1、海綿城市：海綿城市：人工濕地植物的選擇與配置人工濕地植物的選擇與配置2016.6.13 濕地作為地球之腎，擔負著對地球自然水體的凈化和處理功能。由于城市中天然濕地的逐漸減少和消亡，因此人工濕地以其獨到的優(yōu)越性受到了越來越多的關注和發(fā)展。 人工濕地系統(tǒng)水質凈化技術作為一種新型生態(tài)污水凈化處理方法,其基本原理是在人工濕地填料上種植特定的濕地植物，從而建立起一個人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。當污水通過濕地系統(tǒng)時，其中的污染物質和營養(yǎng)物質被系統(tǒng)吸收或分解，而使水質得到凈化。人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則 植物在具有良好的生態(tài)適應能力和生態(tài)營建功能； 管理簡單、方便是人工濕地生

2、態(tài)污水處理工程的主要特點之一。若能篩選出凈化能力強、抗逆性相仿,而生長量較小的植物,將會減少管理上尤其是對植物體后處理上的許多麻煩。一般應選用當?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地中存在的植物。1.人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則 1.2 植物具有很強的生命力和旺盛的生長勢 抗凍、抗熱能力 抗病蟲害能力 對周圍環(huán)境的適應能力1.人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則 1.3 所引種的植物必須具有較強的耐污染能力 水生植物對污水中的BOD5、COD、TN、TP主要是靠附著生長在根區(qū)表面及附近的微生物去除的,因此應選擇根系比較發(fā)達，對污水承受能力強的

3、水生植物。1.人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則人工濕地污水處理系統(tǒng)植物的選用原則 1.4 植物的年生長期長，最好是冬季半枯萎或常綠植物； 人工濕地處理系統(tǒng)中常會出現(xiàn)因冬季植物枯萎死亡或生長休眠而導致功能下降的現(xiàn)象，因此，應著重選用常綠冬季生長旺盛的水生植物類型。 1.5 所選擇的植物將不對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構成隱患或威脅，具有生態(tài)安全性； 1.6 具有一定的經濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。2.人工濕地植物特性的研究及植物配置分析人工濕地植物特性的研究及植物配置分析 2.1 根據(jù)植物類型分析 2.1.1 漂浮植物 漂浮植物中常用作人工濕地系統(tǒng)處理的有水葫蘆、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、

4、水蕹菜、豆瓣菜等。 根據(jù)對這些植物的植物學特性進行分析，發(fā)現(xiàn)它們具有以下幾個特點：生命力強，對環(huán)境適應性好，根系發(fā)達；生物量大，生長迅速；具有季節(jié)性休眠現(xiàn)象，如冬季休眠或死亡的水葫蘆、大薸、水蕹菜，夏季休眠的水芹菜、豆瓣菜等。生長的旺盛季節(jié)主要集中在每年的3-10月或9月-次年5月；生育周期短，主要以營養(yǎng)生長為主，對N的需求量最高。 由于漂浮植物具有上述的植物學特性，因此，在進行人工濕地植物配置的時候我們必須充分考慮它們各自的優(yōu)點：由于這類植物的環(huán)境適應能力強，因此在進行植物配置時應當作地方優(yōu)勢品種予以優(yōu)先考慮；人工濕地系統(tǒng)中，水體中養(yǎng)分的去除主要依靠植物的吸收利用，因此，生物量大、根系發(fā)達、

5、年生育周期多和吸收能力好的植物成為我們選擇的目標；利用植物季節(jié)性休眠特性，我們可以給予正確的植物搭配，如冬季低溫時配置水芹菜而夏季高溫時則配置水葫蘆、大薸等適宜高溫生長的植物，以避免因植物品種選擇搭配單一而出現(xiàn)季節(jié)性的功能失調現(xiàn)象；由于這類植物以營養(yǎng)生長為主，對N的吸收利用率要高，因此，在進行植物配置時應重視其對N的吸收利用效果，可作為N去除的優(yōu)勢植物而加以利用，從而提高系統(tǒng)對N的去除效果。 2.1.2 根莖、球莖及種子植物 這類植物主要包括睡蓮、荷花、馬蹄蓮、慈姑、荸薺、芋、澤瀉、菱角、薏米、芡實等。它們或具有發(fā)達的地下根莖或塊根，或能產生大量的種子果實，多為季節(jié)性休眠植物類型，一般是冬季枯

