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硼及其化合物被广泛应用于多种行业中,因此而产生的污水中常含有大量的硼。硼是高等植物生长所必需的微量元素,然而过量的硼会对动、植物生长造成伤害,破坏生态环境,甚至危害人体健康。因此,去除水中过量的硼,对于维护生态安全和人体健康有重要意义。人工湿地是一种低成本、易管理、环境友好的水处理技术。植物和基质是人工湿地的主要组成部分,发挥着重要的作用。然而该技术对水中过量硼的去除效果尚鲜见报到。芦苇是一种适应性极强的湿生植物,被广泛应用于人工湿地。然而芦苇对硼的抗性以及去除能力,以及利用何种基质与芦苇配合构建的人工湿地对硼的去除效率更高,尚需要深入研究。此外,高硼污水常伴随高盐度,因此有必要探明在盐胁迫条件下硼对芦苇的影响。在此背景下,本文开展了以下两方面的研究:水中硼和盐胁迫对芦苇生长的影响;不同基质的芦苇人工湿地对污水中硼的去除研究。本文希望解决以下问题:高盐条件下,芦苇对硼的抗性表现如何,以及利用不同基质(贝壳、粉煤灰、草炭、给水污泥)的芦苇人工湿地对硼的去除效果如何。 试验一:首先,需要查明芦苇对硼(B)和盐(NaCl)的耐受能力,以及芦苇对硼、盐胁迫的响应。本试验采用溶液培养法,芦苇育苗后,移栽至各处理溶液中。硼耐受试验设定硼浓度为:0、25、50、100、200、300、400 mg B/L;盐耐受试验设定盐浓度为0、80、160、240和320 mM。硼盐交互作用试验设定硼、盐两个因素,每个因素3个水平,共9个处理组,其中,硼浓度为0、50、100 mg/L;盐浓度为0、80、160 mM。每组处理三个平行。30天后收获植物,分别测定芦苇地上部和根部生物量,硝酸-双氧水消解后,用ICP-AES测定硼含量以及Na+、K+、Ca2+、Mg2+的浓度。结果表明:硼浓度超过50 mg B/L,芦苇生长受到抑制,300 mg B/L时严重受损;盐浓度超过80 mM后,芦苇生长受抑制,但直至320 mM仍能够存活;盐在一定程度上可以缓解高硼胁迫对生物量的损害。 试验二:在此基础上,构建芦苇人工湿地,分别填充贝壳、粉煤灰、草炭、给水污泥为主要基质。研究所选基质的除硼效果。建立四个实验室规模的圆柱形垂直潜流型人工湿地,取等量芦苇幼苗移栽到人工湿地中。进水采用人工配制的污水,设定硼浓度为50 mg/L,运行一个月后加盐,设定氯化钠浓度为80mM。定期测定进、出水水质。试验结果表明:人工湿地能够去除水中硼。草炭和给水污泥对硼有较好的去除效果,贝壳与粉煤灰除硼效果较差。芦苇通过植株吸收对硼的去除贡献较小。盐对硼的去除影响较小。