4种耐低温沉水植物对富营养化水体除磷去氮的研究

蔺芳

摘 要：选择 4种耐低温的沉水植物（伊乐藻、微齿眼子菜、菹草和竹叶眼子菜），以未种植植物为对照，研究冬季低温环境下不同水生植物单独种植及其两两组合种植对富营养化水体的总氮（TN）和总磷（TP）的净化效果。结果表明：微齿眼子菜+伊乐藻2种沉水植物组合均能在富营养化水体中正常生长，且对TN、TP的去除率分别高达45.15%和60.38%，是最佳的沉水植物组合形式。

关键词：沉水植物；富营养化；除磷去氮

中图分类号 S718.51 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）22-0108-02

Abstract：In this study，four submerged plants（Elodea，Astragalus microdentata，Potamogeton crispus and Astragalus bambusae）with low temperature tolerance were selected as control plants to study the purification efficiency of total nitrogen（TN）and total phosphorus（TP）in eutrophic water by planting different aquatic plants individually and combining two groups of plants under low temperature in winter. Fruit. The results showed that the combination of Eupatorium microdentatum+Elodea could grow normally in eutrophic water，and the removal rates of TN and TP were 45.15% and 60.38% respectively. It was the best combination of submerged plants.

Key words：Submerged macrophytes；Eutrophication；Phosphorus removal and nitrogen removal

隨着人类活动的增加，生活污水和生产用水的排放量日益增加，随之而来的是水体富营养化问题[1]。近年来，水生植物作为生物治理污水的一种重要手段被广泛采用，其中挺水植物由于具有较好的景观效益而应用较多，但水体净化效果一般，尤其到了秋冬季节，大多数挺水植物由于耐低温效果较差而死亡，不仅无法起到修复水体的作用，还会引发新的水体污染。沉水植物是水生态系统的一个重要组成部分[2]，相对于挺水植物，某些沉水植物具有更好的水体净化效果，因而具有更好的应用潜力[3，4]。为此，本研究选取豫北地区4种耐低温沉水植物（伊乐藻、微齿眼子菜、菹草和竹叶眼子菜）作为研究对象，探讨其单独种植和两两组合种植对生活污水的净化效果。

1 材料与方法

1.1 供试沉水植物 4种沉水植物包括伊乐藻、微齿眼子菜、菹草和竹叶眼子菜。

1.2 沉水植物的栽培 用同一型号的塑料小桶种植，塑料小桶桶口直径为9.30cm，桶底直径为6.22cm，高7.45cm，容积约21L。每一塑料小桶中约种植20～30株沉水植物。

1.3 试验设计 （1）实验用水：原水采用新乡市区的生活污水，将其稀释到富营养浓度范围后加入种有沉水植物的塑料小桶内。（2）试验方法：共设10种处理：微齿眼子菜+伊乐藻、竹叶眼子菜+伊乐藻、微齿眼子菜+菹草、竹叶眼子菜+微齿眼子菜、菹草+伊乐藻、竹叶眼子菜+菹草、伊乐藻、微齿眼子菜、菹草、竹叶眼子菜。每种处理3次重复，取不放植物的污水溶液作为CK。将沉水植物从产地取来后，先用自来水驯养7d后，然后取生长状态接近的植物样品，用去离子水清洗根系，于2017年11月23日植入每个塑料小桶中。（3）结果测定：试验于2017年12月1日开始，2018年3月25日结束，试验周期共125d，期间每隔20d采集水样，分别测水中总氮（TN）和总磷（TP）的质量浓度。其中，TN采用过硫酸钾氧化—凯氏定氮仪测定法，TP采用钼锑抗分光光度法测定[5]。

2 结果与分析

2.1 4种沉水植物TN的变化 由图1可知，随着处理时间的延长，各处理TN浓度均有不同程度下降，所有处理的水体TN浓度全部低于对照组，去除TN效果由高到低依次是微齿眼子菜+伊乐藻>竹叶眼子菜+伊乐藻>微齿眼子菜+菹草>竹叶眼子菜+微齿眼子菜>菹草+伊乐藻>竹叶眼子菜+菹草>伊乐藻>微齿眼子菜>菹草>竹叶眼子菜。经过125d的处理后，所有处理水体中的TN浓度从12.01～12.08mg·L-1降至6.59～8.80mg·L-1，去除率为45.15%～27.20%。

2.2 4种沉水植物TP的变化 由图2可知，各处理TP浓度在试验初期下降较快，后期呈平缓下降趋势，去除TP效果从高到低依次是微齿眼子菜+伊乐藻>竹叶眼子菜+伊乐藻>微齿眼子菜+菹草>竹叶眼子菜+微齿眼子菜>菹草+伊乐藻>竹叶眼子菜+菹草>伊乐藻>微齿眼子菜>菹草>竹叶眼子菜。经过125d的处理后，它们对 TP的去除率分别为61.29%、57.72%、53.23%、48.62%、48.04%、46.69%、45.02%、39.70%、37.46%和36.24%。

3 结论与讨论

研究表明，去除富营养化水体TN和TP的效果均为微齿眼子菜+伊乐藻>竹叶眼子菜+伊乐藻>微齿眼子菜+菹草>竹叶眼子菜+微齿眼子菜>菹草+伊乐藻>竹叶眼子菜+菹草>伊乐藻>微齿眼子菜>菹草>竹叶眼子菜，在冬季富营养化水体植物修复中可优先考虑微齿眼子菜+伊乐藻组合，它是适宜的水生植物组合形式。

参考文献

[1]张培丽，陈正新，裘知，等.模拟人工湿地中植物多样性对铵态氮去除的影响[J].生态学杂志，2012，31（5）：1157-1164.

[2]周小平，徐晓峰，王建国，等.3种植物浮床对冬季富营养化水体氮磷的去除效果研究[J].中国生态农业学报，2007，15（4）：102-104.

[3]国家环保总局.水和废水监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2002.

[4]杨旻，吴小刚，张维昊，等.富营养化水体生态修复中水生植物的应用研究[J].环境科学与技术，2007，30（7）：98-103.

[5]黄亮，吴乃成，唐涛，等.水生植物对富营养化水系统中氮、磷的富集与转移[J].中国环境科学，2010，30（1）：1-6.

（责编：张宏民）