不同水生动植物组合对富营养化水体的净化效应
水生植物对富营养水体水质净化作用研究X
Ξ
摘 要: 利用富营养浅水湖泊武汉东湖中所建立的大型实验围隔系统, 对沉水植物的水质净 化作用作了现场实验研究。 重建后的沉水植物可以显著改善水质, 水体透明度显著提高, 水色 降低。 在研究期间, 水生植物围隔 COD C r 和 BOD 5 一般分别为 20 和 5 m g L 左右; 对照围隔和 大湖水体则分别约为 40 和 10 m g L 。 水生植物围隔水体中可检出的有机污染种类也较对照 围隔和大湖水体低。 实验结果表明恢复以沉水植物为主的水生植被是改善富营养湖泊水质 和重建生态系统的有效措施。 关键词: 沉水植物; 水质净化; 重建 中图分类号: X 173 文献标识码: A 文章编号: 10002470X ( 2001) 0420299205
Stud ies on Eutroph ica ted W a ter Qua l ity I m provem en t by m ean s of Aqua tic M acrophytes
W U Zhen 2 B in, Q I U Dong 2 R u, H E Feng, L I U B ao 2Yuan, D EN G J ia 2 Q i, ZHAN Fa 2 Cu i
图 3 水生植物围隔、 对照围隔和大湖水体 电导率的月变化 F ig. 3 T he m on th ly changes in the w ater
conductivity of the m acrop hyte enclo su res, con tro l enclo su re ( ) and lake w ater
Abstract: T he effect s of the rehab ilita t ion of subm erged vegeta t ion on w a ter qua lity i m p rovem en t w ere invest iga ted by u sing la rge sca le enclo su re sy stem w h ich w ere in sta lled in a hyp er2eu t rop h ica ted lake, L ake Donghu in W uhan. T he resu lt s show n tha t the t ran sp a rencies in the enclo su res w ith m acrop hy tes w ere con siderab ly enhanced com p a red w ith the con t ro l enclo su re w ithou t m acrop hy tes and the lake w a ter, w h ile the app a ren t w a ter co lo r w a s decrea sed. COD C r and BOD 5 w ere abou t 20 and 5 m g L resp ect ively in the m acrop hy te en 2 clo su res, w h ile tho se of the con t ro l enclo su re and lake w a ter w ere a t the level of 40 and 10 m g L. T he num ber of detected o rgan ic po llu tan t s iso la ted from the w a ter body of m acrop hy te enclo su res w a s a lso low er than tha t of the con 2
4种水生动物对富营养化园林水体的净化效果
