人工生物浮床技术治理富营养化水体的植物遴选_卢进登
第27卷第4期2005年12月湖北大学学报(自然科学版)JournalofHubeiUniversity(NaturalScience) Vo.l27 No.4 Dec.,2005
文章编号:1000-2375(2005)04-0402-03
人工生物浮床技术治理富营养化水体的植物遴选
卢进登,帅方敏,赵丽娅,康 群,李兆华
(湖北大学资源环境学院,湖北武汉430062)
摘 要:利用人工生物浮床栽培植物20余种,成活率大都在70%以上,有的甚至达到或接近100%。从成活率和生长量的角度,研究认为美人蕉、水蕹菜、牛筋草、香蒲、芦苇、荻、水稻等7种植物作为浮床栽培植物是较合适的.研究也表明人工生物浮床的构建合理、浮床植物的栽培方法得当,作为治理富营养化湖泊的技术之一是可行的.关键词:人工生物浮床;富营养化;总氮;总磷中图分类号:X171 文献标志码:A
收稿日期:2005-01-14基金项目:湖北大学创新团队项目资助作者简介:卢进登(1965- ),男,博士生,副教授人工生物浮床技术是按照自然界自身规律,人工把高等水生植物或改良的陆生植物,以浮床作为载体,种植到富营养化水体的水面,通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理,削减富营养化水
体中的氮、磷及有机物质,从而达到净化水质的效果,同时又可营造水上景观[1].尽管目前人工生物浮
床的提法并不多见,但从这一概念出发,如/生物浮岛0[2]、/生物浮床0[1]、/人工浮岛0[3]、/浮岛无土栽
培0[4~6]等概念都属于这一范畴.生物浮床具有可移动式运行,无动力、无维护,使用寿命长等特点.为满足景观要求,可以将浮床制成不同的形状.其构建方式主要有泡沫板栽培和人工蛭石袋栽培[7]等.
据不完全统计,到目前为止对用于净化富营养化水体的高等植物进行过研究的有近80余种,主要
是一年生或多年生草本植物和花卉等.且利用水生高等植物净化污水成本低,效果好,简单易行,这方面的研究和应用近年来已有报道[8、9].目前已用于或可用于人工生物浮床净化水体的植物主要有美人蕉、
芦苇、荻、多花黑麦草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、海芋、凤眼莲、土大黄、水芹菜、
水雍菜、旱伞草、灯心草[1,5,6,10~12]等等.
人工生物浮床净化富营养化水体的作用主要表现在¹对浮游植物的削减:1995年日本研究者在霞浦(土浦市大岩田)进行一次隔离水域试验,试验标明,在生物浮床占有率只有25%的条件下,削减了
94%的植物性浮游生物[3].º对水体中营养物质的去除:大多数植物都可以直接从水层和底泥中吸收
氮、磷,并同化为自身的结构组成物质(蛋白质和核酸等),因此能对富营养化水体起到很好的修复效果.浮床植物对受试水体中营养物质(TN、TP)的去除效果已有较多报道,去除率大都能达到70%以
上[1,5,8,10,13].»对重金属的富集:环境中的重金属和一些有机物并非是植物生长所需要的,并且达到一
定程度后具有毒害作用,对于此类化合物,一些植物也演化出了特定的生理机制使其脱毒,并能对重金
属进行吸收、富集,从而具有一定的去除水体重金属污染功能.如凤眼莲能富集镉、铬,铅、汞、砷、硒、铜、镍等多种重金属,吸收降解酚、氰等有毒有害物质,并能抑制藻类生长;水浮莲能富集汞、铜等[14].
此外,人工生物浮床还具有良好的景观效果、增加生物多样性以及一定的经济效益等综合效益,使
得这一技术将具有广阔的应用前景.1 材料与方法
1.1 浮床构建本研究选用100@100@4cm3平整泡沫板,按间距6cm、孔径4cm打孔,用于扦插植物.第4期卢进登等:人工生物浮床技术治理富营养化水体的植物遴选
根据植物体的大小或每孔扦插、或隔孔扦插.将栽培好植物的泡沫板放入受试水体,用竹片和软绳把浮
床模板一块块连接起来.浮床整体组装完成后,四周固定,浮床即构建完毕.1.2 试验方法 密切观察浮床植物的生长状况,统计植物的成活率;按照生物统计调查的方法采集浮
床植物样品;按照/生物污染监测0的方法制备植物样品;对植物样品进行含水率、氮磷含量、重金属含
量等指标的测定.
2 结果分析
2.1 浮床栽培植物种类 本研究利用浮床共栽培了27种植物,其中花卉类9种:美人蕉、旱伞草、芝麻
花、水芋头、吉祥草、紫罗兰、鸭跖草、马兰、玉帘;蔬菜类5种:水蕹菜、芹菜、大白菜、白菜、葱;饲料类7种:水稻、牛筋草、稗草、水花生、狗尾草、一年蓬、飞蓬;其它类6种:芦苇、荻、香蒲、羊蹄、水蓼、毛蓼.
2.2 浮床栽培植物的成活率及生长量 经统计,浮床栽培植物的成活率及在两个月的生长期内生物生
长量如表1所示.
