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甘肃省教育厅科研项目申请书
项目所属学科：生物学
项 目 名 称：人工湿地内抗污植物种植与其净化水质能力的研究
------以张掖国家湿地公园内人工湿地为例
申 请 者： 张芬琴 所 在 单 位： 河西学院 联 系 电 话： 0936-8281597 填 表 日 期： 2011.04.10
甘肃省教育厅制
二〇 年 月
一、简表
项 名 称 目 申 请 申请金额 姓 名 职称 人工湿地内抗污植物种植与其净化水质能力的研究 ——以张掖国家湿地公园内人工湿地为例 8万元 张芬琴 教授 院 起止年月 女 出生年月 2011年 01月至2013年12月 1963.12 民 族 汉 性别 学位 博士 学位授予单位 申请者电话 南京农业大学 0936-8281597 所在院系 农业与生物技术学甘肃省高校河西走廊特色资源利用省级重点实验室 者 所属研究基地 培养研究生情况 导师遴选时间： 年 月 在培研究生 人 总人数 项 7 主目 组 要成员 高级 3 中级 4 年龄 初级 参与博士生 参与硕士生 项目中的分工 参与学士生 3-4 签字 6 姓 名 张芬琴 吴冬青 李彩霞 韩多红 高海宁 张挺峰 张超强 工作单位及职称 47 48 43 35 35 30 30 农业与生物技术学院、教授 研究方案的制定并组织实施 化学化工学院、教授 污水成分分析 5 4 5 5 4 5 农业与生物技术学院、高级实植物抗污性分析 验师 农业与生物技术学院、讲师 植物采集与示范区建设 农业与生物技术学院、讲师 植物采集与示范区建设 农业与生物技术学院、讲师 植物采集与示范区建设 农业与生物技术学院、讲师 植物采集及其抗性分析 张掖国家湿地公园是由河流、草本沼泽、湿草甸以及人工湖、坑塘、沟渠等人工湿地为主体构成的复合湿地生态系统，它发挥着水源涵养、水资源调蓄、净化水质、维护湿地生物多样性、防止沙漠化和改善区域气候等重要的生态功能。作为城郊型湿地，其 究 内 容 功能之一是净化城市生活污水，其生态系统对于城市社会经济发展的水资源支撑，维护黑河流域张掖段以至下游水生态与水环境安全具有重要意义。植物是湿地生态系统的核摘 心要素之一，通过植物的生理活动不但有助于去除污染物，还可以促进污水中营养物质 的循环和再利用，故湿地净化水质能力的强弱与其净化能力的大小密切相关。目前，张掖国家湿地公园内有湿地植物多少种尚不十分清楚，其中有哪些种类以及还有哪些非湿和 要 地生植物具有净化水质的作用目前也无人报道过。为此，本研究在深入调查张掖国家湿意 义 地公园内植物多样性的基础上，通过实验室筛选从中选出具有净化城市生活污水功能的植物种类，同时从湿地外的观赏植物中筛选出有净化城市生活污水和美化环境功能的植物若干，在此基础上进行人工湿地种植和其净化水质能力的研究对于节省能源、减少投资和运行费用、保护生态环境、治理废水污染等具有一定的现实意义，可为张掖国家湿地公园湿地净化水质展示区建设提供资料和技术支撑。 国家湿地公园；人工湿地；抗污；植物筛选；净化水质 主题词 - 1 -
二、立论依据
包括项目的研究意义、国内外研究现状分析，并附主要参考文献及出处。 一、本研究项目的科学依据和意义 随着现代工业和城市的发展，大量生活污水和工业废水的排放造成了水环境的污染。因此，防治水体污染、促进水资源的合理开发利用、维护生态平衡，已成为我国经济和社会发展的一项紧迫的战略性任务。 国际上，即使经济发达国家也由于兴建污水处理厂耗资巨大而难以承受，故迫切需要寻找经济有效的污水处理新手段，于是被誉为“污水处理的革命”（Gersberg等，1984)---人工湿地污水处理系统应运而生。 人工湿地是一种资源化、生态化的污水处理技术，它把绿化和污水处理结合起来，有着传统污水处理工艺所没有的优势，系统组合具有多样性、针对性，能够灵活地进行选择，有独特的绿化环境功能等。城镇生活污水中富有含氮、磷等物质, 其特征污染物主要为N、P、BOD、COD、动植物食用油和纤维素等。何蓉等（2004）通过小试装置研究表面流人工湿地对人工模拟生活污水的处理效果及相关运行参数的实验结果表明，湿地植物对总氮（TN）和总磷（TP）的去除有比较明显的促进作用。风车草的潜流型人工湿地对TN、TP、COD、BOD 的去除率分别为64%、47%、74% 和74%。与不种植物的人工湿地相比，TN、TP、COD 和BOD 的去除率分别提高了28%、19%、14% 和13% （靖元孝等，2002）。研究还发现，在地下潜流工艺湿地上种上观赏的花，既带来经济效益，又能提高TSS 和硝酸盐的去除率，处理后的废水可以用来灌溉（Matco等，2004）。崔丽娟等（2010）研究发现，人工湿地对 TP 的平均去除率可分别达 42%、55%、60%，对 TN的平均去除率分别为 27%、30%、34%，对水体浊度的平均去除率分别达 43%、55%、75%。Korkusuz 等（1984）比较了炉渣和沙砾做基质的人工湿地处理生活污水的效果，TSS 去除率分别为63% 和59%，COD 去除率分别为47% 和44%，NH4+ - N 去除88% 和53%， 总氮去除44% 和39% ，PO43- - P 去除44%和1%，总磷去除45%和4%。目前，国内有越来越多的人报道用人工湿地处理生活污水（钱大益等，2006；赵钰等，2008；崔丽娟等，2009；李亚峰等，2009；项学敏等，2009）。但是，这些研究的结果都因其人工湿地结构与特性以及生活污水的不同而不同，也因湿地植物种类的不同而不同（靖元孝等2007；陈永华等，2008；蒋永荣等，2009）。植物是人工湿地生态系统的核心要素之一，构建好的植物系统可以强化系统的净化能力。 张掖国家湿地公园是由河流、草本沼泽、湿草甸以及人工湖、坑塘、沟渠等人工湿地为主体构成的复合湿地生态系统，它发挥着水源涵养、水资源调蓄、净化水质、维护湿地生物多样性、防止沙漠化和改善区域气候等重要的生态功能，其湿地生态系统对于城市社会经济发展的水资源支撑，维护黑河流域张掖段以至下游水生态与水环境安全具有重要意义。作为城郊型湿地，其功能之一是净化城市生活污水。目前，张掖国家湿地公园内有湿地植物多少种尚不十分清楚，至今未见有关报道，其中又有哪些种类以及还有哪些非湿地生植物具有净化污水的作用目前也无报道。 - 2 -