Page 54 - 《广西植物》2024年第5期

８ ４ ２ 广 西 植 物 ４４ 卷
割后ꎬ残根脱落分解的进程加快ꎬ其所吸收的重金 ０.２５ ~ ０.３５ ｍｍ)ꎬ并在距桶底 １０ ｃｍ 处安装水龙头
属将重新释放ꎬ并可能影响到人工湿地对重金属 用于排水ꎮ 人工湿地构筑后ꎬ以 １ / ２ Ｈｏａｇｌａｎｄ 营
污染废水的处理ꎮ Ｐｅｒｅｉｒａ 等(２００７) 的研究表明ꎬ 养液灌溉人工湿地系统ꎬ并种植长势一致的薏苡
重金属污染条件下ꎬ植物细根分解导致重金属的 幼苗ꎬ每个湿地单元 ６ 株ꎬ当苗高长至 ６０ ｃｍ 后ꎬ用
释放ꎮ 枯落物分解后向环境释放铬ꎬ导致环境中 于处理含 Ｃｒ (Ⅵ)废水[分别用 １ / ２ Ｈｏａｇｌａｎｄ 营养
铬化学 形 态 的 转 化 ( Ｘｕ ＆ Ｗｕꎬ ２０１９)ꎮ 彭 姿 等 液( Ｈｏａｇｌａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎꎬ ＨＮＳ) 和 生 活 污 水
(２０１５)的研究发现ꎬ生活污水条件下的残根分解 (ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｓｅｗａｇｅꎬ ＤＷＳ)配制ꎬ生活污水的主要指

引起残根中铬的释放ꎬ并导致出水铬含量的变化ꎮ 标:化 学 需 氧 量 ( ｃｈｅｍｉｃａｌ ｏｘｙｇｅｎ ｄｅｍａｎｄꎬ ＣＯＤꎬ
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李帅(２０１６) 的研究也表明ꎬ１ / ２ Ｈｏａｇｌａｎｄ 营养液 １０５.５０ ~ １１０. ５０ ｍｇ Ｌ )ꎬ 总 氮 ( ｔｏｔａｌ ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ
条件能提高人工湿地对含铬废水的处理效果ꎬ但 ＴＮꎬ ６. ４１ ~ ８. ６１ ｍｇ Ｌ )ꎬ 氨 氮 ( ａｍｍｏｎｉａ
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改善营养条件下ꎬ人工湿地残根分解对人工湿地 ｎｉｔｒｏｇｅｎꎬ ＮＨ ￣Ｎꎬ ４.７１ ~ ６.０９ ｍｇ Ｌ )ꎬ根据李志
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处理含铬废水有何影响ꎬ尚未见有报道ꎮ 刚等(２００８ꎬ２０１０) 和彭姿等( ２０１５) 的研究方法ꎬ
本研究采用埋根分解法ꎬ通过构建薏苡垂直 铬处理浓度设为 ０、２０、４０ ｍｇ Ｌ Ｃｒ ( Ⅵ)ꎬ每个
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流人工湿地ꎬ分别以生活污水和 １ / ２ Ｈｏａｇｌａｎｄ 营 湿地单元每次进水量为 ３０ Ｌꎬ重复 ３ 次ꎮ 参考李
养液配制不同浓度 Ｃｒ( Ⅵ) 的含铬废水ꎬ拟探讨以 志刚等(２００８ꎬ２０１０) 的方法ꎬ采用间歇式进水方
式ꎬ即进水后水停留 ３ ｄꎬ之后落干 ４ ｄꎬ每 ７ ｄ 为一
下问题:(１)人工湿地处理含 Ｃｒ( Ⅵ) 废水过程中ꎬ
残根分解规律及铬释放规律ꎻ(２) 残根分解过程中 个循环ꎮ 运行至 ２０２１ 年 ２ 月 ５ 日ꎬ此后仅进水以