表1 浮床栽培植物的成活率(%)及生长量(kg鲜重#m-2)植物成活率生长量植物成活率生长量
美人蕉98.521.3牛筋草10026.5旱伞草95.35.4稗草10024.3芝麻花95.43.1水花生99.320.5水芋头94.44.7狗尾草92.51.5吉祥草81.81.8一年蓬95.52.3紫罗兰93.22.2飞蓬94.72.8鸭趾草85.42.2芦苇83.223.1马兰75.51.3荻84.325.3玉帘84.60.9香蒲70.615.7水蕹菜99.129.2羊蹄1004.5芹菜93.75.6毛蓼88.813.2水稻99.623.6水蓼95.316.7 由于大白菜、白菜、葱等3种植物未能
栽培成活,在表中没有列出.从表中可以看
出,所选择的浮床栽培植物大都有较高的
成活率,除不能成活的植物外,成活率最低的香蒲也达到了70%,成活率达到或接近100%的有牛筋草、稗草、毛蓼、水稻、水蕹
菜、美人蕉.值得说明的是,香蒲、芦苇和荻
都是湿生植物,成活率应该是很高的,在本试验中成活率较低是由于栽培方法造成
的.在栽培时,这些植物在野外已经生长得
较为高大了,因此将植物的大部分茎叶剪
掉,只保留了10cm左右的茎干和部分根,这样栽培无疑会影响其成活率.若在这些
植物的苗期整株栽培,其成活率应能接近100%.从两个月生长期生物的生长量来看,超过20kg鲜重/m2的植物有美人蕉、水蕹菜、牛筋草、芦苇、荻、水稻、稗草,其中生长量最大的是水蕹菜(接近30kg鲜重/m2,这与其匍匐水面生长有关),其次分别是牛筋草、荻、稗草、水稻、芦苇和美人蕉.同样值得说明的
是,香蒲、芦苇和荻的成活率若提高,则它们的生长量应该是很大的.生物浮床治理富营养化水体的目的是通过植物的生长从水体中吸收氮、磷等营养物质,因此所选择
的浮床植物必须有较高的成活率和在生长期内有较大的生长量.基于此,成活率70%以上,两个月的生长期的生长量超过20kg鲜重/m2的植物可作为浮床栽培的备选植物.尽管稗草也满足这一条件,但由
于其是有害杂草,不予选取.
2.3 浮床植物的遴选结果 从成活率、生长量和综合效益等角度,研究认为美人蕉、水蕹菜、牛筋草、香蒲、芦苇、荻、水稻等七种植物可以作为人工生物浮床技术治理富营养化水体的优良备选植物.
3 结论与讨论
本研究表明人工生物浮床的构建合理、浮床植物的栽培方法得当,作为治理富营养化湖泊的技术之一是可行的.
浮床植物的栽培种类达20余种,成活率大都在70%以上,有的甚至达到或接近100%,表明大部
分陆生草本植物和湿生植物都可是浮床建设的备选植物.
植物的生长量和对营养物质氮、磷的吸收量是浮床植物选择的关键.从成活率和生长量的角度,美人蕉、水蕹菜、牛筋草、香蒲、芦苇、荻、水稻等7种植物作为人工生物浮床植物是较好的.进一步对这7
种浮床植物对富营养化水体的净化效果的研究也表明净化效果是良好的,其中芦苇的净化效果最好,以403湖北大学学报(自然科学版)第27卷
总磷计每平方米的芦苇浮床可以使117.93m3的水从Õ类水质净化为Ó类水质,其次是荻87.87m3,最
差的美人蕉也可以净化24.40m3(该结果将另文分析).由于不同植物的生理特性不同、净化富营养化水体的效果不同、收获物的用途或经济价值不一样,
因此选择出适合环境特点、具有较高净化能力、又有一定经济价值的浮床植物或植物组合就是人工生物
浮床要解决的关键问题之一.
人工生物浮床因具有净化水质、创造生物的生息空间、改善景观及有一定的经济效益(浮床栽培植物可以作为蔬菜、饲料、工业原料等)等综合功能,在难以恢复岸边水生植物带的河流、湖泊或池塘等富
营养化水域应具有广泛的应用前景.
参考文献:
[1]井艳文,胡秀琳,许志兰,等.利用生物浮床技术进行水体修复研究与示范[J].水利科学研究,2003,(6):18~19.[2]京城河道采用/生物浮岛改善水质技术0[EB/OL].http://www.china.org.cn/chinese/huanjing//66024.htm,2002-06-27.[3]丁则平.介绍日本的湿地净化技术)))人工浮床(AFI)[EB/OL].http://www.szwrb.gov.cn/wrkj_show.php?info_id=5,2002-07-12.[4]宋祥甫,应火冬,朱 敏,等.自然水域无土栽培水稻研究[J].中国农业科学,1991,14(4):8~13.[5]马立珊,骆永明,吴龙华,等.浮床香根草对富营养化水体氮磷去除动态及效率的初步研究[J].土壤.2000,(2):99~101.[6]黎华寿,聂呈荣,方文杰,等.浮床栽培植物生长特性的研究[J].华南农业大学学报(自然科学版),2003,24(2):12~15.[7]刘淑媛,任久长,由文辉.利用人工基质无土栽培经济植物净化富营养化水体的研究[J].北京大学学报(自然科学版),1999,35(4):518~522.[8]叶居新.试论资源环境和人类生存[J].环境与开发,1991,2(6):1~5.[9]WolvertonBC,McDonaldRC.Bioaccumulationanddetectionoftracelevelsofcadiuminaquaticsystemsbyeichhorniacrassipes[J].EvironMentalHealthPerspectives,1978,(27):161~164.[10]由文辉,刘淑媛,钱晓燕.水生经济植物净化受污染水体研究[J].华东师范大学学报(自然科学版),2000,1:99~102.[11]宋祥甫,邹国燕,吴伟明,等.浮床水稻对富营养化水体中氮、磷的去除效果及规律研究[J].环境科学学报,1998,18(5):489~491.[12]文 明.长江中下游水域洲滩野生经济植物[M].长沙:湖南科学技术出版社,1993.[13]ReddyKR,DebuskTA.State-of-theartutilizationofaquaticplantsinwaterpollutioncontrol[J].WatSciTech,1987,19(10):61~79.[14]种云霄,胡洪营,钱 易,等.大型水生植物在水污染治理中的应用研究进展[J].环境污染治理技术与设备,2003,4(2):36~39.
