人工湿地净化Cr(Ⅵ)污染水体

Posted 2023-01-13 湿地

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摘要：利用湿生铬超富集植物李氏禾构建的三段式波形潜流式人工湿地，研究了湿地系统对Cr（Ⅵ）污染水体的净化效果。结果显示，李氏禾湿地系统对Cr（Ⅵ）污染水体的净化效果明显好于无植物的对照。当进水Cr（Ⅵ）浓度为2.50 mg/L时，李氏禾湿地系统出水Cr（Ⅵ）浓度显著低于对照，说明李氏禾在湿地系统净化Cr（Ⅵ）污染水体中发挥了重要的作用。当进水Cr（Ⅵ）浓度超标150倍（7.50 mg/L）时，李氏禾湿地系统出水Cr（Ⅵ）浓度仍可达到国家地表水环境质量标准（0.05 mg/L），表明李氏禾湿地系统具有很强的Cr（Ⅵ）污染净化能力。沿程Cr（Ⅵ）浓度的变化显示，湿地系统对Cr（Ⅵ）的去除效率随水流方向逐渐降低，Cr（Ⅵ）主要在湿地系统的前两个阶段被去除。

铬是广泛应用的工业原料，电镀、皮革加工都会产生含铬废水进而造成水体污染。通常，水体中铬主要以Cr（VI）和Cr（VIII）种价态存在。其中，Cr（VI）被认为是致畸和致癌物质。因此，世界各国都把Cr（VI）列为优先控制的污染物。

目前，清除水中铬污染的方法有电解还原法、化学沉淀法、离子交换法和微生物还原法等。但是这些方法需要消耗大量的能源和试剂且成本较高，不适合于大面积、低浓度的Cr（VI）污染水体。人工湿地是一项利用人工构建的湿地系统去除水体中污染物的生态技术。该技术具备高效率、低成本、低能耗和生态服务功能等优点。大量研究表明，人工湿地能有效去除水体中氮、磷、COD、BOD和重金属等多种污染物。因此，利用人工湿地净化Cr（VI）污染水体可能是一条经济有效的途径。。

李氏禾是中国境内首次发现的湿生铬超富集植物，对Cr（VI）和Cr（VIII）有很强地耐受和富集能力，并且具有生长迅速、根系发达、易于人工种植等优点。因此，该植物可能是一种在水体Cr（VI）污染修复中极具应用前景的湿地植物。然而，目前这方面的研究仍十分缺乏，急需开展相关研究，为开发利用李氏禾人工湿地去除水体Cr（VI）污染提供科学依据。

本研究以李氏禾构建了三段式波形潜流式人工湿地，并与相同设计的无植物人工湿地进行了对比研究。本研究的目的是评价李氏禾湿地系统对Cr（VI）污染水体的净化能力，探讨李氏禾对湿地系统铬净化功能的贡献。

1材料与方法

1.1装置和方法

实验于温室大棚中进行，采用以PVC板材粘合成长*宽*高=1.3M*0.5M*0.3M的三段式波形潜流式人工湿地(图1)。其中进水区长)0.1M，湿地长1.2M，湿地平分为3段，每段长0.4M。

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