影响富营养化水体沉水植物修复的生态因子探讨
水体富营养化及其生物修复技术研究
水体富营养化及其生物修复技术研究摘要:随着工业化进程的加剧,水体富营养化已经成为了一个全球性的环境问题。
氮、磷等营养元素过高是水体富营养化问题的主要原因。
本文综述了水体富营养化来源,对水体富营养化的危害进行了分析,总结主要的生物防治技术,最后对水体富营养化的预防和治理进行了浅议。
关键词:水体富营养化危害预防治理富营养化是指湖泊、水库和海湾等封闭、半封闭性水体及某些滞留河流(水流速度小于1m/min)水体由于氮(N)和磷(P)等营养素的富集,导致某些特征藻类(如蓝绿藻)和其它水生植物异常繁殖、异养微生物代谢频繁、水体透明度下降、溶解氧含量降低、水生生物大量死亡、水质恶化、水味发腥变臭,最终破坏湖泊生态系统。
在现代的工业生产、日常生活中,人类日趋频繁的对环境资源进行开发及利用,各行业发展迅速,大量的含氮磷的物质进入水体,并随着水体的流动,在湖泊中富集,导致富营养化大面积的出现。
一、水体富营养化来源引起水体富营养化的氮、磷等营养物质来源渠道很多。
水土流失携带土壤中的营养物质进入地表水;农业生产过程中过量使用氮肥和磷肥,肥料在降雨和灌溉时容易发生流失进入水体;养殖地区,含有大量营养物质的动物排泄物随水体进入江河湖泊;工业废水和生活废水中也富含营养物质,特别是清洁剂中含有大量的磷;城镇生活垃圾,由于降雨,大量营养物质流入水体;磷矿区中雨水夹杂着泥沙、尾矿等污染物随着雨进入河流、湖泊等水体;大气沉降也是氮的重要来源,化石燃料在燃烧时,氮元素以化合物的形式进入空气中,随着降雨,降雪降落在土壤上,污染地表水.二、水体富营养化的危害水体在发生富营养化的过程中,生物链的生态平衡将打破,水生生物数量和种类均降低,严重影响大型群落的生存状况。
同时,异常增殖的藻类分泌大量生物毒素,不仅威胁水生生物的生存,而且对人体健康也构成威胁,如缺氧条件下NO3-被还原为NO2-,具有致癌性(Yoshida,1997);一些赤潮生物(微原甲藻、裸甲藻等)能产生对人体毒性很大的麻痹性贝毒(PSP),当人误饮误食后,会引起病变甚至死亡。
湖泊水体富营养化的来源危害及治理研究
湖泊水体富营养化的来源危害及治理研究湖泊富营养化是指湖泊水体中氮、磷等富营养物质的含量过高,导致水体营养物浓度升高,水体变成富营养状态的现象。
湖泊水体富营养化的主要来源包括农业、城市生活污水和工业废水的排放以及土地利用变化等。
湖泊富营养化对水体生态系统造成了严重的危害,包括以下几个方面:1. 水质恶化:湖泊富营养化导致水体中浮游植物和藻类大量繁殖,形成大面积的水华。
这些水华阻碍了光照的透过,使水下植物生长受到抑制,水体透明度下降,导致水质恶化。
2. 水体富氧现象消失:水体中富营养物质过多,会促使藻类大量繁殖,随着藻类大量死亡和腐烂,氧气的消耗量明显增加。
由于湖泊的通气能力有限,当水体富营养化严重时,水体中富氧现象将消失,导致水下生物无法正常存活。
3. 生物多样性降低:湖泊富营养化对水生生物的生存和繁衍造成了极大的影响。
由于水体中藻类大量繁殖,水下植物无法获得充足的光合作用,导致水下植物种类减少,生物多样性降低。
4. 鱼类死亡:湖泊富营养化导致水体中氧气含量下降,无法满足鱼类的生存需要。
由于湖泊富营养化使得水中富含有毒有害物质,如氮、磷等,进而影响鱼类的健康。
为了治理湖泊水体的富营养化问题,需要采取以下一些措施:1. 加强环境管理:加强对农业、工业和城市生活污水的排放管理,严格限制污染物的排放标准和排放量,减少氮、磷等富营养物质进入湖泊水体。
2. 构建湿地系统:湿地系统是自然的水质净化系统,具有很强的氮、磷去除能力。
通过人工修建湿地系统,引导水体经过湿地净化,可以有效去除水体中的富营养物质。
3. 沉水植物修复:选择适应湖泊环境条件的沉水植物,通过人工种植沉水植物,增加水体中植物的数量,提高水质的净化能力。
4. 生物调控:通过人为措施引入一些能够消耗水体中富营养物质的生物,如背脂鲤、草鱼等,控制水体中藻类的繁殖,缓解湖泊水体富营养化的问题。
