筛选移栽了鸢尾作为群落次优建群种。 作为优选，选用的土著植物，根据群落优势，植物组合配置方案为：细叶香蒲-鸢 尾、菖蒲-鸢尾或细叶香蒲-菖蒲-鸢尾。 作为优选，细叶香蒲、菖蒲、鸢尾三种植物组合配置，按照等比例等密度种植，种植 密度为150株/m2。 作为优选，所述人工湿地水流在地表基质流动的特点为表面连续流，所处理污水 为模拟污水处理厂二级出水的人工配置污水。 作为优选，对污染物去除效果指标具体为人工湿地对于污水中N、P去除率；适应 能力与生态稳定性指标包括植物生长量、植物体内过氧化物酶、硝酸盐还原酶含量。 本专利技术有益效果：本专利技术利用多种东北地区土著水生植物配置组合，不仅有效地 提高了人工湿地的处理效果，而且增强了其生态稳定性及景观效应，在东北地区人工湿地 应用具有广阔前景，具体包括： (1)本专利技术利用了东北地区土著植物，并根据生态位配置，植物具有良好的生长环境及 较高的生长量。 (2)本专利技术植物来源广泛，生长周期长，成本低，方便管理，并具有较强的环境适应 能力。 本专利技术所用植物为水生植物，能够适应不同运行方式的人工湿地。 (3)本专利技术植物组合配置人工湿地处理二级出水有较好的效果，污水总氮去除率 能够达到44. 75~61. 70%，最优组合细叶香蒲-菖蒲-鸢尾比单种方式平均提高了 10. 90%; 污水总磷去除率能够达到85. 27~92. 47%，最优组合细叶香蒲-鸢尾组合比单种方式平均提 高了 19. 60%。 (4)本专利技术植物组合内植物生长量0. 26~2. 53g/株，植物体内过氧化物酶达到 2. 139~91. 97U/g，硝酸盐还原酶含量达到1. 426~4. 635U/g。【附图说明】 图1为实施例1中连续流方式稳定期不同植物配置下对于TN去除率。 图2为实施例1中连续流方式稳定期不同植物配置下对于TP去除率. 图3为不同植物配置方案下菖蒲的生长量。 图4为不同植物配置方案下香蒲的生长量。 图5为不同植物配置方案下鸢尾的生长量。 其中，Y-C代表菖蒲-鸢尾组合，Y-C-X代表细叶香蒲-菖蒲-鸢尾组合，Y-X代表 细叶香蒲-鸢尾组合。【具体实施方式】 实施例1 : 1.组合植物的筛选与驯化方法： 在东北地区进行资料收集调查，并结合人工湿地类型特征，通过多次野外湿地调查取 样，根据植物生态型、生境水位特征、群落优势地位等因素，选用东北地区多年生土著水生 植物细叶香蒲、菖蒲2种土著植物作为人工湿地植物群落优势建群种，并筛选确定了鸢尾 作为群落次当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种东北地区人工湿地植物多样性配置方案的研究方法，其特征在于根据东北地区人工湿地的水流在地表基质流动的特点；根据东北地区植物生态型、生境水位特征以及群落优势地位因素；根据植物耐寒性、对污染物去除效果、适应能力和生态稳定性组成对东北土著植物进行聚类分级，筛选得到植物配置为：细叶香蒲和/或菖蒲两种土著植物作为人工湿地植物群落优势建群种，并筛选移栽了鸢尾作为群落次优建群种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨基先，赵廷，齐珊珊，朱世殊，王立，马放，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学宜兴环保研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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