Choosingplantsfortreatingeutrophicwaterbyartificialfloatingrafts
LUJin-deng,SHUAIFang-min,ZHAOL-iya,KANGQun,LIZhao-hua(SchoolofResourcesandEnvironment,HubeiUniversty,Wuhan430062,China)
水生植物修复富营养化水体应用研究综述
水生植物修复富营养化水体应用研究综述
刘建英，周湘灿
（江苏农林职业技术学院，江苏镇江212400）
：首先对水体富营养化现象以及水生植物修复富营养化水体进行了概述，然后重点阐述了水生植物修复机理及具体应用（包括污水净化应用、湿地生态修复应用、生物浮床技术应用），最后从5个方面指出未来水生植物修复水体技术的应用研究重点。：水生植物；富营养化；修复
响，以江苏南部区域为例，适生的挺水植物有黄菖蒲、
香蒲、芦苇、千屈菜、旱伞草、荷花等；浮水植物有睡莲、
芡实、萍逢草、莼菜、凤眼莲等；沉水植物有苦草、黑藻、
轮叶黑藻、金鱼藻、狐尾藻、菹草等。不同水生植物种
类、不同水生植物种类组合等都将影响修复的效果。
2水生植物修复机理
2.1水生植物根区法修复原理
德国学者Kickuch在1977年首次提出根区法理
论，以后的水生植物修复水体的机理都是以此为核心，
并在这个基础上发展而来。水生植物利用根区生化效
应修复水体的原理包括2个方面。一方面，它们从地上
部分吸收氧气并将其输送到根部，由植物的根细胞扩
散到根部，在地下形成一个好氧的微环境。好氧微生物
在好氧环境中繁殖，分解有机物。另一方面，在根较少
的地方形成厌氧区和兼氧区，有利于硝化与反硝化wt
作用，达到脱氮除磷的目的。
2.2水生植物的吸收、吸附和过滤作用
水生植物需要吸收大量的N、P等营养元素以满
足其生长，其发达的根系对水体中氮磷的富集与转移
具有良好的效果[11]。同时，水生植物通过植株对污染物
质的吸附和过滤作用实现水体的部分净化作用。
2.3水生植物对藻类的抑制作用
水体中浮游藻类的过度生长会导致水体富营养
化，而水生植物与浮游植物相比，在养分与光能的利用
上具备竞争优势。在生长过程中，水生植物的生命周期
长，植株体积大，吸收和贮存养分的能力强，能较强地
抑制浮游藻类的生长[12]，具有一定的克藻效应[13]。
3水生植物修复的具体应用
3.1污水净化应用
纽约州农业和生物科学院的WillianJ.Jewell认
富营养化景观水体的处理技术及相关研究进展
_________________________________收稿日期：基金项目：
作者简介：文章编号：1005-0523（2014）02第31卷第2期2014年4月Vol.31No.2Apr.，2014华东交通大学学报JournalofEastChinaJiaotongUniversity
富营养化景观水体的处理技术及相关研究进展
聂发辉，刘荣荣，刘占孟
（华东交通大学土木建筑学院，江西南昌330013）摘要：富营养化景观水体一直以来是国内外水处理的难题。针对这种水体修复效果差、藻类多、溶解氧低、氮磷含量高、透光性小等特点，从物化处理方法和生物处理两个方面综述了国内外这种类型水体的处理技术，根据各种方法的特点，分析了其优势和不足，提出了未来该类水体的主要研究方向，为实践中该类水体的治理提供参考。关键词：景观水体；富营养化；物化处理；生物处理中图分类号：X524文献标志码：A
景观水体在美化城市环境的同时还具有调节气候、改善环境、防灾防旱和维持水体循环的功能，因其
特殊的经济价值深受人们的喜爱而广泛地应用于喷泉、瀑布、人工湖、城市河道、护城河和景观池塘等，成
为居民休闲和娱乐的重要组成部分。然而景观水是一种封闭缓慢的水体，具有水域面积小、水量少、水位
浅、易污染、自净能力差等特点，再加上早期技术局限、设计的不合理和水质的管理不善造成氮磷等营养物
质输入景观水而积累，在各种环境因子的综合作用下导致水体富营养化的发生［1］。目前，主要采用物化和
生物法处理富营养化景观水，通过污染物的控制和去除达到水质改善的目的。
1物化处理
物化法运行稳定，处理后的水质受环境影响较小，在处理藻型及过营养化景观水体时，能在短期时间
达到改善水质，恢复水体的欣赏价值，常用的物化处理方法有底泥疏浚法、曝气充氧法、混凝沉淀法、絮凝
气浮法、灭藻法和吸附法等。
1.1底泥疏浚
底泥疏浚法可在较短的时间取得明显效果，有效地提高水体的透明度，降低水中氮、磷的含量。以一
生态浮床与人工湿地净水效果比较小试研究
第34卷EnvironmentalScience&Technology第34卷第3期2011年3月Vol.34No.3Mar.2011
随着工业化的迅速发展，人类对水资源的利用强
度不断增加，作为人们赖以生存的河流却遭到日益严
重的污染。我国的江河湖泊的水体污染相当严重，且
有恶化的趋势，有50%的河道和80%以上的湖泊受到
污染[1]，全国性的河道、湖泊富营养化问题不断出现，致使河道湖泊的自然生态系统的良性循环遭到破坏。
对受污染的河道进行治理修复是社会经济发展及生
态环境建设的迫切需要，因此，河流水质净化与生态
修复已经越来越成为人们关注的焦点和热点。
河道水质净化是一项复杂的系统工程，单一的措
《环境科学与技术》编辑部：（网址）ｈｔｔｐ：／／ｆｊｋｓ．ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ（电话）０２７－８７６４３５０２（电子信箱）ｈｊｋｘｙｊｓ＠１２６．ｃｏｍ收稿日期：2010-03-09；修回2010-05-12基金项目：上海市科委重大项目“临港新城环湖绿带生态优化关键技术研究与示范”（09DZ1200901）；上海市重大科技专项“生态农业区水环境生态修复技术集成研究与示范”（08dz1900407）；国家科技支撑计划子课题（2007BAK27B05-3）作者简介：
李华（1984-），女，硕士研究生，专业方向环境微生物及河道生态修复，（手机）15001892032（电子信箱）lihuamandy@；*通讯作者，（电子信箱）lihuamandy@。李华，周扬，张秋卓，等.生态浮床与人工湿地净水效果比较小试研究[J].环境科学与技术，2011，34（3）：58-61.LiHua，ZhouYang，ZhangQiu-zhuo，parisonofwaterpurificationoneco-floatingbedandconstructedwetland[J].EnvironmentalScience&Technology，2011，34（3）：58-61.