5. 整体治理:湖泊富营养化问题需要综合治理,包括改善土地利用模式,保护湖泊周边生态环境,加强水域和湖泊管理,促使湖泊富营养化问题得到有效控制。
沉水植物在富营养化水体生态恢复中的作用及前景
态可塑性强、生长与繁殖模式复杂多样等 特性,为植物功能性状的调查分析提供了 众多合适的信息源 ; 沉水植物多次独立的进 化历史以及广泛存在的显著趋同适应现象 也为研究功能性状的谱系关系提供了不可 多得的对象。因此,沉水植物功能性状的 研究未来可能出现较大理论突破。在全球 气候变化的背景下,基于功能性状的研究 也应该与湖塘库等水生态系统管理紧密结 合。在浅水湖泊生态系统中,通过加强对 植物功能性状及其与生态系统功能之间关 系的了解,有助于更好地了解由于全球气 候变化和人类活动干扰湖泊从清水稳态转 换成浊水稳态时,沉水植物群落凋亡和生 物多样性丧失的机制,还可以根据功能性 状的指示作用来制定沉水植物群落重建以 及退化湖泊修复的规划方案 。 [3-4]
三、结束语 随 着 经 济 高 速 发 展, 工 业、 农 业、 生 活污水排放日益增加,我国水污染问题加 剧,水体富营养化严重,生物多样性减少, 生态系统功能退化,严重制约了经济社会 发展,危害了人民健康,影响了环境安全。 利用水生植物,尤其是沉水植物进行水生 态修复是一种经济有效的方法,已经越来 越受到重视。随着研究的深入和技术的不 断完善 , 水生植物的恢复 , 特别是沉水植物 的恢复在改善富营养化水体水环境质量方 面具有广阔的前景。 参考文献: [1] 杨凤娟 , 蒋任飞 , 饶伟民 , 代晓炫 , 肖许沐 , 谢海旗 . 沉水植物在富营养化浅 水湖泊修复中的生态机理 [J]. 安徽农业科 学 ,2016,44(26):58-61. [2] 张嵘梅 , 马博馨 , 杨志杰 , 张英 , 李溯 , 杨平 , 刘洪波 . 沉水植物苦草属在水体环境 修复中的研究进展和应用现状 [J]. 中国农学 通报 ,2016,32(28):144-154. [3] 常素云 , 吴涛 , 赵静静 . 不同沉水植 物组配对北大港水库水体净化效果的影响 [J]. 环境工程学报 ,2016,10(01):439-444. [4] 姚远 , 贺锋 , 胡胜华 , 孔令为 , 刘碧云 , 曾磊 , 张丽萍 , 吴振斌 . 沉水植物化感作用 对西湖湿地浮游植物群落的影响 [J]. 生态学 报 ,2016,3植物 所释放的氧气几乎是全部都溶于水中,对 于水体溶解氧的增加效率最高,并且其对 水面的覆盖面很小,阳光能更容易照射入 水体内部,使植物体光合作用能力增加, 释放更多氧气从而形成一个良性循环,极 大改善水体质量。在沉水植物大量生长的 水域中,其溶氧量要大大高于其他普通水 域与富营养化水域 [2]。
沉水植物的修复作用
从淡水生态系统的营养结构可以看出, 水生高等植物为藻类的竞争者,底栖动物、 滤食性鱼类为其捕食者,许多研究证明,通过 选择性控制以上作为竞争者和捕食者的生 物的生物量,对富营养化水体的治理,能起到 良好的治理效果。
大型沉水植物是通过根部吸收底质中 的氮磷, 从而具有比浮水植物更强的富集能 力 。沉水植物有着巨大的生物量, 与环境进 行着大量的物质和能量的交换, 形成了十分 庞大的环境容量和强有力的自净能力。
一、 去除水体和底泥中的营养盐类:
(1)吸收氮磷输出水体的营养物质; 图 1, 2
(2)吸附水体悬浮颗粒物增加透明度。
二、抑制藻类生长控制湖泊藻华
(1)与藻类争夺营养和光照;
在苦草生长的地方, 浮游生物、细菌和丝状 藻的生物量显著降低; 而且能减少水体中的正磷 酸盐、溶解有机碳和总的悬浮物, 增加水体透明度。
(2)生成化感物质克制藻类生长。
金鱼藻、微齿眼子菜及苦草的种植水具有较 强的克藻作用, 尤以金鱼藻最显著; 而伊乐藻几乎 没有克藻作用。
