养殖人工湿地污水处理工艺

埋根30 d后，正常灌溉的B桶所埋细根内Cr形态分布与埋根前根内Cr形态分布存在显著差异，W20B、W40B处理的F1、F2百分比均大幅度降低，但F6百分比均大幅度提高，分别提高了25.24个百分点和27.73个百分点，此时占总铬的比例已经超过50%，分别为61.02%和63.21%.埋根30~45 d，W20B、W40B处理的各形态百分比变化趋势相似，变化幅度均较小，F6百分比均增大;F2、F3百分比均不同程度下降.埋根45~60 d，W20B、W40B处理皆以F6占的百分比最大，W20B处理的F6百分比增大了9.6个百分点，但W40B处理的F6百分比下降了8.47个百分点，其他形态变化幅度均小.

埋根30 d后，埋于继续添加Cr6+的A桶的根内Cr形态分布与埋根前根内Cr形态分布差异显著.埋根30 d后，W20A、W40A处理的F1、F2、F6的百分比均大幅度下降，但F3、F4、F5的百分比均大幅增大，此时W20A处理中以F5所占总铬比例最大，为38.67%，但W40A处理以F4所占总铬比例最大，为25.63%.埋根30~45 d，W20A、W40A处理的Cr形态变化趋势存在差异，W20A处理的F3、F5、F6的百分比均呈下降趋势，其他形态百分比均呈上升趋势;W40A处理的F3、F5的百分比减小，其它形态的百分比均不同程度增大.但埋根45 d时W20A、W40A处理均以F4所占百分比最大.埋根45~60 d，W20A处理的F4形态所占百分比大幅上升，提高了22.93个百分点，但F2、F5所占百分比大幅下降，其它形态所占百分比则变化不大;W40A处理的F4、F5百分比提高了10.06个百分点、5.12个百分点，其它形态所占百分比均不同程度降低.

在分解过程中，不添加与继续添加Cr6+处理根内Cr形态分布存在差异.W20B与W20A、W40B与W40A处理之间的Cr形态分布差异均显著.分解过程中，W20B、W40B处理F6所占比重整体呈上升趋势，埋根60 d后占总铬的比例高达76.76%、68.67%，W20A、W40A处理F6所占比重整体呈降低的趋势，但F4所占比重均呈逐渐上升的趋势，埋根60 d后F4所占比重分别为49.99%、38.39%.埋根60 d后，不添加Cr6+处理根Cr形态分布以F6占据明显优势，其他形态的百分比均小于12%;继续添加Cr6+处理根内Cr形态皆以F4百分比最大，但未超过50%的形态分布.

3 讨论(Discussion)

林成芳等(2008)的研究表明，在720 d内3个径级细根分解均出现了2个以上快慢不同的阶段，呈现前期分解快、后期分解慢的特征;而李新华等(2007)的研究则表明，小叶章湿地根分解过程中呈现明显的阶段性：0~30 d分解快速，之后分解较缓慢.本实验结果与之相符.

细根在分解过程中受土壤条件和细根特性的影响.湿地基质中的微生物对根的分解速率影响很大，不同种类的微生物在分解过程中起到的作用不同.研究表明，细菌控制着植物枯落物的分解速率，其分解作用量可达总流失量90%;真菌主要通过改变枯落物物理、化学性质，对枯落物起破碎作用.黄建祥等(2013)研究了六价铬对薏米人工湿地微生物群落数量的影响，结果表明：低中浓度Cr6+(5、20 mg ˙ L-1)对人工湿地基质中真菌和放线菌数量有促进作用，而高浓度Cr6+(40、60 mg ˙ L-1)处理下这些微生物数量则受到抑制.本研究结果表明，在薏米根的分解过程中，在培养液中添加Cr6+显著抑制了埋根的分解.由此推测，Cr6+处理下分解率降低的原因之一可能是长期的Cr6+(20、40 mg ˙ L-1)胁迫下，微生物的生长受到了抑制，进而抑制了细根的分解.

3.1分解过程不同处理下根内Cr含量的变化

目前，关于人工湿地根系分解过程中重金属变化动态的研究尚不多见.盛华夏(2009)研究发现，湿地植物白骨壤落叶Cr含量在冬季分解0~42 d 内呈上升趋势，21 d时Cr含量为对照组的2.82倍，分解后期整体呈下降趋势，本研究也呈现类似的变化趋势.刘汝海等(2005)研究了小章叶湿地枯落物在分解过程中汞含量的变化，结果表明，分解初期汞含量略有升高，随着分解程度的增强，汞含量逐渐降低并低于初始值.由此可推测，分解过程中湿地植物凋落物重金属变化动态与枯落物的分解程度有关.李新华等(2007)在研究三江平原小叶章湿地根分解过程中硫元素释放动态的结果表明，根中硫的释放模式分为固持、释放2个阶段.本实验结果显示，分解前期根残留体Cr含量升高，随着分解程度的加强，Cr含量逐渐降低并低于初始含量.这是因为伴随着薏米根系的分解，人工湿地中的Cr先被积累到根残留体内，然后又逐渐向湿地水和土壤中迁移.由此可推测，根系中Cr元素的变化与根系质量损失相关.

3.2 埋根后不同处理下根内Cr形态分布变化

Cr的化学形态直接体现Cr的生物有效性，根系作为重要的吸收Cr的器官，研究其分解过程中Cr化学形态变化对人工湿地的管理具有重要意义.本研究表明，人工湿地植物薏米的根在培养液中继续添加铬与不添加铬的条件下，随着分解过程进行Cr形态分布差异显著，未继续添加Cr6+处理的薏米根残留体的F6百分比均大幅度提高;继续添加Cr6+处理的薏米根残留体的F6百分比减小，而F4的比重却大幅度提高.F4为难溶于水的二代磷酸盐、亚磷酸盐等结合态的Cr，F6为残渣态中的Cr，F4、F6的生物活性均较低.说明Cr6+胁迫下，在根系分解过程中没有提高根残留体内Cr的生物活性.研究表明，Cr的F1、F2形态生物活性高，在植物体内容易被迁移和转化.本实验结果表明，不同处理下F1、F2形态Cr分解过程中均大幅度降低，可能是由于其金属活性较强，比较容易被迁移和转化.