4种浮床植物吸收湖泊水体氮磷能力试验研究
不｜毛斜 ２０１０年第２９卷第４期 Ｓｈａｎｇｈａｉ西 ｖｉｒｏｎｍｅｎｔａ］Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
４种浮床植物吸收湖泊水体氮磷能力试验研究
Ａｎ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｕｐｔａｋｅ Ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ
Ｆｏｕｒ Ｐｌａｎｔｓ Ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ ｏｎ Ｆｌｏａｔｉｎｇ・。——Ｂｅｄ
吴建强 王敏 吴 健 （上海市环境科学研究院，上海２００２３３）
Ｗｕ Ｊｉａｎｑｉａｎｇ Ｗａｎｇ Ｍｉｎ Ｗｕ Ｊｉａｎ（Ｓｈａｎｇｈａｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２３３）
摘要 选取美人蕉、黄菖蒲、再力花和千屈菜４种常见植物作为研究对象，建立淀山湖富营养化防治植物浮床试验工程，对 其生长特性和氮磷吸收能力进行试验研究。结果显示：采用上下层尼龙网固定种植方式有利于浮床植物的快速生长繁殖；美人蕉 和再力花生长繁殖能力和成活率均高于黄菖蒲和千屈菜，１１月份美人蕉和再力花的分蘖数分别达到６４株和７８株，收割时生物 量（鲜重）分别为移栽前的３６４倍和５８５倍；植物体内的氮磷累积量差异主要来自于生物量的差异，美人蕉和再力花对氮磷的吸 收能力显著高于黄菖蒲和千屈菜，两者体内氮磷含量分布均为茎叶＞根系；再力花对氮的吸收能力最强，植物收割氮获得量达到 ４５７．１１ ｇ／ｍ ，美人蕉对磷的吸收能力最强，达到４１ ２９ ｇ／ｍ ，美人蕉和再力花可以作为淀山湖水体富营养化防治的浮床栽培植 物来进行推广应用。 关键词：浮床植物 氮磷 吸收能力
Ａｂｓｔｒａｃｌ Ｂｙ ｔａｋｉｎｇ Ｃａｎｎａ ｉｎｄｉｃａ，／ｒｉｓ ｐｓｅｕｄａｃｏｒｕｓ．Ｔｈａｌｉａ ｄｅａＩｂａｔａ ａｎｄ Ｌｙｔｈｒｕｍ ｓａｌｉｃａｒｉａ ａｓ ｏｂｊｅｃｔｓ ｌＯ ｓｅｔ ｕＤ ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｆｌｏａｔｉｎｇ—ｂｅｄ ｆｏｒ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｅｕｔｒｏｐｈｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉａｎｓｈａｎ Ｌａｋｅ ｉｎ Ｓｈａｎｇｈａｉ．ｆｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｎｕｔｒｉｅｎｌ ｕｐｔａｋｅ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｌｈｏｓｅ ｆｏｕｒ ｃｏｍｍｏｎ ｐｌａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｉｔ ｈａｓ ｓｈｏｗｎ ｃｈａｅ ｕｓｉｎｇ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ Ｉｏｗｅｒ ｎｙｌｏｎ ｎｅｔｓ ｃＯ ｆｉｘ ｆｈｅ ｐｌａｎｔｓ ｏｎ ｆｌｏａｔｉｎｇ．ｂｅｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｆ ｆｏｒ ｔｈｅｍ ｔ０ ｇｒｏｗ ａｎｄ ｒｅｐｒｏｄｕｃｅ ｒａｐｉｄｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｕｒｖｉｖａＩ ｒａｔｅｓ ｏｆ Ｃａｎｎａ ｉｎｄｉｃａ ａｎｄ Ｔｈａｌｉａ ｄｅａＩｂａｔａ ｗｅｒｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｌＯ ｌｈａｌ ｏｆ／ｒｉｓ ｐｓｅｕｄａｃｏｒｕｓ ａｎｄ Ｌｙｔｈｒｕｍ ｓａｌｉｃａｒｉａ．ｗｈｉＩｓｌ ｌｉｌｌｅｒｓ ｏｆ ｌｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｌＷＯ ｐｌａｎｔｓ ａｍｏｕｎｔｅｄ ｌＯ ６４ ａｎｄ ７８ ｏｎｅｓ ｉｎ Ｎｏｖｅｍｂｅｒ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ Ｉｈｅｉｒ ｈａｒｖｅｓｌ ｂｉｏｍａｓｓ（ｆｒｅｓｈ ｗｅｉｇｈｔ）ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ ３６４ ａｎｄ ５８５ ｆｉｍｅｓ ｔｈａｆ ｗｈｅｎ ｔｒａｎｓｐｌａｎｔｅｄ．ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｌｉｎｅ ｗｉｔｈ ｌｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｐｌａｎｔ ｂｉｏｍａｓｓ．Ｔｈｅ ｎｕｔｒｉｅｎｌ ｕｐｔａｋｅ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ Ｃａｎｎａ『门 ｃａ ａｎｄ Ｔｈａｌｉａ ｄｅａＩｂａｔａ ｗｅｒｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ／ｒｉｓ ｐｓｅｕｄａｃｏｒｕｓ ａｎｄ Ｌｙｔｈｒｕｍ ｓａｌｉｃａｒｉａ．ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｉｎ ｌｈｅ ｆｏｒｍｅｒ ｌＷＯ ｐｌａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｂｏｔｈ ｍｏｒｅ ｉｎ ｌｈｅｉｒ ｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｉｅａｖｅｓ ｌｈａｎ ｉｎ ｒｏｏｔｓ．Ｔｈａｌｉａ ｄｅａｌｂａｔａ ｈａｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｕｐｔａｋｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｕｐ ｔｏ ４５７．１ １ ｇｒａｍｓ ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｍｅｔｒｅ ａｒｅａ ｗｈｅｎ ｈａｒｖｅｓｔｅｄ．ｗｈｉｌｓｔ Ｃａｎｎａ ｉｎｄｉｃａ ｈａｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｕｐｔａｋｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｕｐ ｔｏ ４１．２９ ｇ ｒａｍｓ ｐｅｒ ｓｑｕａ ｒｅ ｍｅｔｒｅ ａｒｅａ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ． Ｃａｎｎａ ｉｎｄｉｃａ ａｎｄ Ｔｈａｌｉａ ｄｅａＩｂａｔａ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙ ｕｓｅｄ ａｓ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｌｏａｔｉｎｇ．ｂｅｄ ｐｌａｎｔｓ ｆｏｒ ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ ｅｕｔｒｏｐｈｉ． ｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｄｉａｎｓｈａｎ Ｌａｋｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｆｌｏａｔｉｎｇ．ｂｅｄ Ｐｌａｎｔｓ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ Ｕｐｔａｋｅ ａｂｉｌｉｔｙ
廖晓勇
1 廖晓勇简历表
如内容较多，本栏目填不下时，可另纸接续（以下各栏目均如此）。 姓 名 廖晓勇 性 别 男 出生年月 1977年3月
从事专业 环境科学与工程
工作单位及职位 中国科学院地理科学与资源研究所 副研究员
学习及工作经历：
（从大学开始填，内容包括时间、单位、学位、所学专业、从事专业、专业技术职务情况，时间段要连续，准确到月份）
廖晓勇现为中科院地理资源所污染土地修复课题组组长，―污染场地修复创新联盟‖第一届理事长，(中科院地理资源所-环境保护部华南环科所)城市土地修复联合研究中心负责人，工业场地污染与修复北京市重点实验室副主任，北京科学技术研究院客座研究员。2007年度入选北京市―科技新星‖计划。2009年度获北京青年科技奖。具体经历如下：
2009.7-至今
中国科学院地理科学与资源研究所 副研究员 环境科学与工程
2004.8-2009.6
中国科学院地理科学与资源研究所 助理研究员 环境科学与工程
2001.9-2004.7
中国科学院地理科学与资源研究所 生态学专业 获博士学位
2 主要学术成就、科技成果及创新点：
（简要概括，不超过500字）
主要从事城市工业场地和污染农田土壤的修复技术研究，是我国较早从事污染土地修复技术研究和工程示范的学者之一。在北京、湖南和广西等地建立了在环境修复领域有影响力的污染土地修复技术示范工程。在《Environmental Science
& Technology》、《Environment International》、《Science of the Total Environment》、《科学通报》等国内外环境领域重要学术刊物发表论文70多篇，其中第一作者或通讯作者的SCI收录论文10篇，英文专著1篇，合作培养博士后2名，培养研究生9名。申请国家发明专利16项，其中9项已经授权。负责或参加20余项重金属污染土壤修复领域的重要课题，现主持北京市科技计划重大项目、国家863计划课题和国家自然科学基金项目等课题。主要科技成果及创新点如下：
5种沉水植物对富营养化水体的净化能力研究
第25卷第1期2009年1月水资源保护WATERRESOURCESPROTECTIONVol.25No.1Jan.2009
基金项目:国家自然科学基金(50709009);教育部新世纪优秀人才支持计划(NCETO07O0254)作者简介:田琦(1970)),女,江苏泰州人,博士研究生,研究方向为水资源保护与生态修复。E-mail:tianqi@5种沉水植物对富营养化水体的净化能力研究田 琦1,2,王沛芳1,2,欧阳萍1,2,王 超1,2,张文明1,2(1.河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室,江苏南京 210098;2.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京 210098)摘要:为完善水生态修复技术,研究了太湖流域常见的5种沉水植物对富营养化水体的净化能力。通过室内模拟、实验室测定,分析了不同种类沉水植物对水环境质量的改善能力。结果表明:5种沉水植物均有一定能力去除水体中总磷、总溶解态磷、总氮、叶绿素a,改善水体中溶解氧条件。本试验中,综合多个指标,金鱼藻在各方面表现能力均较强,可作为太湖流域富营养化水体修复优先选用的物种。