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Nitrogen and phosphorus removal and N2O emission from domestic sewage in floating-bed plant systems

浮床植物净化生活污水中N、P的效果及N2O的排放



全 文 :第 !" 卷第 #$ 期
!$$" 年 #$ 月
生 态 学 报
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)342,!$$"
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基金项目:国家“十五”重大科技专项资助项目(!$$!%%5$#$#!)
收稿日期:!$$56$76!8;修订日期:!$$"6$86!9
作者简介:张志勇 (#9"" : ),男,河北唐山人,博士生,主要从事面源污染治理技术研究2 (6;<=1:>?>@!通讯作者 &0EEFDG0AH=AB %I4@0E2 (6;<=1:1>?/)0.1-",). ,"’2:’@F GE0JF34 K3’(’,4’1 1-"’:!$$56$76!8;5((’#"’1 1-"’:!$$"6$86!9
6,)+7-#!8:NO%.+ N@=6P0AB,Q@2 R2 3?>@3A
浮床植物净化生活污水中 9、:的效果及 9; <的排放
张志勇,冯明雷,杨林章!
(中国科学院南京土壤研究所,南京S !#$$$7)
摘要:在温室内采用浮床无土栽培技术,研究了黑麦草(!"#$%& &%’#$(#")%&)、水芹(*+,-,’.+ /-0-,$1-)和香根草(2+’$0+)$-
3$4-,$"$5+6)T 种植物对生活污水中 .、Q的去除效果及净化过程中 .! ) 的排放特征。结果表明,浮床植物系统对生活污水的
’.、.O UV 6.和 ’Q具有良好的净化效果。同对照系统相比,浮床黑麦草、水芹和香根草系统对 ’. 的平均去除率分别提高了
!5W ! X,!!2 9 X,V2 # X;对 .O UV 6.的去除率分别提高了 T#2 V X,#V2 8 X,T2 $ X;对 ’Q 去除率分别提高了 TT2 #X,8V2 !X,
#82 8X。净化周期内,浮床各系统的 ’.、.O UV 6.和 ’Q浓度随着污水停留时间的延长直线下降,而 .)
Y
T 6. 浓度却因系统内硝
化强度大于反硝化强度而产生了累积;植物的存在明显的促进了浮床系统的 .!)排放,浮床黑麦草、水芹、香根草和对照系统
.!)的平均排放通量分别为 #"V2 VV !B Z(;
!·@),7!2 #9 !B Z(;!·@),##!2 V9 !B Z(;!·@)和 VV2 7# !B Z(;!·@)。浮床系统 .!)排
放通量的日变化呈现出夜间下降而白天增加的规律,与温度的昼夜变化规律基本相同,表明温度的升降直接影响了 .!)的生
成及排放。
关键词:浮床植物系统;生活污水;去除率;硝化;反硝化;.!)排放通量
文章编号:#$$$6$9TT(!$$")#$6VTTT6$9S 中图分类号:[#V!,\#"#,\"$TS 文献标识码:%
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利用水生高等植物对营养的吸收和降解能力来防治和修复富营养化水体的研究已开展了多年,并表现出
了很好的净化效果[> ? @]。自 8A 世纪 BA 年代起,有学者对湖泊或污染水体无土栽培陆生经济植物进行了不同
程度的研究[C ? B],为浮床陆生植物净化富营养化水体提供了科学的依据。目前浮床植物技术已成为控制和治
理富营养化水体的主要技术,其筛选和开发的植物种类包括水稻、黑麦草、水 菜、水芹、美人蕉和香根草
等[@,D ? >8]多种水生或陆生植物,净化的废水包括工业废水,富营养化湖水、河水、养殖水等[E,F,>> ? >@]。但已有的
研究多侧重于对低浓度污染水体的净化,而有关净化高浓度生活污水的研究却少见报道。
