不同水生植物组合对富营养化水体净化的模拟研究-窦艳艳.pdf

第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期第 8 期Environmental Science&Technology第 38 卷第 8 期2015 年 8 月Vol.38No.8Aug.2015环境科学与技术 编辑部：（网址）h t t p:/f j k s.c h i n a j o u r n a l.n e t.c n（电话）0 2 7-8 7 6 4 3 5 0 2（电子信箱）h j k x y j s v i p.1 2 6.c o m收稿日期：2015-03-23；修回 2015-05-07基金项目：河南省科技攻关项目(142102210521)；中原工学院青年骨干教师资助项目；省部共建水利水运工程教育部重点实验室开放基金（SLK2010B09）作者简介：窦艳艳（1983-），讲师，博士，主要从事水污染控制研究，（电子信箱）；*通讯作者，副教授，博士，（电子信箱）。窦艳艳，陈垚，李春龙.不同水生植物组合对富营养化水体净化的模拟研究 J .环境科学与技术，2 0 1 5，3 8（8）：2 2 3-2 2 7.D o uY a n y a n,C h e nY a o,L iC h u n l o n g.P u r i f i c a t i o n e f f i c i e n c y o f d i f f e r e n t a q u a t i c p l a n t s i n e u t r o p h i c w a t e r J .E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e&T e c h n o l o g y，2 0 1 5，3 8（8）：2 2 3-2 2 7.不同水生植物组合对富营养化水体净化的模拟研究窦艳艳1，陈垚2,3*，李春龙2（1.中原工学院能源与环境学院，河南郑州450007；2.重庆交通大学河海学院，重庆400074；3.重庆交通大学省部共建水利水运工程教育部重点实验室，重庆400074）摘要：选择 8 种具观赏效果的水生植物万年青（Rohdea japonica）、百合竹（Dracaena reflexa）、袖珍椰子（Chamaedorea elegans）、绿菊（Cabomba caroliniana Gray）、迷你皇冠（Dwart sword plant）、苦草（Vallisneria natans(Lour.)Hara）、槐叶萍（Salvinia natans(L.)All.）和青萍（Lemna minor L），构建 7 种不同水生植物组合，在模拟富营养化水体环境条件下，研究了不同水生植物组合对水体的净化效果。结果表明，配置的 7 种植物组合均能在富营养化水体中正常生长，并且对氮磷具有较好的去除能力，同时不同植物组合的净化能力差异性较显著，对 NO3-N、NH4+-N、TN 和 TP 的去除率分别为 40.4%97.5%、57.8%89.9%、48.9%91.5%和 75.5%92.8%。其中，不同植物配置而成的处理组 T5（万年青+袖珍椰子+迷你皇冠+苦草+槐叶萍、青萍）和 T7（百合竹+万年青+迷你皇冠+苦草+槐叶萍、青萍）对水体具有较好的综合净化效果，而 T2（百合竹+袖珍椰子+绿菊+苦草+槐叶萍、青萍）的净化能力最差。从植物净化能力、生长特性、景观效果和生态效应等方面综合考虑，T5 配置的水生植物组合具有景观效果好、对营养物质去除率较高且稳定的特点，是重庆及类似气候带地区居住小区营造生态水景的最佳水生植物配置。关键词：水生植物；富营养化；氮磷；净化效果中图分类号：X52文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1003-6504.2015.08.042文章编号：1003-6504(2015)08-0223-05Purification Efficiency of Different Aquatic Plants inEutrophic WaterDOU Yanyan1,CHEN Yao2,3*,LI Chunlong2（1.School of Energy and Environment,Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China;2.School ofRiver and Ocean Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China;3.Key Laboratory for Hydraulicand Water Transport Engineering of Ministry of Education,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China）Abstract：Eight aquatic plants such as Rohdea japonica,Dracaena reflexa,Chamaedorea Elegans,Cabomba carolinianaGray,Dwart Sword Plant,Vallisneria natans(Lour.)Hara,Salvinia natans(L.)All.and Lemna minor L,which have strongornamental effect,composed into seven combinations,and then purification efficiency of simulated eutrophic water with theseassembled aquatic plants was studied.Results show that all these kinds of hydrophytes in eutrophic water can normally growand develop,and have good removal ability to nitrogen and phosphorus,while there is a little significant about the differencein purification capacity of different combinations,with removal rate of NO3-N,NH4+-N,TN and TP around 40.4%97.5%,57.8%89.9%,48.9%91.5%and 75.5%92.8%,respectively.Among all these combinations,Rohdea japonica,ChamaedoreaElegans,Dwart sword plant,Vallisneria natans(Lour.)Hara,Salvinia natans(L.)All.and Lemna minor L in group T5,andRohdea japonica,Dracaena reflexa,Dwart sword plant,Vallisneria natans(Lour.)Hara,Salvinia natans(L.)All.and Lemnaminor L in group T7 show a good performance in pollutants removal,whereas Dracaena reflexa,Chamaedorea elegans,Cabomba caroliniana Gray,Vallisneria natans(Lour.)Hara,Salvinia natans(L.)All.and Lemna minor L in T2 have the worstpurification.Considering comprehensively to purification ability,growth characteristic,scenic effect and ecological effect,thecombination in group T5,which has some advantages such as good ornamental effect,high and stable removal rate of第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷第 38 卷nutrients,is the best assembled aquatic plants to ecological water scape of residential areas in Chongqing and other similarclimatic-band regions.Key words：aquatic plants;eutrophication;nitrogen and phosphorus;purification efficiency景观水体可改善城市住宅小区的自然环境，迎合人们亲近自然和对健康的追求，也是高档生态住宅小区不可缺少的组成部分。由于建设土地成本较高，很难有条件营造大规模的水体，导致景观水体多为静止或流动性较差的封闭体系。同时，水体一般具有复氧能力较差、自净能力有限等特点，水质易受居民活动和雨水径流所影响。目前，许多城市景观水体都已出现不同程度的污染，水体富营养化现象严重1-2。净化富营养化水体主要是控制水体中的氮磷含量，防止藻类产生“水华”或“湖靛”现象3。水生植物对水体中氮磷的富集和转移具有明显的效果或具有克藻效应4，可用于富营养化水体的净化。虽然合理配置的多种水生植物组合对水体的净化效果优于单一植物，但在配置研究过程中往往忽视了水生植物本身的生态习性和产生的美学价值。随着人们生活水平的提高，人们对水景的审美及生态需求逐步提高，生态水景应运而生。生态水景设计要求以本地区有较好适应性、具观赏价值的水生植物为主要材料，通过合理配置，形成具有强大的水质净化能力且和谐的景观效果。因此，加强本土水生植物的筛选和优化配置研究，对于充分发挥水生植物在富营养化水体中的净化作用具有重要的意义。本文以课题组筛选出的 7 种具有较高观赏价值和净化能力的水生植物为研究对象，构建复合植物单元，分析其对富营养化水体的净化效能，以期为营造兼备观赏和自净能力的生态水景提供理论依据和技术支撑。1材料与方法1.1试验材料挺水植物：百合竹（Dracaena reflexa）、袖珍椰子（Chamaedorea elegans）、万年青（Rohdea japonica），沉水植物：绿菊（Cabomba caroliniana G