关键词:沉水植物;富营养化;净化能力;氮;磷;叶绿素a;溶解氧中图分类号:X17 文献标识码:A 文章编号:1004O6933(2009)01O0014O04PurificationofeutrophicwaterwithfivesubmergedhydrophytesTianQi1,2,WangPe-ifang1,2,OUYANGPing1,2,WangChao1,2,ZhangWen-ming1,2(1.KeyLaboratoryofIntegratedRegulationandResourceDevelopmentofShallowLakesofMinistryofEducation,HohaiUniversity,Nanjing210098,China;2.CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:FivecommonsubmergedhydrophytesintheTaihuBasinwereusedtopurifyeutrophicwater.Theirabilitiestoimprovethewaterenvironmentwerestudiedthroughlaboratoryexperiments.Theresultsindicatethatallofthefivespeciesarehighlyefficientinremovingtotalphosphorus(TP),totaldissolvedphosphorus(TDP),totalnitrogen(TN),andchlorophylla,andincreasingdissolvedoxygeninwater.ItisproventhatCeratophyllumdemersumcanbestimprovethewaterenvironmentandisanoptimalspeciesforremedyingeutrophicwaterintheTaihuBasin.Keywords:submergedhydrophytes;eutrophication;purifiedability;nitrogen;phosphorus;chlorophylla;dissolvedoxygen 当前湖泊、水库水体的富营养化是全世界普遍存在的环境问题之一。利用水生植物简单、高效、低代价的特点修复富营养化水体已得到国内外广泛共识[1],对其研究和应用也日益增多[2O3],并取得大量成果[3O6]。沉水植物在水生生态系统中发挥着重要作用。因此,富营养化水体中沉水植物的恢复与重建已成为环境领域和水生态学研究的重点内容之一[7]。国内外多年来已经积累了一些利用沉水植物净化富营养化湖库水体的研究,其研究结果多以水体的净化百分率或对污染物的去除率来表达。但这样仅表达了水质的净化效果,未能表明植物自身发挥净化作用时的效率,即用多少量的植物才能在研究条件下达到某个去除效率。在利用水生植物修复污染水体的生态工程中,植物的用量与水质净化效果是必须同时考虑的相互关联的2个因素。本研究选择南京市乌龙潭富营养化水体,选取太湖流域常见的5种沉水植物进行了室内试验,以单位质量植物每天去除污染物质的量及改善水环境的能力作为比选依据,分析了其对氮、磷的净化能力,为太湖流域富营养化水体治理提供沉水植物选择的理论依据。#14#表2 不同沉水植物在净化富营养化水体过程中溶解氧质量浓度的昼夜变化mg/L时间Q(DO)对照样本伊乐藻金鱼藻苦草菹草马来眼子菜19:009110?211116127?310018155?012114125?413117197?217611190?116922:006183?017310153?313110140?11418120?019911140?31516175?110601:005167?01357130?21077105?01645180?01717137?11674145?014904:004190?01174133?11113165?11063110?01573197?11962160?007:006157?21255190?21364135?01494140?01855140?21443145?014910:0011173?613816143?317617165?313215130?016517153?218513105?518713:0014173?418018163?015520100?018160?119819187?012316140?117016:0015180?215520100?020100?020100?020100?019110?01851 材料和方法1.1 供试材料野外采集我国太湖流域广泛分布和栽培的5种沉水植物作为研究对象,分别为:伊乐藻(Elodeanuttalli)、金鱼藻(CeratophyllumdemersumL.)、苦草(Vallisneriaspiralis)、菹草(PotamogetoncrispusLinn)、马来眼子菜(Potamogetonmalaianus)。试验容器为50cm@30cm@50cm的玻璃缸,试验水位35cm。试验水体取自南京市乌龙潭,基本水质指标的质量浓度:总氮为10197mg/L、总磷为3135mg/L、氨氮为3186mg/L、总溶解态磷为1107mg/L、叶绿素a为0114mg/L。1.2 试验设计本试验于2006年5月在实验室温室内进行。试验开始前,将受试植物转接到培养箱内,用稀释100倍的Hoagland营养液驯化7d。试验水体采自常年富营养化的南京市乌龙潭。试验容器玻璃缸底部铺有215kg粒径约为1cm的卵砾石用于固定植物根部,每个容器放置52L的乌龙潭原水,并移入植株大小均匀的沉水植物25g(?015g)。试验设3个重复,6个处理:¹无植物(对照)样本;º伊乐藻;»金鱼藻;¼苦草;½菹草;¾马来眼子菜。试验开始后,每天中午12:00从玻璃缸采集水样100mL,测定总氮、总磷、氨氮、总溶解态磷、叶绿素a、溶解氧、温度等指标,连续3d采样并测定。