789因增温作用强和存留时间长等特点
[>C,>D],近年来有关其排放的研究引起了各国政府和科学家的格
外关注。当前 789排放的研究已涉及农田土壤
[>E ? >F]、草地[8A]、湖泊、河流[8>,88]和人工湿地[8G]等多个领域。
然而人们对各种 789排放来源的贡献还知之甚少,因为全球估算表明,78 9 的来源与支出不能平衡,还有
8H >6+ $ -的 789的来源未被发现
[88]。浮床植物技术虽然具有高效的除 7能力,但值得关注的是,在除 7的同
时也会通过微生物的硝化0反硝化作用向大气释放 789,因此随着浮床植物技术的推广和应用,研究该技术在
净化污水过程中的 789排放必将受到众多学者的关注。
本研究在温室内利用浮床植物技术,以具有高效去氮除磷能力的黑麦草、水芹和香根草为试材,探索浮床
植物系统对生活污水中氮、磷的去除效果及净化过程中 789的排放特征,以期为今后生活污水的浮床植物修
复系统的应用和评价污水净化过程对 789排放的贡献提供理论依据。
)* 材料与方法
)& )* 供试植物
本研究选取黑麦草、水芹和香根草 G 种植物为试材。黑麦草和水芹来自土培苗,香根草苗购自南京江宁
区苗圃。黑麦草、水芹苗高 B ? >A (5与香根草苗(修剪为 >C (5左右)同时置于污水中预培养两周后移栽到
预制好的浮床载体上。
)& +* 供试水样
试验用水取自南京锁金村生活污水渠,#I中性。试验期间污水中各污染物的平均初始浓度见表 >。
* * 表 )* 试验用水的氮、磷浓度(5+ $ J)
* * ,-./" ) * 0%12"13&-34%1( %5 143&%6"1 -1’ 78%(78%&9( 41 3"(3"’
’%:"(342 (";-6"
67 7I K@ 07 79 LG 07 6M
8D& A N 8& F 8G& > N G& D >& B N A& E >& D N A& @
)& <* 试验方法
试验在玻璃温室内进行,自 8AAD 年 C 月 > 日开
始至下一批植物(空心菜和水稻)引入前结束(D 月 8@
日),共计 CC 2。试验期间,温室内温度浮动在 >E& A
? GG& A O之间,平均温度为 8D& F O。漂浮载体为聚
乙烯泡沫板(@B (5 P GB (5 P G (5),其上按 >8 (5
P >C (5的间距开 F 个圆孔。以大型塑料盒(CD (5 P @D (5 P GC (5)为培养容器。将定量预培养好的 G 种
植物的植株移入泡沫载体的圆孔内,用海绵条加以固定,每处理 G 次重复。另设一个只放泡沫板而不种任何
植株的塑料盒为对照。污水停留时间为 D 2,各系统的下一周期污水均在前一周期排水后的隔天注入,整个试
验期共分 B 个净化周期。各系统注入的污水体积除第一周期为 GC J外,其余各周期均为 @C J,塑料盒内水深
约为 8A (5。为研究周期内各污染物的浓度动态变化,分别在各净化周期的 >、G、C、D 2 采集水样,分析 67、
7I K@ 07、79
L
G 07和 6M等指标。每个净化周期结束后记录排出水体积并测定植物的株高。试验结束后收获并
测定 G 种植物的地上部、地下部生物量干重,其中黑麦草因长势过旺,曾分别于 C 月 >G 号和 D 月 8 号对其地
@GG@ Q 生Q 态Q 学Q 报Q Q Q 8E 卷Q
!""#:$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
上部进行了收割。
/01气样采用密闭箱法(02 (3 402 (3 4566 (3)收集,密闭箱为透明有机玻璃箱。每个净化周期采 5 次
气样,采样时,每隔 76 3,. 5 次,在 6、76、86 3,.时共采集 7 次,记录箱温、气温、水温,气样采集时间为当天的
9:66 : 56:66。试验期内还对 /01排放通量的日变化进行了监测,每隔 ; !采 5 次样。每个净化周期内的 /0
1通量用 0 次重复测定的平均值表示,整个试验期 /01 累计排放量以净化周期内 /01 通量平均值与整个试
验期时间相乘而得。
