常见沉水植物对草海水体(含底泥)总氮去除速率的研究

利用狐尾藻、菹草、苦草、伊乐藻、金鱼藻、篦齿眼子菜、轮藻等７种沉水植物对受污染的草海水体（含底泥）总氮去除速率进行了试验研究。结果表明：每种沉水植物对水体总氮、总磷均有显著去除作用，在试验的２７ｄ内，对总氮、总磷的去除百分率分别为８０３１％，８９８２％；重点对７种沉水植物引起水体总氮浓度下降与时间的关系作回归分析，所得结果是随着时间的延长，水体中总氮浓度呈负指数形式衰减。该文还研究了水体总氮浓度与去除速率之间的关系。每种沉水植物在试验的总氮浓度范围内（２６２８～１６６６７ｍｇ／Ｌ）去除速率随总氮浓度的增加而增加。对ＴＮｔ曲线和Ｖ－ＴＮ曲线在大型水生植物系统恢复中的应用进行了讨论。

6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果的研究

富营养化状态的淀山湖,是上海市主要水源地之一,兼有航运、排灌、旅游等多种功能。采用室内透明玻璃桶装置,研究了淀山湖常见6种沉水植物与底泥组成的系统对水体氮磷等营养物质的去除效果及动态规律。结果表明:(1)6种沉水植物的除磷效果都很好,主要表现为沉降吸附;金鱼藻系统和马来眼子菜系统的除氮效果较好;马来眼子菜和穗状狐尾藻对氮磷的去除效率最高;这3种沉水植物可作为淀山湖沉水植被恢复的先锋植物;(2)沉水植物系统对淀山湖水体中磷的去除效果比氮好,速度也比氮快,对有机物(CODMn)的去除效果不显著;(3)沉水植物系统使水体中的叶绿素a大幅下降,对DO和pH的影响未表现出明显的规律性;(4)供试沉水植物系统对水体中氮磷的去除方式可分为3类:植物体吸收为主、吸附沉降为主和二者结合。

沉水植物对水中氮、磷的去除效果

通过静态模拟试验,研究了水蕴草[Elodea densa(Planch.)Casp.]、金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)、绿菊(Cabomba carliniana)3种沉水植物在不同营养浓度条件下(中、富、超富和胁迫浓度)对水中氮、磷的去除效果及其生物量的变化。结果表明,在不同营养浓度条件下,3种沉水植物均能去除水体中的氮、磷营养物质。其中,在前3种营养条件下金鱼藻对水中的TN有较好的去除效果,水蕴草在胁迫营养浓度条件下对水中氮的脱除效果较好;水蕴草在4种条件下对水中的TP有较好的去除效果,尤其是在超富营养和胁迫浓度条件下,去除效果远远好于其它两种植物。

沉水植物对水体pH值的影响及其脱氮作用

研究了伊乐藻和菹草光合作用对水中pH值的改变及其对脱氮作用的影响。实验结果表明,伊乐藻和菹草处理组中的pH值升高,促进了氮的去除;伊乐藻比菹草有更强的脱氮能力,其在12 d内去除的总氮量高于菹草25 d内的去除量;植物生物量较大时,pH值发生较小的变化即可促进系统中氮的去除。试验条件下,生物量越大,则对氮的去除率越大。

5种植物沉床系统对富营养化水体修复效果研究

以狐尾藻、马来眼子菜、金鱼藻、伊乐藻和苦草5种沉水植物为试验材料,构建以沉水植物为核心的人工沉床,探讨富营养化水体中沉水植物的生长状况和沉水植物沉床系统对氮、磷和COD_(Mn)的净化效果。结果表明:5种沉水植物在富营养水体中生长良好,生物量明显增加,以金鱼藻生物量最大。5种沉水植物沉床系统对富营养化水体中的TP、TN和NH_4^+-N去除率较高,均值分别为70.16%、79.60%、79.82%,而对COD_(Mn)的去除率较低,平均为39.74%;其中金鱼藻沉床系统对富营养化水体中的TP、TN、氨氮、COD_(Mn)去除率均最高,分别为79.76%、85.23%、85.81%和46.16%。因此,金鱼藻沉床系统对富营养化水体修复效果最好,同时金鱼藻也是该沉床系统的优选植物。