水生植物的根与沉积物有较大的接触面 积,当水流经过时, 不溶性胶体、附着于根系 的细菌( 部分凝集的菌胶体) 会被根系粘附或吸 附而沉积, 从而减少沉积物中磷向上覆水的释 放, 达到对湖泊水体的净化作用。 沉水植物对沉积物磷迁移释放具有重要 影响。 沉水植物好氧的根基环境可以固持底泥, 减少或抑制底泥中氮、磷等污染物溶解释放。
[1]王艳丽,周阳.沉水植物综合利用的研究进展[ J]. 环境保护科学,2009,35(6):16-19. [2]张邦喜, 李存雄, 夏品华, 林陶.沉水植物水质净 化研究及在前置库中的应用[ J].安徽农业科学.2010, 38( 22) : 11931- 11932. [3]钱江华, 水生植物对水体污染物的清除及其应用 [ J]. 湖北农业科学,2008, 12( 10): 73- 74, 77. [4] Anna Goi, Marina Trapido, Tuula Tuhkanen. A study of toxicity, biodegradability,and some byproducts of ozonised nitrophenols [ J]. Advances in Environment Research, 2004, 8( 3) : 303- 311.
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WATER RESOURCE S PROTEC TION Vol.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(NCET O 07O 0254)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:1004O 6933(2009)01O 0014O 04Purification of eutrophic water with five submerged hydrophytesTian Qi 1,2,W ang Pe-i fang 1,2,OUYANG Ping 1,2,Wang Chao 1,2,Zhang W en -ming1,2(1.Key Laboratory o f Integrated Regulation and Resource Develo pment o f Shallow Lakes o f Ministry o f Education,Hohai University ,Nanjing 210098,China ;2.College o f Environmental Science and Engineering ,Hohai University ,Nanjing 210098,China)Abstract:Five common submerged hydrophytes in the Taihu Basin were used to purify eutrophic water.Their abilities to improve the water environment were studied through laboratory experiments.The results indicate that all of the five species are highly efficient in removing total phosphorus (TP),total dissolved phosphorus (TDP),total nitrogen (TN),and chlorophyll a,and increasing dissolved oxygen in water.It is proven that Cerato phyllum demersum can best improve the water environment and is an optimal species for remedying eutrophic water in the Taihu Basin.Key words:submerged hydrophytes;eutrophication;purified ability;nitrogen;phosphorus;chlorophyll a;dissolved oxygen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。