!& "# 分析方法
水样分析项目为:; ?/、/1
@
7 ?/、>
; ?/ 采用靛酚蓝比
色法;/1 @7 ?/采用紫外分光光度法;气相色谱仪(=A 29D6!)进行分析。
各污染物的去除率计算公式为:
去除率(E)F(!6·"6 @ !5·"5) G (!6·"6) 4 566 E
式中,!6为污水初始时的浓度;"6为初始时的体积;!5为第 8 天的浓度;"5为第 8 天的出水体积。
/01排放通量的计算公式如下
[0;]:
# F ! 4 $ 4 +% $ +& 4 0H7 $(’ > 0H7 )
#为 /01排放通量;!为标准状态下 /01密度,其数值为 5& 02 I+ $ 3
7;$为密闭箱的高度;+% $ +&为单
位时间密闭箱内 /01浓度的变化量;’为密闭箱内的温度。
$# 结果分析
$& !# 浮床系统内植物的生长状况
试验期间黑麦草、水芹和香根草在浮床系统中均能正常生长,未感染病害。经过近两个月的净化试验,7
种植物在浮床系统内的总生物量干重在 058& H : 78H& 6 + $ 30之间(表 0),其中黑麦草的长势最为旺盛,其地
上部和地下部的生物总量均高于水芹和香根草。由于黑麦草和水芹属于喜寒植被,进入 8 月份后,气温(2 月
份平均为 02& 9 J,8 月份平均为 09& ; J)的升高可能对其生长产生了一定的影响,两植物的生长速率均有所
降低,而香根草为喜温植被,气温的升高促进了其自身的生长。
表 $# 浮床系统内植物的生长状况
%&’() $# *+,-./0 12&231 ,4 5(&/21 ./ 4(,&2./06’)7 1812)9
植物
A*-."K
地上部生物量干重
LM)N’+O)P.Q M,)3-KK
(RS,+ $ 30)
地下部生物量干重
T.Q’O+O)P.Q M,)3-KK
(RS,+ $ 30)
总生物量干重
<)"-* M,)3-KK
(RS,+ $ 30)
生长速率
UO)%"! O-"’K ((3 $ 8 Q )
2 月 V-W 8 月 XP.’
黑麦草 ()*+,- -,&*+.*)/,- 78H& 6 Y 08& H! DD& ; Y 9& H ;88& ; Y 0H& 9! 58& 8 Y 8& D D& 5 Y 7& 2
水芹 01232&41 53632+%3 729& 0 Y 59& 2 5;& 5 Y 5& 6 7H0& 7 Y 5H& 8 8& H Y 5& 0 ;& 7 Y 5& 6
香根草 "1&+61/+3 7+832+)+91: 058& H Y 52& D ;7& 9 Y 0& ;6 086& 2 Y 9& ; 8& 0 Y 0& 5 D& D Y 0& H
Z Z !数值中包含了2 月57 号和8 月 7 号两次收割获得的地上部生物量 -.Q XP.’ 7OQ
$& $# 浮床系统内氮、磷浓度的动态变化
$& $& !# ; ?/、/1
@
7 ?/的浓度动态变化
; ?/的浓度监测结果表明,净化周期内各系统的 >
; ?/ 浓度均随着污水停留时间的推移
呈直线下降趋势,在下一次换水前达到最低值(见图 5,图中所示各形态氮的浓度数值均为试验期间 9 个净化
周期内水样测定结果的平均值)。同时 /= >; ?/浓度的下降幅度大于 子态氮具有较强的去除能力。对照系统中 ; ?/ 浓度的降低则表明,自然状态下污水具有一定的自
净功能,自身可通过微生物的硝化、反硝化及固定等途径去除一部分氮。
随污水停留时间的延长,各系统中 /1 @7 ?/的浓度整体呈上升趋势,均在净化周期末达到最大值,并且均
277;Z 56期 Z Z Z 张志勇Z 等:浮床植物净化生活污水中 /、A的效果及 /01的排放 Z
!""#:$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
图 /0 净化周期内浮床各系统 12、23 45 62、27 89 62的浓度动态变化
0 :,+& / 0 ;<.-=,( (!-.+’> )? 12、23 45 62、27 89 62 ().(’."@-",).> ,.