6、萎春季萌發(fā)，生長季節(jié)主要集中在4-9月。 根莖、球莖、種子類植物具有以下特點：耐淤能力較好，適宜生長在淤土層深厚肥沃的地方，生長離不開土壤；適宜生長環(huán)境的水深一般為40-100CM左右；具有發(fā)達的地下塊根或塊莖，其根莖的形成對P元素的需求較多，因此，對P的吸收量較大；種子果實類植物，其種子和果實的形成需要大量的P和K元素。 由于這類植物具有以下特點，因此在進行人工濕地植物應用配置時應予以充分考慮： 基于這些植物的特性，其應用一般為表面流人工濕地系統(tǒng)和濕地的穩(wěn)定系統(tǒng)； 利用這些植物的生長（主要是塊根、球莖和果實的生長）需要大量的P、K元素的特性，將其作為P去除的優(yōu)勢植物應用，以提高系統(tǒng)對P的去除

7、效果。2.1.3 挺水草本植物類型 這類植物包括蘆葦、茭草、香蒲、旱傘竹、皇竹草、藨草、水蔥、水莎草、紙莎草等，為人工濕地系統(tǒng)主要的植物選配品種。這些植物的共同特性在于：適應能力強，或為本土優(yōu)勢品種；根系發(fā)達，生長量大，營養(yǎng)生長與生殖生長并存，對N和P、K的吸收都比較豐富；能于無土環(huán)境生長。 根據(jù)這類植物的生長特性，它們可以搭配種植于潛流式人工濕地，也可以種植于表流式人工濕地系統(tǒng)中。 根據(jù)植物的根系分布深淺及分布范圍，可以將這類植物分成四種生長類型，即深根叢生型、深根散生型、淺根叢生型和淺根散生型。 （1）深根叢生型的植物，其根系的分布深度一般在30CM以上，分布較深而分布面積不廣。植株的地上

8、部分叢生，如皇竹草、蘆竹、旱傘竹、野茭草、薏米、紙莎草等。由于這類植物的根系入土深度較大，根系接觸面廣，配置栽種于潛流式人工濕地中更能顯示出它們的處理凈化性能。 （2）深根散生型植物根系一般分布于20-30CM之間，植株分散，這類植物有香蒲、菖蒲、水蔥、藨草、水莎草、野山姜等，這類植物的根系入土深度也較深，因此適宜配置栽種于潛流式人工濕地。 （3）淺根散生型的一些植物如美人蕉、蘆葦、荸薺、慈姑、蓮藕等，其根系分布一般都在5-20CM之間。由于這些植物的根系分布淺，而且一般原生于土壤環(huán)境，因此適宜配置于表流式人工濕地中。 （4）淺根叢生型的植物如燈心草、芋頭等叢生型植物，由于根系分布淺，且一般原

9、生于土壤環(huán)境，因此僅適宜配置于表面流人工濕地系統(tǒng)中。 2.1.4 沉水植物類型 沉水植物一般原生于水質清潔的環(huán)境，其生長對水質要求比較高，因此，沉水植物只能用作人工濕地系統(tǒng)中最后的強化穩(wěn)定植物加以應用，以提高出水水質。2.1.5 其它類型的植物 一些如水生景觀植物之類的，由于長時間的人工選擇，使其對污染環(huán)境的適應能力比較弱，因此也只能作為最后的強化穩(wěn)定植物或濕地系統(tǒng)的景觀植物而應用。2.2 根據(jù)植物原生環(huán)境分析 根據(jù)植物的原生環(huán)境分析，原生于實土環(huán)境的一些植物如美人蕉、蘆葦、燈心草、旱傘竹、皇竹草、蘆竹、薏米等，其根系生長有一定的向土性，配置于表面流濕地系統(tǒng)中，生長會更旺盛。但由于它們的根系大