4种水生动物对富营养化园林水体的净化效果许铭宇;刘雯;陈平【摘要】以叉尾斗鱼、鲢鱼、食蚊鱼、和田螺等4种水生动物为试验对象,研究了在静水条件下4种单一水生动物对富营养化园林水体中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)等水质指标的净化效果.结果表明:4种水生动物在富营养水体中存活率均不同,且对水质存在明显影响.鲢鱼和食蚊鱼在试验结束时已全部死亡,叉尾斗鱼和田螺均无死亡现象出现.随着试验中鲢鱼和食蚊鱼的逐渐死亡,水中的TN,TP,NH+4-N浓度呈快速增长的现象,其中对TN和NH+4-N的影响较大,试验结束时其浓度比初始值分别高出16.37~18.35,17.19~19.65mg/L;叉尾斗鱼对污水有较强的适应性,有效降低污水中TP,COD,NH+4-N、色素的浓度,其去除率分别可达15.5%,37%,40.8%,19.1%;而田螺对降低水中pH、色度值具有较好的作用,对污水COD也有较好的去除效果,其去除率为36.5%,接近叉尾斗鱼的去除效率.因此,叉尾斗鱼和田螺可优选为水体净化材料.【期刊名称】《水科学与工程技术》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P3-7)【关键词】水生动物;富营养化;园林水体;水质指标;净化效果【作者】许铭宇;刘雯;陈平【作者单位】广州普邦园林股份有限公司,广州510600;仲恺农业工程学院环境科学与工程学院,广州510225;仲恺农业工程学院园艺园林学院,广州510225【正文语种】中文【中图分类】X52水生动物对维持生态系统功能具有重要作用，对水体中营养物质循环有直接和间接的影响［1，2］。
水生动物是以过滤的方式来摄取水中浮游生物，它们用腮或口中齿作为滤网，通过水的吸入与吐出而滤取小型浮游生物。
常见的用于净化水质的水生动物有鳙鱼、鲢鱼、田螺、河蚌等。
国内利用水生动物在抑制污染水体、净化水质、控制藻类及去除水体中的色素等方面有许多研究和应用［3，4］，但是对于水生动物净水性筛选和水生动物消除水体蚊子幼虫的研究较少。
3种水生植物对富营养化水体净化研究
3种水生植物对富营养化水体净化研究【摘要】本文通过对3种水生植物在富营养化水体中的净化效果进行研究，探讨了其在氮磷、有机物和悬浮物去除上的表现。
研究发现，水生植物通过吸收与降解营养盐和有害物质，改善水体质量，提高水域生态系统的稳定性。
水生植物在富营养化水体中的应用具有较好的效果，对水体中氮磷的去除效果尤为显著。
目前对水生植物在有机物和悬浮物去除方面的研究较少，需要进一步深入探讨。
结论部分验证了水生植物在富营养化水体净化中的有效性，并展望了其在未来的应用前景。
研究结果为水体净化技术的发展提供了新的思路和方法。
【关键词】水生植物、富营养化水体、净化、氮磷、有机物、悬浮物、生物学特性、应用、效果研究、验证、应用前景、研究不足、未来展望。
1. 引言1.1 研究背景富营养化是指水体中营养盐浓度过高，特别是氮磷等营养物质的过量富集，是当今世界水环境面临的严峻挑战之一。
随着工业化和城市化的快速发展，水体富营养化现象愈发严重，给水质安全和人类健康造成了严重威胁。
传统的水体处理方法往往高投入、能耗大、操作复杂，效果并不理想，而生态修复方法逐渐成为解决水环境问题的有效手段之一。
水生植物作为水体生态系统的重要组成部分，对富营养化水体的生物修复具有独特的优势。
通过吸收水体中的营养物质和有机物，水生植物可以有效净化水体，改善水质，提高水域生态系统的稳定性和健康状况。
对水生植物在富营养化水体净化中的作用机制和效果进行深入研究，不仅有利于优化水体生态系统结构，提升水域生态服务功能，还为探索生态修复途径提供重要的理论和实践支持。
本研究旨在通过对水生植物对富营养化水体的净化效果进行系统研究，探讨其应用前景和发展方向，为水体环境治理和生态修复提供科学依据和技术支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨水生植物在富营养化水体净化中的作用机制，以及评估其对水体中氮磷、有机物和悬浮物的去除效果。
通过对水生植物的生物学特性进行研究，可以更全面地了解其在富营养化水体中的适应性和应用潜力。
读懂了，你就是养殖高手！8种水生生物对水体的净化效果对比