4种耐低温沉水植物对富营养化水体除磷去氮的研究

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。

3种处理方式对玉滩水库水体中氮磷去除效果比较

锁磷剂和沉水植物常用于水质净化和生态修复工程。试验通过采用锁磷剂、沉水植物以及锁磷剂+沉水植物的方式研究玉滩水库水体氮磷去除效果。结果表明,锁磷剂试验中,浓度为2.00 mg/L的锁磷剂对总磷的去除效果最好,达到了76.9%。各种浓度的锁磷剂对总氮的去除效果不明显。4种沉水植物试验中,马来眼子菜对总磷的去除率最高,轮叶黑藻对总氮的去除率最高。锁磷剂+沉水植物试验中,4种浓度的锁磷剂结合沉水植物的方式对总磷的去除效果均比较好,其中浓度为2.00mg/L锁磷剂+轮叶黑藻的方式对总磷的去除效果最好,去除率达到84.6%,而4种结合方式对总氮的去除主要是依靠沉水植物轮叶黑藻,锁磷剂对总氮去除几乎没有效果。

4种挺水植物、4种沉水植物及其组合群落去除模拟富营养化水体中总氮和总磷的作用比较

在模拟的不同水体富营养化条件下,研究了分别由4种挺水植物[雨久花(Monochoria korsakowii)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、泽泻(Alis maplantago-aquatica)和野慈姑(Sagittaria trifolia)]、4种沉水植物[狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)、黑藻(Hydrilla verticillata)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)和竹叶眼子菜(Potamogeton malaianus)]组成的群落以及由以上随机2种挺水植物+2种沉水植物组成的混合群落对水体中总氮和总磷的去除作用,旨在明确与单由挺水植物或沉水植物组成的群落相比,由挺水植物与沉水植物混合组成的群落是否对水体中的总氮和总磷具有更强的去除能力,并探讨其去除总氮、总磷的增强作用是否受水体富营养化水平的影响。在实验开始和结束时,分别测定了植物、底泥和水体中的总(全)氮和总(全)磷含量以及植物群落的总生物量。研究结果表明,混合群落中黑藻、金鱼藻、雨久花和黄花鸢尾的相对生长速率和累积生物量显著高于它们在单由挺(沉)水植物组成的群落中的相对生长速率和累积生物量,相应地,混合群落中的黒藻、雨久花和黄花鸢尾的全氮和全磷积累率也显著高于单由挺(沉)水植物组成的群落;与单由挺(沉)水植物组成的群落相比,混合群落具有较高的水体总磷去除率,且随着水体富营养化程度的加重而增大,然而其对水体总氮去除率与单由挺(沉)水植物组成的群落差异不显著;在水体中、高富营养化水平下,混合群落底泥的全氮去除率和全磷积累率显著高于单由挺(沉)水植物组成的群落;在水体不同的富营养化水平下,在所构建的混合群落中,狐尾藻+黒藻+雨久花+黄花鸢尾群落、黑藻+金鱼藻+雨久花+野慈姑群落和黑藻+竹叶眼子菜+泽泻+野慈姑群落群落都表现出较高的水体总氮和总磷去除率。因此,与单由挺(沉)水植物植物组成的群落相比,混合群落生长和生态功能都具有一定的增强效应,且该效应受水体富营养化水平的显著影响。

沉水-挺水植物镶嵌组合的水体氮磷去除效果研究

水生植物组合净化法被认为比单一物种净化富营养化水体的效果更佳。以4种沉水-挺水植物先锋种的镶嵌组合方式开展了富营养化水体的氮磷净化动态模拟实验研究。结果表明,水菖蒲-金鱼藻组合6d和18d分别能使V类水体的TN、NO_3^--N、TP、PO_4^(3-)-P的去除率达到44.15%、45.71%、40.80%、44.48%和86.27%、92.59%、90.99%、97.67%,水菖蒲-穗花狐尾藻组合分别为52.32%、57.89%、41.70%、45.75%和88.25%、95.06%、91.94%、98.63%,狭叶香蒲-金鱼藻组合分别为47.64%、49.68%、48.99%、52.87%和96.59%、97.69%、95.48%、98.78%,狭叶香蒲-穗花狐尾藻组合分别为52.96%、61.74%、55.02%、57.44%和97.46%、98.57%、96.52%、99.09%。4种氮磷污染物的吸收呈时间依赖的非线性响应特征,最终试验确定了乡土种穗花狐尾藻+狭叶香蒲的镶嵌组合为不同生活型水生植物组合净化氮磷效果最优模式。研究证实,不同生活型的水生植物物种的合理镶嵌组合所形成的水生植物群落,比单一生活型水生植物氮磷除去率更高,且净化效果更为稳定。