用乌龙潭原水填补采样耗费的水量,用超纯水补给蒸发量。1.3 测定方法各指标测定方法均采用国际标准方法,见表1。表1 监测指标的分析方法监测指标监测方法参考标准总氮碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GB11894)89总磷钼酸铵分光光度法GB11893)89氨氮纳氏试剂比色法GB7479)87总溶解态磷钼酸铵分光光度法GB11893)89叶绿素a四波长比色法吴叶玲改进[8]溶解氧哈希LDOTMHQ10溶氧仪1.4 计算公式植物对污染物的去除能力用由单位质量植物在单位时间内导致的污染物质量的减少表示。A=[(cc-c)-(cc0-c0)]V@103WT(1)B=(c-c0)VW(2)式中:A为对污染物的去除能力,Lg/(d#g);B为对溶解氧日均值的影响,mg/(d#g);cc为含有沉水植物的水体中污染物因子的初始值,mg/L;c0为对照水体中污染物因子的监测值,mg/L;c为含有沉水植物的水体中污染物因子的监测值,mg/L;cc0为对照水体中污染物因子的初始值,mg/L;c为含有植物的水体中溶解氧日均值,mg/L;c0为对照水体中溶解氧日均值,mg/L;V为容器内水体体积,本实验中为52L;W为植物鲜重,g;T为时间间隔,d。1.5 数据分析实验重复3次,试验数据均为平均数?标准误差表示(Mean?SD)表示,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<011被认为差异显著,P<0101被认为差异极显著。2 结果与讨论2.1 对溶解氧环境的改善及叶绿素a的去除能力比较 水体中溶解氧是水生生物生长繁殖必不可少的要素,也是水体中发生的各种化学过程中的主要参与者。沉水植物能抑制生物性和非生物性悬浮物,改善水下光照和溶解氧条件[9O10]。试验监测发现,以1d为周期,溶解氧的最高值出现在16:00时,植物光合作用对氧气的积累于此时到达高峰,含有伊乐藻、金鱼藻、苦草、菹草的水体中Q(DO)在此时达到了溶氧仪的检出上限20mg/L;Q(DO)最低值均出现在凌晨4:00。由表2可知,较对照而言,5种沉水植物均能很好地改善水体中溶解氧环境。对水体中溶解氧的贡献,马来眼子菜不及其他4种植物。李文朝[6]的研究表明,除了营养吸收之外水生植物的水质净化功能还表现在对浮游藻类的竞争抑制。这种竞争抑制可以通过对水中多种环境因子的影响综合表现出来,如溶解氧、pH值、化感物质等。#15#因此利用沉水植物来控制富营养化水体的藻类暴发改善水环境质量正在成为生态抑藻研究的热点[11O12]。叶绿素是藻类重要的组成成分之一,所有的藻类都含有叶绿素a,其浓度的多寡是表征光能自养生物量的重要指标[13]。因此可通过测定水体中叶绿素a含量表明水体中的藻类现存量,评价富营养化程度[14]。依照式(1)计算不同沉水植物对叶绿素a的去除能力,与此同时,对不同处理水体中的溶解氧进行了昼夜监测,通过公式(2)计算DO均值,并绘制图1。图1 不同沉水植物对Chla的去除能力及对DO的日均贡献比较
水生植物在水污染治理中的应用
水生植物在水污染治理中的应用
作者：***
来源：《人民黄河》2021年第09期
肖楚田，肖克炎，李 林 编著
江苏科学技术出版社出版 定价：288.00元
水体污染是环境污染的常见形式之一，水体被迫接受的污染源越多，其中包含的污染物成分就会越复杂，治理就更加困难。《水体净化与景观水生植物工程应用》一书针对水体植物在环境中的净化作用，对国内水生植物应用技术及相关领域的研究进行探讨。
《水体净化与景观水生植物工程应用》一书内容丰富，层次结构清晰，富有较深的哲理性、实践性、经验性以及可读性，对湖泊河道生态修复、水环境治理、人工湿地及各类水体景观的治理都有借鉴作用。全书分为三个部分，第一部分为水生植物主要应用品种，介绍了水生植物的概念及分类，影响水生植物生长的主要环境，挺水、湿生植物，浮叶、漂浮植物以及沉水植物的相关概念。第二部分为水生植物在水体净化与生态修复中的应用，介绍了水生植物在湖滨河岸生态带、潜流碎石基质人工湿地、表面流土壤基质人工湿地、生态浮岛这四种环境下的应用。第三部分为水生植物在水体景观中的应用，介绍了水体景观类型、水生植物在小型水景中的运用、水生植物在湿地公园中的应用、水生植物在水生专类园中的应用。
传统的水污染治理方法的成本较高，治理较为缓慢，并且通常会产生二次污染，而水生植物治理方法在水污染中的运用能够有效解决上述问题。水生植物主要分为三大类，即水生维管束植物、水生藓类以及高等藻类。不同种类的水生植物在特定的环境下有不同的治理效果，在水体污染治理过程中，可以根据相应的情况单独使用或是进行多种结合，从而使治理效果达到最佳状态。水生植物对于水体污染治理的作用有以下几点：一是吸收作用。在水体中，水生植物吸收矿物质以满足自身生长、繁殖的需求。同时，水生植物的根系可以吸收水体中少量的重金属元素以及有机物质，将这些有毒物质进行降解之后存储在茎叶内部，经过人工收割后可以减少水体中部分矿物质。但是在水体治理的过程中，要控制水生植物对于矿物质的摄入，避免引发水体富营养化，造成水体含氧量不足。二是物理作用。水体给部分水生植物提供了优良的生长环境，这些植物能够降低水体的流动速度，减小由风带动的波浪搅动，使大量物体能够浮于水面上，这不仅能够降低波浪对水底的有害影响，还能帮助清扫人员有效去除水面的漂浮物。另外，像公园、湿地类人工建造的水体中的水生植物不仅能够净化水质，还能稳固土壤，防止水土流失。秋冬季节，部分植物死亡后，其营养物质存留在土壤中，能够防止湿地土壤的冻结。三是抑藻作用。在水体污染的治理中，部分水生植物能够分泌出抑制藻类生长的物质，可以直接克制藻类的生长;水生植物的生长繁殖能够创造出比较稳定的水体环境，对水中以藻类为食的浮游生物的生长有一定好处。另外，水生植物与藻类的生长对光能及营养物质需求都较大，由于水生植物个体大、生长周期较长且对营养物质的需求高，因此可以有效抑制藻类的生长。