?*)-",.+6A’B #*-." ><>"’=>
图 C0 净化周期内浮床各系统 1D的浓度动态变化
0 :,+& C 0 ;<.-=,( (!-.+’> )? 1D ().(’."@-",). ,. ?*)-",.+6A’B #*-."
><>"’=>0
表现出与 23 45 62 相反的变化趋势,说明各系统内的
硝化细菌不断的将 23 45 62 转化为 27
8
9 62,但因硝化
强度远大于反硝化强度而导致了 27 89 62 的累积。植
物系统的 27 89 62累积速度也存在差别,始终以黑麦草
系统最高,这是因为黑麦草相对发达的根系为硝化细
菌等微生物的生长提供了较大的生存空间,从而加速
了 23 45 62向 27
8
9 62的转化。对照系统始终保持着较
高的 27 89 62累积速度,可能是因系统内较高水平的
23 45 62为硝化细菌提供了充足的反应底物所致。
!& !& !" 1D浓度动态变化
由 1D浓度动态变化可知,各系统对 1D 的去除主
要集中于换水后的前 9天,当 1D浓度降至一定水平后,
其浓度变化相对较平缓(见图 C,图中所示 1D的浓度数
值均为试验期间 E 个净化周期内水样测定结果的平均
值)。随净化时间的延长,各系统的水量因植物蒸腾和
水面自然蒸发而不断减少,致使 1D 的相对含量略有回
升,因为试验用水中 1D 的平均含量(/& F =+ $ G H I& 5
=+ $ G)相对 12(CF& I =+ $ G H C& J =+ $ G)、23 45 62(C9& /
=+ $ G H 9& F =+ $ G)的含量很低,这种浓缩作用对 1D浓
度的影响会相对较大。
!& #" 浮床系统对氮、磷的去除效果
!& #& $" 12、23 45 62、27
8
9 62的去除效果
浮床各系统的 12、23 45 62去除率表明(图 9),有
植物存在的浮床系统的 12、23 45 62 去除率均明显高
于无植物的对照系统,说明植物的存在对 12、23 45 62
的去除有直接的影响。9 种浮床植物系统对 12、
23 45 62的去除能力为:黑麦草 K水芹 K香根草。浮床
黑麦草、水芹和香根草系统的 12、23 45 62 平均去除率
分别为:L5& C M,NF& 5 M;LI& J M,LJ& L M;9C& / M,
5E& I M,分别高出对照系统 CF& C M,9/& 5 M;CC& J M,
/5& L M;5O /M,9& I M。
浮床植物系统的 12、23 45 62 去除率变化趋势有所
不同,水芹系统的 12、23 45 62去除率变化相对较稳定。
试验期间曾对黑麦草的地上部进行两次收割(L 月 /9
号和 F 月 9 号),这可能在一定时期内降低了其自身对
氮的吸收能力和系统的去氮效果,致使黑麦草系统的
12、23 45 62 去除率变化幅度较大。香根草系统在试验
F995 0 生0 态0 学0 报0 0 0 CN 卷0
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图 /0 浮床各系统对 12和 23 45 62的去除率
7,+& /0 8’9):-* ;-"’< )= 12 -.> 23 45 62 =;)9 >)9’<",( <’%-+’ ?@ =*)-",.+6?’> #*-." <@<"’9<
后期对 12、23 45 62的去除率有所增加,主要是因为随着试验时间的推移,温度的升高促进了香根草的生长
(见表 A),进而加强了其对水体中 23 45 62的去除
[BC];浮床对照系统尽管无植物的生长,对 12、23 45 62也表现
出了一定的去除效果(平均去除率为 5D& C E),则主要与其自身的自净功能有关。
图 50 浮床各系统对 2F G/ 62的去除率