读懂了，你就是养殖⾼⼿！8种⽔⽣⽣物对⽔体的净化效果对⽐选取8种⽔⽣动植物，研究其静态条件下在富营养化⽔体中的⽣长状况以及各系统单元对⽔体中氮、磷及有机物的净化效果，并对最优种植和放养密度进⾏筛选。
结果表明，合理的种植和放养密度能提⾼⽔体净化效果，挺⽔植物组和沉⽔植物组对各⽔质指标的平均去除率明显⾼于鱼类组。
对⽔质指标总氮（TN）、总磷（TP）、硝态氮（NO2-N）、氨态氮（NH3-N）、化学需氧量（COD）去除效果⽐较结果：挺⽔植物组中综合去除率最好的为风车草，去除率分别为95.55%、98.33%、62.09%、90.37%、58.80%，沉⽔植物组中狐尾藻对TN、TP、NO2-N、NH3-N、COD的去除率分别为98.63%、98.37%、64.56%、95.35%、58.66%。
鱼类组罗⾮鱼对TN、NO3-N、COD的去除效果较好，去除率分别为47.3%、39.7%、32.03%；鲢鱼对TP去除效果较好，去除率为89.77%；鳙鱼对NH3-N的去除效果较好，去除率为59.78%；罗⾮鱼对⽔质指标的TN、TP、NO2--N、NH3-N、COD综合去除能⼒分别为811.11、106.11、69.72、661.11、1073.33µg/（d.g）。
⽔体富营养化问题已被⼴泛关注，⽔⽣⽣物是⽔环境⽣态系统的重要组成部分，它们不仅能够对⽔体和底泥中的氮、磷和难降解有机污染物进⾏吸收、转化，合成⾃⾝物质，从⽽对富营养化⽔体起到净化作⽤，⽽且还能调节⽔⽣态系统的物质循环速度，增加⽔体⽣物多样性，控制藻类⽣长，有效提⾼⽔质，改善⽣态环境。
因此，⽔⽣⽣物的⽣态修复是控制⽔体富营养化的重要环节并且由于其具有效率⾼、投资少、运转费⽤低、可实现原位修复和控制污染物等特点，近年来受到国内外⼴泛关注。
本研究通过模拟富营养化⽔体在静态条件下，对⽐分析不同⽔⽣动植物⽣长特性、氮磷等营养物质吸收能⼒等⽅⾯的差异，以期为⽔体富营养化防治控制技术应⽤中的⽣物遴选提供科学依据。
3种水生植物对富营养化水体净化研究
3种水生植物对富营养化水体净化研究富营养化水体是指水体中的营养物质（特别是氮、磷）过多，导致水体富含营养物质，进而引起水体蓝藻大量繁殖和富营养化的现象。
这种现象对水体生态环境造成严重破坏，需要进行净化处理。
水生植物是一种有效的富营养化水体净化方法，它可以通过吸收周围水体中的营养物质，控制富营养化现象，并提高水体的透明度和水质。
本文将探讨三种常见的水生植物对富营养化水体净化的研究，包括水葫芦、田蓼和浮萍。
水葫芦（Hydrilla verticillata）是一种常见的水生植物，具有很强的适应能力和生物量增长能力。
研究表明，水葫芦能够通过光合作用将水中的营养物质转化为生物质，有效地减少水体中的营养物浓度。
此外，水葫芦的根系能够吸收并存储大量底泥中的营养物质，防止其再次进入水体。
因此，在富营养化水体中引入水葫芦可以显著改善水质，减少蓝藻的繁殖。
田蓼（Polygonum amphibium）是另一种常见的水生植物，也被广泛应用于富营养化水体的净化处理。
田蓼在水中生长时，能够通过吸收水中的营养物质，降低水体中的营养盐浓度。
研究表明，田蓼的根系能够吸附水中溶解态磷，有效地净化水体。
此外，田蓼还能够利用水中的氮，通过生物固氮作用将氮转化为生物可利用的形式，进一步减少水体中的营养物质。
浮萍（Lemna sp.）是一种小型浮游植物，也被广泛应用于富营养化水体的净化研究。
浮萍具有很强的光合作用能力，能够吸收水中的营养盐并将其转化为生物质。
研究发现，浮萍的生物量增长速度很快，可以有效地吸收水中的氮和磷，从而改善水体的富营养化状况。
此外，浮萍的根系还能够吸附水中的悬浮物和有机污染物，进一步净化水体。
综上所述，水葫芦、田蓼和浮萍是常见的水生植物，它们对富营养化水体的净化具有重要的研究价值。
未来的研究可以进一步探索水生植物对不同程度的富营养化水体的适应能力和净化效果，并研究其对水体生态系统的影响。
这将有助于发展更加有效和可持续的水体净化方法，保护和改善水环境质量。
【开题报告】不同组合方式植物对富营养化水体静态净化效果比较研究
