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畜禽养殖废水含有高浓度的有机物、氨氮及悬浮物,其污染具有长期性和不可逆性,是造成我国农村面源污染的主要原因之一。虽然一、二级工艺处理能够去除大部分的有机物、氨氮及悬浮物,但要达到更高一级的废水排放标准,还须经过必要的后续工艺处理,而人工湿地处理系统则是最佳的选择之一。本研究根据人工湿地植物的选择原则与生态系统功能理论,从植物的耐污性、去污效果及其在污水中的生长状况等方面着手研究,选择出了适合亚热带季风气候条件下人工湿地的植物种类,在一定程度上解决了人工湿地植物种类缺乏的现状;同时,将选择的人工湿地植物用于处理畜禽养殖废水,进一步筛选出了适宜净化畜禽养殖废水的人工湿地植物种类,丰富了畜禽养殖废水处理技术的理论内容。本研究对雅安市湿地植物资源进行了调查,筛选出黄花美人蕉(Cannaceae indica var. flava)、黄花鸢尾(Iris pseudoacorus)、麦冬(Triglochin palustre),及在人工湿地处理系统中未见报道的扬子毛茛(R. sieboldii Miq.)、碎米荠(Cardamine hirsuta Linn.)、还亮草(Delphinium anthriscifolium Hance)、缬草(Valeriana offeinalisL.)、接骨草(Caprifoliaceae Sambucus chinensis)、石龙芮(Ranunculus sceleratus Linn.)共9种植物,在不同基质(紫色土、河砂、砾石)上进行室内人工种植,模拟人工湿地系统。通过一系列的实验研究和分析,取得了如下研究成果:(1)植物床人工湿地系统对畜禽废水的处理效果明显优于无植物床系统,不同植物湿地对畜禽废水的去除率有一定的差异,各植物湿地系统对CODcr、TN、TP、NH4+-N的去除率随处理时间的延长而增大,且植物生长的优劣趋势与其对污染物的去除呈正相关性。在水力停留时间(HRT)为5 d的运行条件下,系统稳定运行后植物对CODCr、TN、TP、NH4+-N、浊度的去除率均达到稳定状态且去除效果较好。(2)黄花美人蕉、黄花鸢尾、麦冬、扬子毛莨、碎米荠、还亮草、缬草、接骨草和石龙芮9种植物对畜禽废水都有一定的净化作用,其中扬子毛莨、碎米荠、还亮草、缬草、接骨草和石龙芮6种植物人工湿地系统对各种污染物的去除能力均较强,排放指标基本达到了《中华人民共和国地表水环境标准》(GB3838-2002)Ⅱ、Ⅲ类水质标准。(3)磷的去除主要依靠基质的吸附,土壤的吸附量大于河沙,砾石的吸附量最小;且不同床体基质对磷的吸附量无显著性差异。(4)通过模拟人工湿地系统,试验后各植物地上部和地下部N、P浓度有所增加,湿地基质含N、P量也有一定的增加,且植物地上部分积累N、P量明显高于地下部分,试验后基质中含P量较试验前的增加幅度较大,这与植物吸收和基质吸附是去除污水中氮磷含量的主要途径相吻合。(5)人工湿地中各植物器官氮的含量均高于对照,其中碎米荠、还亮草、扬子毛茛、缬草、麦冬和接骨草在实验前期氮含量的规律为叶>根>茎,而在经过废水处理后氮含量规律为叶>茎>根;从吸收量来看,茎>叶>根。石龙芮、黄花鸢尾和黄花美人蕉在实验前期氮含量的规律为叶>茎>根,而在经过废水处理后氮含量规律为叶>根>茎;从吸收量来看,根>叶>茎。(6)人工湿地中各植物器官磷的含量均高于对照,实验前期植物各器官含磷量规律为根>叶>茎,经污水处理后含磷量规律为叶>根>茎;从吸收量来看,叶>茎>根。(7) 9种植物在人工湿地中生长近3个月后,各种植物的总生物量在0.4521-0.7072 kg/桶之间,尤以黄花美人蕉最高,达0.7072 kg/桶,且地上生物量和地下生物量也居9种植物中最高,但其地上地下生物量比(A/U)只有0.8228;其次为石龙芮,达0.7047 kg/桶,其地上生物量、地下生物量和地上地下生物量比也仅次于黄花美人蕉。