0 7,+& 5 0 8’9):-* ;-"’< )= 2F G/ 62 =;)9 >)9’<",( <’%-+’ ?@
=*)-",.+6?’> #*-." <@<"’9<
浮床各系统对 2F G/ 62 的去除率区别于 12 和
23 45 62 (图 5)。各系统对 2F
G
/ 62 的去除率均表现为
负值,其中黑麦草系统的 2F G/ 62去除率变化幅度最大,
其负去除率平均高达 G /H5& HI E。各系统对污水中
2F G/ 62的负去除主要是由净化周期内 2F
G
/ 62 的大量
累积所致。
!& "& !0 1J的去除效果
浮床黑麦草、水芹和香根草系统对 1J的平均去除率
分别为 DK& C E,II& B E 和 /H& 5 E(见图 D)。与对照系
统相比,植物的存在显著的提高了系统对 1J 的去除效
果。浮床对照系统对 1J 也有 AA& L E的去除率,则主要
是因系统的沉积作用和微生物的吸收作用所致。浮床植
物系统对 1J 的去除率仍以水芹系统最稳定,黑麦草和香
根草两系统的 1J去除率变化趋势类似于 12和 23 45 62。
!& #$ 浮床系统 2AF的排放通量
浮床各系统净化周期内的 2AF排放通量表明(图 K),有植物存在的浮床系统 2AF 排放通量明显高于无
植物的对照系统。各系统的 2AF平均排放通量分别为 BI5& 55 !+ $(9
A·!)(黑麦草)、BBA& 5L !+ $(9A·!)(香
根草)和 HA& BL !+ $(9A·!)(水芹),55& HB !+ $(9A·!)(对照),可见植物的存在促进了浮床系统 2AF 的生成
和排放,此结果与 MN[AD]和 1的主要来源普遍认为是硝化作用和反硝化作用[A/,AI O /C],但那一作用才是 2AF生成的主要途径依然存在分歧,
本研究中浮床各系统 23 45 62的快速去除以及 2F
G
/ 62 的迅速累积表明,硝化作用是浮床系统 2AF 生成的主
要来源。
!& %$ 浮床系统 2AF排放通量日变化
由浮床系统 2AF排放通量日变化(图 I)可知,有植物存在的系统的 2AF排放量始终高于对照系统,且呈
现出夜间下降而白天增加的日变化规律。浮床各系统 2AF 排放量的最大值出现在下午而最小值在凌晨,其
I//50 BC期 0 0 0 张志勇0 等:浮床植物净化生活污水中 2、J的效果及 2AF的排放 0
!""#:$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
差值最高达 / 倍。这种昼夜变化现象与他人报道的结果相类似[01 2 03]。同时,浮床系统 456 排放通量的日变
化与气温和水温的昼夜变化基本相同,说明温度的升降直接影响了 456的生成及排放。浮床植物系统的456
日排放通量始终以黑麦草系统最高,而水芹系统最低。
图 78 浮床各系统对 9:的去除率
8 ;,+& 7 8 <’=)>-* ?-"’@ )A 9: A?)= B)=’@",( @’%-+’ CD A*)-",.+EC’B
#*-." @D@"’=@8
图 F8 试验期间浮床各系统的 456排放通量
;,+& F8 456 A*GH A?)= B)=’@",( @’%-+’ ,. A*)-",.+EC’B #*-." @D@"’=@
图 18 浮床各系统的 456排放通量日变化
8 ;,+& 1 8 I-,*D (!-.+’@ )A 45 6 A*GH A?)= B)=’@",( @’%-+’ ,. A*)-",.+E
C’B #*-." @D@"’=@
!" 讨论
水生或湿生高等植物净化污染水体的研究表明,植
物对污水中污染物的去除效果与其自身的生长状况和
新陈代谢有关[5,/]。黑麦草和水芹作为耐寒植物,温度