开题报告环境科学不同组合方式植物对富营养化水体静态净化效果比较研究一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义全球水资源的缺乏是目前相当严重的一个问题，水污染也是造成这个问题日趋严重的一个重要因素。
水体富营养化是水污染中比较常见的现象，随着全球工业经济的发展，各种富含N、P等元素的废水都大量排放到了河，海，湖泊中，造成了严重的富营养化情况。
对于水体富营养化的治理在国内外都是一项难以克服的问题，要求在治理的过程中既能达到治理的目的，又不能产生二次污染的现象，因此，在近些年出现了相当较热门的植物修复技术。
在早前，对于这种富营养化水体也是有相对的处理方法，主要有废水处理、排水改道、土地利用、工业产品改进、疏浚、凝聚沉淀处理、深层排水、底泥曝晒与干燥、湖底覆盖、曝气循环、物理方法（水位升降、土壤改良）、化学方法（杀藻剂、除草剂）、生物学方法（生态系统控制、生物利用）等，虽然最后达到了预先的目的，可是就在同时也带来了各种的二次污染更甚至是劳民伤财，花费大量的时间和金钱还未必能达到预期的目的。
美国和加拿大交接的五大湖泊中伊利湖（Lake Erie）是富营养化的一个著名例子。
周围密集的人口以及大量的工业废水排入湖里，使湖的西部和沿岸地区几乎成为死湖。
1965年起两国开始进行专门研究，到1976年P的总负荷比1971年减少了一半。
但由于立法、治理方案、治理费用等问题长期未能解决，富营养化问题没有得到有效控制。
随即出现了相对比较好的处理方法——植物修复技术，将适合的植物种植在需要处理的水体当中，利用植物生长对各种元素的需求来达到对水体中各种元素的去除。
目前国内外已利用芦苇、香蒲、凤眼莲等植物吸收多余的N、P等元素，消除湖泊的富营养化，恢复水体的各种养分平衡。
根据前人的研究每公顷凤眼莲每年可吸收N1989kg，P322kg，K3188kg；香蒲每年每公顷可以吸收N2630kg，P403kg，K4570kg，因此这些植物都可以用来对富营养化水体的植物修复。
3种水生植物对富营养化水体净化研究
3种水生植物对富营养化水体净化研究【摘要】水生植物在富营养化水体生态修复中起着重要作用。
本文主要研究了三种水生植物对富营养化水体的净化效果，包括浮叶植物、沉水植物和漂浮植物。
通过实验和文献综述，我们发现不同种类的水生植物具有不同的净化效果，其中浮叶植物能有效吸收养分，沉水植物能促进底泥还原，漂浮植物具有快速增长的特点。
结论部分对三种水生植物的净化效果进行了比较，并提出未来研究展望和推广应用建议。
本研究对于水体生态修复和富营养化水体治理具有一定的参考价值，有助于提高水体生态系统的健康状况，促进水资源可持续利用。
【关键词】关键词：水生植物、富营养化、水体净化、浮叶植物、沉水植物、漂浮植物、生态修复、净化效果、比较、展望、建议。
1. 引言1.1 研究背景富营养化是指水体中富含养分，特别是氮、磷等化学物质，导致水体中藻类过度繁殖，最终引发水体富营养化问题。
随着人类活动的持续发展和城市化进程的加快，各地水体的富营养化现象日益严重，给水质和生态系统造成了威胁。
水生植物作为水体中的重要生物成分，具有很强的净化水体的能力。
通过水生植物对富营养化水体的生态修复研究，可以有效提升水体质量，恢复水生态系统的健康平衡。
过去的研究大多集中在水生植物对水体富营养化的净化效果上，但对不同类型水生植物在净化富营养化水体中的应用和效果的比较研究相对较少。
本研究旨在通过对不同种类水生植物的净化效果进行系统比较和分析，为未来的水生植物在富营养化水体净化中的应用提供理论支持和技术指导。
通过此项研究，有望为解决当前水体富营养化问题提供新的思路和方法，推动水体生态环境的改善和保护。
1.2 研究目的研究的目的是通过对不同种类水生植物在富营养化水体中的净化效果进行比较研究，探讨最适合用于水体修复的水生植物种类。
通过深入分析水生植物在富营养化水体中的生长特点和生态效果，为水体污染治理提供科学依据和技术支持。
通过研究水生植物对富营养化水体的净化机制，探讨提高水生植物净化效率的途径和方法，为水生植物在生态修复领域的进一步应用提供技术支持和理论指导。
3种水生植物对富营养化水体净化研究