铬化学形态及含量变化ꎻ( ３) 在人工湿地处理含 保证薏苡苗存活ꎬ于 ２０２１ 年 ３ 月 ５ 日剪掉地上部
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Ｃｒ(Ⅵ)废水过程中ꎬ残根分解对水质指标的影响ꎮ 分ꎬ同时继续进行 ０、２０、４０ ｍｇ Ｌ Ｃｒ (Ⅵ) 处理ꎬ
本研究结果为人工湿地高效处理铬废水提供一定 因薏苡植株根量较大ꎬ在各重复所有植株根 ３ ｃｍ
附近处ꎬ等量采集部分细根ꎬ以保证再生苗能够均
的理论支持ꎮ
匀、正常生长ꎬ根清洗干净后挑去发黄的老根ꎬ剪
１ 材料与方法 成 ５ ｃｍ 长根段ꎬ取 ７ ｇ 装袋(鲜样)ꎻ另取部分根烘
干ꎬ取 ３ ｇ 装袋( 干样)ꎬ用于埋根试验ꎮ 待再生苗
１.１ 供试材料 的苗高为 ６０ ｃｍ 左右时ꎬ在 ４ 月 ５ 日继续进行铬胁
以广西野生薏苡( Ｃｏｉｘ ｌａｃｒｙｍａ￣ｊｏｂｉ) 作为人工 迫试验ꎬ并参考彭姿等(２０１５) 的方法ꎬ进行埋根
湿地植物ꎬ由广西农业科学院作物品种资源研究 试验ꎮ
所提供ꎮ 薏苡为湿生性植物ꎬ适应性强ꎬ喜温暖气 １.４ 样品采集
候ꎬ忌高温闷热ꎬ不耐寒ꎬ对土壤要求不严ꎬ可以在 参考彭姿等(２０１５)的方法ꎬ分别于埋根后 ３０、
富营养化的水体中生长ꎬ根系发达ꎬ常被用于人工 ４５、６０ ｄ 取样ꎬ每次在每个投放点取回 ３ 袋鲜样和
湿地处理污水工程中ꎮ ３ 袋干样ꎬ洗净ꎬ鲜样吸干根表面的水后直接称重ꎬ
１.２ 研究地点 干样 ７０ ℃ 下烘干至恒重再称重ꎮ 干样用于分析
在广西大学科研基地(２２°８４′ Ｎ、１０８°３０′ Ｅ)进 根残留率ꎬ鲜样用于铬形态的测定ꎮ
行试验ꎮ 试验地属于亚热带季风气候区和热带季 １.５ 根分解系数测定
风气候区ꎬ年平均气温 １６.５ ~ ２３.１ ℃ꎬ年平均日照 参考(Ｂｅｎｆｉｅｌｄ ＆ Ｗｅｂｓｔｅｒꎬ １９８５)的方法ꎬ用残
留率和分解系数表示ꎮ 根分解过程中干物质残留
１ ８００~１ ９４０ ｈꎬ年均降雨量为 １ ３００~２ ０００ ｍｍꎮ
１.３ 试验设计 率的 变 化 可 以 用 指 数 衰 减 模 型 来 描 述 ( Ｏｌｓｏｎꎬ
２０２０ 年在广西大学农学院教学科研基地进行 －ｋｔ Ｘ ｔ
１９６３)ꎬ即 Ｘ ＝ Ｘ ｅ ꎻ 残留率 ＝ ×１００％ꎻ 铬释放
ｔ
ｏ
试验ꎬ参考李志刚等(２００８) 的方法构建微型模拟 Ｘ ｏ
垂直流薏苡人工湿地ꎬ使用上端口直径 ７１ ｃｍ、下 量 ＝ (Ｍ －Ｍ ) ×( Ｘ －Ｘ )ꎮ 式中: Ｘ 为分解 ｔ 时间
ｔ
ｔ
ｔ
ｏ
ｏ
端口直径 ４５ ｃｍ、桶高 ６１ ｃｍ 的大塑料桶作为湿地 后根的残留量( ｇ)ꎻ Ｘ 为根的初始质量( ｇ)ꎻｋ 为
ｏ
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单元ꎬ桶内从下至上依次填入 １０ ｃｍ 厚的鹅卵石 分解速率常数( ｄ )ꎻ ｔ 为分解时间( ｄ)ꎮ Ｍ 为分
ｔ
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(直径 ３ ~ ５ ｃｍ)ꎬ之后填入 ４０ ｃｍ 厚的河沙( 粒径 解 ｔ 时间后的铬含量( ｍｇｋｇ )ꎬＭ 为根的初始
ｏ