10、都垂直向下生長，因此，凈化處理的效果不及應用于潛流式濕地中；對于一些原生于沼澤、腐殖層、草炭濕地、湖泊水面的植物如水蔥、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等，由于其生長已經適應了無土環(huán)境，因此更適宜配置于潛流式人工濕地；而對于一些塊根塊莖類的水生植物如荷花、睡蓮、慈姑、芋頭等則只能配置于表面流濕地中。2.3 根據(jù)植物對養(yǎng)分的需求類型分析 根據(jù)植物對養(yǎng)分的需求情況分析，由于潛流式人工濕地濕地系統(tǒng)填料之間的空隙大，植物根系與水體養(yǎng)分接觸的面積要較表流式人工濕地濕地廣，因此對于營養(yǎng)生長旺盛、植株生長迅速、植株生物量大、一年有數(shù)個萌發(fā)高峰的植物如香蒲、水蔥、苔草、水莎草等植物適宜栽種于潛流濕地；而對于營養(yǎng)生

11、長與生殖生長并存，生長相對緩慢，一年只有一個萌發(fā)高峰期的一些植物如蘆葦、茭草、薏米等則配置于表面流濕地系統(tǒng)。2.4 根據(jù)植物對污水的適應能力分析 不同植物對污水的適應能力不同。一般高濃度污水主要集中在濕地工藝的前端部分。因此，在人工濕地建設時，前端工藝部分如強氧化塘、潛流濕地等工藝一般選擇耐污染能力強的植物品種。末端工藝如穩(wěn)定塘、景觀塘等處理段中，由于污水濃度降低，因此可以更多考慮植物的景觀效果。3 3、海綿城市中植物選擇的原則、海綿城市中植物選擇的原則 1、耐澇抗旱、耐澇抗旱 海綿措施中植物的生長與降雨息息相關， 滿水期與枯水期交替， 植物的生長條件發(fā)生變化。 耐澇: 海綿城市要求收集、凈化

12、和下滲的雨水，景觀植物在雨洪期間匯集雨水的植草溝， 雨水花園、生物滯留帶等能正常生長。 耐旱：減少市政澆灌用水，在干旱期有頑強的生命力。 海綿城市中植物選擇的原則雨水對植物的影響： 2、根系發(fā)達、凈化力強、根系發(fā)達、凈化力強 根系發(fā)達，凈化能力強，能夠對雨水沖刷帶來的面源物進行凈化。擁有對土壤中氮、磷等污染物的凈化能力，使雨水無害化下滲進地下水。雨水中污染物的降解和去除機制主要有三方面： 光合作用，吸收氮、磷等物質； 根系將氧氣傳輸?shù)交|中，使好氧、缺氧和厭氧植物各得其所； 根系對污染物，特別是重金屬的攔截和吸附，對于難以清理的重金屬離子，植物凈化的效率偏高。 2022-4-9 3、優(yōu)先選用鄉(xiāng)土植物 滿足本土化植物景觀搭配要求。適應當?shù)貧夂颉⑼寥?、環(huán)境，具有極強的地方特色。 4、多用香花植物 芳香植物有助于吸引蜜蜂、蝴蝶等昆蟲，創(chuàng)造更好的景觀效果。如美人蕉、姜花、慈姑、黃菖蒲等。 5、選擇可互相搭配種植的植物 不同植物的合理搭配，可提高凈化滲透能力：可將根系泌氧性強和泌氧性弱的植物混合栽種，構成復合式植物床，創(chuàng)造出有氧微區(qū)和缺氧微區(qū)共同存在的環(huán)境， 從而有利于氮的降解。 6、選擇草本與木本相結合 7、選擇常綠植物與落葉植物相結合 2022-4-91、去除和吸收氮和磷的植物：、去除和吸收氮和磷的植物： 2022-4-9風車草風車草蘆葦蘆葦4 4、海綿城市中針對不同污染物推薦植物、