3种水生植物对富营养化水体净化研究
水生植物是一种可以有效净化富营养化水体的生物方式。
富营养化水体指的是水体中
含有过多的营养物质，主要包括氮、磷等化学物质，这些物质会导致水体的氧气含量减少，水中的光透过性降低，从而破坏水体的生态平衡。
通过引入适当的水生植物，可以帮助降
低水体富营养化，并且改善水质。
1. 芦苇（Phragmites australis）：芦苇是一种常见的水生植物，广泛分布于世界各地的湿地和沼泽地带。
芦苇的根系发达，可以有效地吸收和转化水体中的营养物质，同时
还可以提供栖息地和食物供给给许多水生生物。
研究发现，引入芦苇可以显著降低水体中
氮和磷的浓度，从而改善水体富营养化的状况。
2. 蓝藻（Microcystis aeruginosa）：蓝藻是一种常见的浮游植物，也是富营养化水体的指示物种之一。
当水体富含过多营养物质时，蓝藻会迅速繁殖，形成漂浮在水面上的
藻华。
这些藻华会阻挡水中的光线进入水体，影响水体中其他生物的生存。
研究人员发现，引入食草生物，如贻贝（Dreissena polymorpha）等，可以有效地控制蓝藻的生长，减少
富营养化水体的发生。
3. 淡水海带（Laminaria japonica）：淡水海带是一种海藻，富含蛋白质、维生素和矿物质等营养物质。
研究表明，引入淡水海带可以有效地吸收水体中的氮和磷等营养物质，从而减少富营养化水体的发生。
淡水海带还具有一定的抗氧化和抗炎作用，可以降低水体
中有害物质的含量，改善水质。
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第36卷 第4期水生生物学报Vol. 36, No.4 2012年7月ACTA HYDROBIOLOGICASINICAJul., 2 0 1 2收稿日期: 2011-09-17; 修订日期: 2012-03-14通讯作者: 向文英(1965—), 女, 重庆市人; 博士, 副教授, 硕士生导师; 主要从事高压水射流理论、水力学与水文学、河流动力学方向的研究。
E-mail: xwy829@DOI: 10.3724/SP.J.1035.2012.00792不同水生动植物组合对富营养化水体的净化效应向文英 王晓菲(重庆大学城市建设与环境工程学院, 重庆400045)REMEDIATION OF DIFFERENT AQUATIC ANIMALS AND PLANTS ONEUTROPHIC WATER BODYXIANG Wen-Ying and WANG Xiao-Fei(College of Urban Construction and Environmental Engineering , Chongqing University , Chongqing 400045, China )关键词: 富营养化; 生态修复; 生物操纵; 鲢; 鳙; 水生植物Key words: Eutrophication; Ecological restoration; Biomanipulation; Silver carp; Big Head; Aquitic plant 中图分类号: X142 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2012)04-0792-06随着城市经济的快速发展, 湖泊、水库等水生生态系统的富营养化已成为世界普遍存在的环境问题之一。
水体富营养化源于流入水体中的过量营养物质(如N 、P 等)。
在温度和光照作用下, 富营养化水体中的藻类大量繁殖, 致使水质下降, 水体功能退化, 甚至失去资源和景观价值。
不但湖泊、河流、水库等水体的营养物质负荷量不断增加, 水体不断恶化[1, 2], 而且人工湖泊、景观池等人工水体也受到富营养化影响。
富营养化水体的净化技术主要有物理法、化学法和生物法。
生物法较其他两种方法具有不易产生二次污染、廉价和易操作等特点。
在生物修复方法中利用水生植物处理富营养化水体的研究日益增多, 已经受到广泛关注, 并且取得一定成果[3—5]。
同时在生物修复中生物操纵技术也成为富营养化水体净化研究的热点。