的升高会对其生长产生不利影响。本研究试验期的 7、
F 月份平均气温分别为 57& 3 J和 53& K J(为试验取样
时温度,非当天最高平均温度),温度的升高在一定程
度上限制了黑麦草和水芹的生长(见表 5),从而间接影
响了它们对水体中 4、:的去除能力。试验期间浮床黑
麦草系统的 94、4L MK E4 和 9: 去除率明显呈现下降趋
势很可能与温度的升高有关。
试验期间浮床各系统内的 94、4L MK E4 和 9: 浓度
随污水停留时间的延长不断下降,分别由初始期的
5FN O,5/& 0=+ $ P和 0& F =+ $ P降至了 0/& 1 2 0Q& 5 =+ $ P,
F& Q 2 05& 3 =+ $ P和 O& K 2 0& 0 =+ $ P的范围。出水中各
污染物的浓度与现有一些研究结果[0O,00,/0]相比偏高,主要有以下几方面的原因,(0)本试验虽在静态条件下
进行,但水力停留时间相对较短而换水频率及注入的污水量较高,并且污水所含的 94、4L MK E4 和 9: 的浓度
也相对较高,这些都大大的提高了系统单位面积上的污染物负荷量;(5)浮床植物系统内的硝化作用强度大
于反硝化作用引起了 46 R/ E4的大量累积,不仅抑制了 4L
M
K E4 向 46
R
/ E4 的转化速度,而且还间接的提高了
94的浓度;(/)试验期内植物蒸腾作用和水面自然蒸发引起了各系统内水量的减少,这对各污染物的浓度具
有一定的浓缩作用。
46 R/ E4的积累是湿地系统去污的一个棘手难题
[/5],本研究中浮床系统内 46 R/ E4 的浓度也随污水停留
时间的延续发生累积,在净化周期末平均浓度分别达 /& 7 =+ $ P(水芹),1& F =+ $ P(黑麦草),7& 0 =+ $ P(香根
草),7& 3 =+ $ P(对照),但各系统 46 R/ E4的浓度均符合国家环境质量标准规定的“标准!类水中 46
R
/ E4浓度
3//K 8 生8 态8 学8 报8 8 8 51 卷8
!""#:$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
不超过 /0& 0 1+ $ 2”的要求。已有研究表明,通过不同植物的混合种植很可能是解决 34 56 73净化问题的有效
途径[68]。
浮床植物系统的 384排放通量平均为:9:& : ; /<9& 9 !+ $(1
8·!),此值高于农田土壤、太湖水域和牧场土
壤的 384排放量
[/<,/:,88,66],低于温室无土栽培系统[69]的观测值,但与太湖区域河、井水及人工湿地污水处理
系统的观测值较接近[88,86]。在本试验所得的 384平均排放通量的基础上,对整个试验期浮床各系统净化污
水过程中的 384排放总量进行了估算,其值为 =>& 0 ; 80/& 0 1+ $ 1
8。通过该途径排出的氮量约占试验期总氮
输入量的 0& 0?@ ;0& 68 @,接近我国各类稻田 384排放量占化肥施氮量的 0& 06/@ ;0& 9: @的比例
[6=]。
我国拥有巨大的水域面积且多数均已受到了不同程度的污染,浮床植物技术具有原位处理污水,适应各
种水深及能够产生相当的经济效益等优点,近些年其推广和应用面积不断扩大,加强浮床植物技术在净化污
水过程中 384排放的相关研究,对正确估算污水处理过程中 384的排放总量和评价污水处理对全球变暖的
贡献将具有重要意义。
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?669A /0期 A A A 张志勇A 等:浮床植物净化生活污水中 3、[的效果及 384的排放 A
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参考文献:
[Q ]5 戴全裕,戴文宁,高翔,等& 水生高等植物对废水中银的净化与富集特性研究& 生态学报,011R,0R (2):S2S b S2&
[S ]5 高吉喜,叶春,杜娟,等& 水生植物对面源污水净化效率研究& 中国环境科学,0114,04 (S):Q24 b QH0&
[H ]5 宋祥甫,国燕,吴伟明,等& 浮床水稻对富营养化水体中氮、磷的去除效果及规律研究& 环境科学学报,0113,03 (H):231 b 212&
[I ]5 葛滢,常杰,王晓月,等& 两种程度富营养化水中不同植物生理生态特性与净化能力的关系& 生态学报,QRRR,QR (I):0RHR b 0RHH&
[4 ]5 戴全裕,蔡述伟,张秀英& 多花黑麦草对黄金废水净化与富集的研究& 环境科学学报,0113,03 (H):HHS b HHI&
[3 ]5 李芳柏,吴启堂& 漂浮栽培美人蕉蕹菜等植物处理化粪池废水& 农村生态环境,0114,0S (0):QH b Q3,20&
[1 ]5 邴旭文,陈家长& 浮床无土栽培植物控制池塘富营养化水质& 湛江海洋大学学报,QRR0,Q0 (S):Q1 b SS&
R2S2 5 生5 态5 学5 报5 5 5 Q4 卷5
!""#:$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
[/0]1 马立珊,骆永明,吴龙华& 浮床香根草对富营养化水体氮磷去除动态及效率的初步研究& 土壤,2000,(2):33 4 /0/&
[//]1 司友斌,包军杰,曹德菊,等& 香根草对富营养化水体净化效果研究& 应用生态学报,2005,/6 (2):277 4 273&
[/2]1 周小平,王建国,杨林章,等& 浮床植物系统对富营养化水体中氮、磷净化特征的初步研究& 应用生态学报,2008,/9 (//):2/33
4 2205&
[/5]1 严以新,操家顺,李欲如& 冬、春季节浮床技术净化重污染河水的动态试验研究&河海大学学报(自然科学版),2009,56(2)://3 4 /22&
[/6]1 汤坤贤,游秀萍,林亚森,等& 龙须菜对富营养化海水的生物修复& 生态学报,2008,(//):5066 4 508/&
[/9]1 蔡祖聪& 水分类型对土壤排放的温室气体组成和综合温室效应的影响& 土壤学报,/333,(6):6:6 4 63/&
[/7]1 周文能,林而达& 小麦地氧化亚氮排放特征研究& 中国农业气象,/336,/8 (/):9 4 :&
[/:]1 宋文质,王少彬,曾江海,等& 华北地区旱田土壤氧化亚氮的排放& 环境科学进展,/337,8 (6):63 4 88&
[/3]1 熊正琴,邢光熹,施书莲,等& 轮作制度对水稻生长季节稻田氧化亚氮排放的影响& 应用生态学报,2005,/6 (/0):/79/ 4 /796&
[22]1 熊正琴,邢光熹,沈光裕& 太湖地区湖水与河水中溶解 ;2<及其排放& 环境科学,2002,25 (9):29 4 50&
[26]1 张光亚,陈美慈,闵航,等&设施栽培土壤氧化亚氮释放及硝化、反硝化细菌数量的研究& 植物营养与肥料学报,2002,:(2):253 4 265&
[27]1 王国祥,濮培民,黄宜凯,等& 太湖反硝化、硝化、亚硝化及氨化细菌分布及其作用& 应用与环境生物学报,/33:,8 (2):/30 4 /36&
[5/]1 刘淑媛,任久长,由文辉& 利用人工基质无土栽培经济植物净化富营养化水体的研究& 北京大学学报(自然科学版),/333,58 (6):8/:
4 822&
[52]1 夏汉平& 人工湿地处理污水的机理与效率& 生态学杂志,2002,2/ (6):8/ 4 83&
/6561 /0期 1 1 1 张志勇1 等:浮床植物净化生活污水中 ;、=的效果及 ;2<的排放 1