扬州廖家沟漂浮湿地工程设计方案
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ͺ漂浮湿地除了可以净化廖家沟的河水，还是可
操作水上农业的人工耕地，可用来进行水耕栽培，同时
，也减少河水对堤岸的冲击。这是一种基于氮磷循环的
低能耗的，自维持的，集环境保护，科技农业，装置农
业和景观美化为一体的经济模式。
ҽͺ廖家沟 环境保护 氮磷循环 水耕栽培 人工耕
地 水生植物 观赏植物 植物驯化 净化处理 城市污水
净化能力 沉水植物 湿地处理 蓝藻 水体净化 富化 基
质 湿地 仿生湿地 漂浮湿地 仿生浮岛 架田 低能耗
水上农业 科技农业 装置农业 景观美化 经济 自维持
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１．漂浮湿地是仿生湿地的一种。在古代，也叫“架田”
。现代，也被称为“仿生浮岛”。
２．漂浮湿地用于水耕栽培的历史记载⑴，最早的是1600
多年前的三国，汉口一带在水上种稻。漂浮湿地的技术早
已成熟，1600年来，漂浮湿地的技术水平没有突破性的进
展。
３．近年来，人们开始利用漂浮湿地进行自然水系净化⑵
，虽然具备新颖性、先进性和独特性⑶，但是由于侧重于
环境保护的作用，价格性能比不高。需要在水耕栽培和环
境保护之间达到一种平衡。
４．和其他仿生湿地相比，漂浮湿地有着成本低廉，可依
靠部分产出持续维护，可根据水情实时调节位置的竞争优
势。
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１．漂浮湿地可放可收⑷可移动，可以根据水质和水流量
的实时变化，实行实时机动的收放移动，不会造成水底淤
积。
２．漂浮湿地可移动，因此不受水位限制。
３．漂浮湿地几乎不占用土地。
植物浮床净化富营养化景观水体的效果研究
植物浮床净化富营养化景观水体的效果研究
作者：樊开青，朱晓彦，姚委
来源：《湖北农业科学》 2015年第6期
樊开青，朱晓彦，姚 委
（江苏农林职业技术学院，江苏 句容 212400）
摘要：以江苏省句容市某人工景观湖为对象，选用浮床栽培的香蒲、黄菖蒲、鸢尾、再力花和花叶芦竹进行修复。试验结果表明，水质有了明显改善，透明度也有所增加。其中再力花的长势最为明显，各植物对受污染景观水体溶解氧（DO）含量的提高都起到了积极的作用，对水体中化学需氧量（COD）、总磷（TP）、氨氮（NH3－N）有明显的去除效果，并存在一定的差异。其中对TP净化效果最好的是再力花，去除率最高达到了91．3％；对NH3－N净化效果较好的是黄菖蒲和再力花，去除率分别达到了94．8％和92．2％；各植物对COD的净化能力相对于对TP和NH3－N的净化能力弱，对COD的净化能力相对较强的是香蒲和花叶芦竹，去除率分别为40．2％和38．4％。
关键词：植物浮床；生态修复；景观水体
中图分类号：X524；X173 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）06－1346-04
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2015.06.017
Purification Effect of Eutrophication in Landscape Waters
by Plant Floating－bed
FAN Kai－qing，ZHU Xiao－yan，YAO Wei
（Jiangsu Polytechnic College of Agriculture and Forestry，Jurong 212400，Jiangsu，China）
Abstract： Cattail， Iris pseudacorus， Iris， Thalia dealbata and Arundo donax
2024年职业技能(生态环境监测)专业技术员知识考试题库与答案.docx
2024年职业技能（生态环境监测）专业技术
员知识考试题库与答案
一、单选题
1 .在土壤污染监测中，哪种指标常用于评估土壤的盐碱化程度？
A、有机质含量
B、电导率
C、酸碱度
D、氮磷比
参考答案：B
2 .当环境空气质量进一步加剧易感人群症状，可能对健康人群心脏、呼吸系统有影响时，该空气质量指数类别为Oo
Λ,轻度污染
8 .中度污染
C.重度污染
0.严重污染
参考答案：B 3 .在生态环境监测中，对于水体的有机污染监测，哪种技术常用于分析？
A、原子吸收光谱法
B、气相色谱-质谱联用法
C、高效液相色谱法
D、离子色谱法
参考答案：C
4 .下列不属于农用地土壤污染风险管制项目的是（）。
A.锦
8 .汞
C.银
D.辂
参考答案：C
9 .在生态环境监测中，哪种技术常用于评估水体的自净能力及其恢复潜力？
A、湖泊营养状态指数
B、原子吸收光谱法
C、高效液相色谱法
D、湿地水文模型 参考答案：D
10 在土壤污染监测中，哪种方法常用于评估土壤中的重金属污染风险？
A、重金属总量分析
B、重金属有效态分析
C、土壤有机质分析
D、酸碱度测定
参考答案：B
11 生态环境监测中，用于监测水体中重金属污染的常用方法是？
A、原子吸收光谱法
B、气相色谱法
C、高效液相色谱法
D、紫外-可见分光光度法
参考答案：A
12 在湿地生态系统监测中，哪种方法常用于评估湿地生态系统的水质净化能力？
A、湿地植被种类及分布
B、湿地水体中氮、磷等营养盐含量变化 C、湿地土壤含水量
D、湿地鸟类种群数量
参考答案：B
13 生态环境监测中，哪种指标常用「•评估土壤的健康状况？
A、土壤有机质含量
B、土壤酸碱度
C、土壤重金属含量
D、土壤微生物多样性
参考答案：D
14 .在土壤污染监测中，哪种指标常用于评估土壤的盐碱化风险？
A、土壤电导率
B、土壤有机质含量
C、土壤酸碱度
D、土壤容重
参考答案：A