生物操纵技术的基本概念, 最早是由Shapiro 提出来的, 其主要原理是调整鱼群结构, 保护和发展植食性的浮游动物, 从而控制藻类的过度生长, 其核心是利用浮游动物(Zooplankton)滤食浮游藻类, 增加水体透明度[6, 7]。
生物操纵在我国武汉东湖等地方已有实践证明, 利用鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类直接滤食浮游植物, 从而可以有效的净化富营养化水体[8], 这种方法属于非经典生物操纵[9—12]。
但也有研究表明,鲢鱼和鳙鱼的引入可能使藻类小型化, 而藻类的密度和总生物量不降甚至升高[13]。
众多研究表明, 水体富营养化作为生态问题, 单纯依靠单一动植物或者单一的方法, 很难有效的控制水体富营养化。
因此本文研究利用多种水生植物和滤食性鱼类的不同搭配组合, 构建多个小型生态系统, 对静态富营养化水体进行生态修复, 研究其对富营养化水体的净化效果, 从而选择出较为高效的水生动植物搭配, 为富营养化水体的净化研究提供参考。
1 材料与方法1.1 试验方法本试验采用人工模拟的室内实验, 于2011年5月至2011年7月在实验室内进行。
试验用水取自重庆大学民主湖湖水, 水质的初始总氮(TN)为6.1 mg/L, 总磷(TP)为0.67 mg/L, 叶绿素a 含量为0.165 mg/L, pH 为7.8, 各项指标均显示水体已呈富营养化状态。
试验共设置长宽高分别为60 cm 、30 cm 、30 cm 的玻璃鱼缸8个, 光照采用实验室窗户射入的自然光光照。
向每个实验玻璃鱼缸中加入50L 民主湖湖水, 先将试验水体静置两天使实验系统初始状态基本一致, 然后测定各组合的初始水质, 再引入水生动植物开始试验。
实验期间, 水温在20—29℃之间, 用蒸馏水补充蒸发的水量, 并4期向文英等: 不同水生动植物组合对富营养化水体的净化效应 793且在此期间, 对各实验鱼缸不投放任何饵料。
1.2试验材料本研究通过查阅了大量资料并且深入实地调查和比较, 本着本土性、适应性、强净化性和可操作性等的原则, 选择了具有较高环境价值的3种水生植物: 狐尾藻、鱼草和椒草。
鱼草(Cabamba carolimana Gray)又名竹节水松, 睡莲科盾叶草属, 多年生水生柔弱草本, 茎细长, 节上生根。
狐尾藻(Myriophyllum clatinoides)是小二仙草科, 狐尾藻属, 多年生沉水草本, 在我国南北方均有分布, 轮生叶聚集一簇, 形如狐狸尾巴, 生于池塘湖泊中, 是水面绿化的良好材料。
椒草(Cryptocoryne blassii)多年生水生草本, 耐旱性较高的匍匐水草, 以偶生的方式进行繁殖, 适宜做水族箱的背景草本。
本试验所用的水生植物狐尾藻取自重庆大学民主湖湖泊中, 鱼草及椒草取自重庆望海花草市场。
试验选取茎长均在25—30 cm之间的水生植物, 植物均生长良好, 试验期间, 植物根茎全部悬浮与水体中。
试验用鱼类选择滤食性鱼类鲢鱼(Hypophthalmich-thysmolitrix)和鳙鱼(Aristichthys mobilis), 这两种鱼类在许多试验研究中被证实对藻类有很好的的去处效果[14, 15]。
试验用鱼购自重庆长寿湖附近的渔场, 均为同一批次的小鱼苗。
1.3试验设置本试验采用三种水生植物和两种滤食性鱼类进行搭配组合, 设置7个不同处理组合, 设置1个空白对比组合, 其中每一个组合中植物数量为9—10株, 每一株植物茎长均在25—30 cm之间, 鱼类的数量为6尾, 鱼身平均长为3 cm左右。
具体组合设置如下:组合1: 狐尾藻(10株)、鲢鱼(6尾)组合2: 鱼草(9株)、鲢鱼(6尾)组合3: 椒草(10株)、鲢鱼(6尾)组合4: 狐尾藻(10株)、鳙鱼(6尾)组合5: 鱼草(9株)、鳙鱼(6尾)组合6: 椒草(10株)、鳙鱼(6尾)组合7: 鲢鱼(6尾)、鳙鱼(6尾)组合0: 空白对比组(无植物、无鱼)1.4检测指标及计算方法取试验用水放入试验鱼缸, 待稳定2d后测定各组合水体的初始水质指标, 然后引入水生植物和鱼类, 投放后每7天进行一次采样, 测定其水质。
实验测试指标与方法如下:总磷(TP): 采用过硫酸钾氧化钼锑抗分光光度法测定; 总氮(TN): 采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定; 叶绿素a(Chl.a): 采用丙酮提取分光光度法测定; pH和溶解氧(DO)分别用便携式pH计和便携式溶氧仪测定。
各项指标的测试方法均按《水和废水监测分析方法》[16]进行, 实验同时测定了水温。
去除率的计算公式为: 去除率=(C0—C1)/C0×100%, 其中C0为某水质指标的初始浓度, C1为取样时该水质指标的浓度。
1.5数据分析实验重复3次, 试验数据均为平均数, 并用单因素方差分析方法和单侧t检验法对组间数据进行差异性显著分析, P<0.1被认为差异显著, P<0.01被认为差异极显著。
2结果与讨论2.1 TN的去除效果分析经过不同的水生动植物组合对各试验水体进行处理后, 每隔一定时间测定试验水体的水质, 并按照标准曲线及公式进行计算, 根据算的数据绘制不同实验水体各水质指标的浓度变化曲线。
由图1可以看出, 各组合对于试验水体的TN都有一定去除效果。
各组合均在试验进行到第三周和第四周的时候, 去除效果达到最好, 随着气温的进一步升高, 随后的两周各组合试验水体中TN浓度都有一定的增加。
比较各组合对试验水体TN的去除效果, 其中组合1和组合4去除效果最好, 组合1的试验水体在试验进行到21d的时候, TN浓度已经达到1.956 mg/L, 而组合4的试验水体TN 浓度达到0.436 mg/L, 其各自对TN的去除率分别为69.91%和93.29%, 比空白对照组的TN去除率分别高出31.23和54.61个百分点。
而其他组合对于TN的去除率稍低, 其中去除效果最差的是组合7, 其TN最低的处理浓度为3.332 mg/L, 处理效率为48.58%。
图1 各实验水体的TN的浓度变化Fig.1 The experimental water concentrations of TN由以上比较可以看出, 只有滤食性鱼类没有水生植物的组合7, 对TN的处理效果低于其他各组合。
在对TN794 水生生物学报36卷的处理效果最好的时期, 各组合对TN的去除率从高到低依次为: 组合4>组合1>组合6>组合3>组合2>组合5>组合7。
由此可以得出, 水生植物和滤食性鱼类组成的简单生态系统中对于TN的去除能力较好, 其中鲢鱼和狐尾藻的组合1、鳙鱼和狐尾藻的组合4对TN的去除效果最好, 而单一的滤食性鱼类对于TN的去除效果不太明显。
分析其原因, 水体中的N一方面可以通过各种水生植物的同化吸收及水生动物的选择性捕食, 使得N在营养级中自下向上进行传递, 然后通过水生动植物的收获、死亡沉积等输出过程使N素脱离水体的营养循环, 进入地球化学循环过程; 另外, 水生植物群落的存在, 为微生物和微型动物提供了附着的基质和栖息的场所, 而含氮有机物分解所产生的氨态氮主要通过硝化和反硝化细菌的硝化作用和反硝化作用的连续作用而去除, 这也是系统中N去除的主要途径[17, 18]。
在本实验中, 空白对比组N的去除效果与各组合表现为一致性, 是由于该组合与其他组合试验水体中都存在微生物的硝化-反硝化脱氮作用。
组合7对TN的去除是依靠滤食性鱼类的捕食以及微生物脱氮的作用, 而组合1到组合6系统除此外, 还有水生植物的吸收以及和微生物的共同作用, 尽管微生物在N去除中起到主要作用, 但是水生植物的吸收作用也是不可缺少的, 植物的生长代谢活动直接关系到营养物质的降解。
从图1各组合TN浓度变化趋势可以看出, 各组合在试验的最初几天都有明显的降低, 随后的十几天中, 各组合TN浓度下降的趋势减缓, 并在试验进行到20d左右的时候各组合TN浓度均达到最低, 组合1和组合4处理效果最好, 其余各组合TN处理浓度均在2.6—3.3 mg/L 之间。
在试验进行了20多天以后, 观察到各组合的部分水生植物开始枯黄, 其中狐尾藻有28%开始枯黄, 鱼草20%开始枯黄, 椒草15%开始枯黄, 同时各组合试验水体的TN浓度略有增加。