水生植物对水体质量修复提升的研究综述
水生植物对水体质量修复提升的研究综述【摘要】水生植物对水体质量修复具有重要作用。
本文通过综述水生植物对水体质量的影响机制、修复富营养化、吸附污染物、改善氧气供应和维护生物多样性等方面。
研究表明,水生植物可以有效净化水体、降低水体富营养化程度、吸附和富集化学污染物、提高水体氧气含量并维护水体生物多样性。
水生植物在水体质量修复中扮演着重要角色,并具有广阔的应用前景。
未来的研究应注重水生植物在水体质量改善中的作用机制和修复效果的优化,以推动水体环境的持续改善。
通过加强水生植物研究,有望为水体管理提供更有效的技术支持和管理策略,进一步推动水体环境的可持续发展。
【关键词】水生植物、水体质量、修复、研究、综述、影响机制、富营养化、污染物、吸附、富集、氧气供应、生物多样性、重要性、发展方向、管理、应用前景1. 引言1.1 研究背景水生植物是指生长在水中或水边的植物,包括水蕨、浮叶植物、沉水植物等多种类型。
在自然生态系统中,水生植物对水体质量起着至关重要的作用。
随着城市化进程的加快和工业化发展的加剧,水体受到了各种污染的威胁,如水体富营养化、重金属污染等,造成了水体生态系统的破坏和水质恶化的现象。
水生植物不仅可以通过吸收营养物质、提供栖息地等方式改善水质,还可以促进水中氧气供应、增加水体生物多样性,对水体生态系统的修复和恢复起到关键作用。
研究水生植物对水体质量修复提升的机制和作用对于保护水体生态环境、提高水质是非常重要的。
随着人们对水资源的需求不断增加和环境保护意识的提高,对水生植物在水体质量修复中的作用进行深入研究,不仅有助于更好地利用水资源,也有助于保护水生态系统,维持生态平衡。
本文将对水生植物对水体质量修复提升的研究进行综述,通过分析水生植物对水体质量的影响机制、修复作用以及在水体管理中的应用前景,探讨水生植物对水体质量修复的重要性和发展方向,为更好地保护水资源、改善水质做出贡献。
1.2 研究意义水生植物是水域生态系统中的重要组成部分,其具有净化水质、改善水环境的功能。
富营养化水体的生态修复技术研究
富营养化水体的生态修复技术研究水体富营养化发生机理和修复原理及技术的研究是国内外环境学和生态学研究的前沿和热点。
在富营养化水体修复的各种手段中,植物修复(生物修复的一种)是一种耗能低、效果好的新技术,已经引起国内外学术界的高度重视。
本研究在富营养化浅水水体中以软隔离技术,建立相互独立的试验区。
根据水体富营养化特征,首先有控制地引种漂浮植物-凤眼莲,抑制藻类生长,提高水体透明度,改善水质;然后逐步引种冷季型和暖季型水生植物,构建时间和空间上镶嵌的植物群落,建立以水生高等植物为优势的清水态生态系统。
重点研究和总结了漂浮植物的引种和控制技术以及适宜的控制规模;沉水植物恢复对浮游植物种群数量以及结构的影响;探讨了沉水植物恢复对水质的改变,以及冷暖季植被交替期水质指标的变化。
结论如下:(1)先锋种的引种及其生态作用。
植物修复的早期,选择耐污性强的r-对策漂浮植物作为先锋物种,以快速控制藻类生长,提高水体透明度,为沉水植物的引种栽培和恢复创造条件。
漂浮植物-凤眼莲的盖度越大,对透明度的改善效果越好,通过实验数据建立透明度/水深与盖度的模型:y=1.1669x+0.1825;透明度提高一倍所用时间与盖度的模型:y=31.556e<sup>-3.2682x</sup>。
但如果任其发展会导致水体溶解氧的浓度将越降低,水生生物死亡等问题。
为了获得最佳的效果,建议漂浮植物-凤眼莲的初始引种盖度以20%左右为宜,并注意及时打捞,控制其盖度不能超过50%。
(2)漂浮植物-凤眼莲虽然有很强的抑制浮游植物的作用,但是对浮游植物种群结构影响不大。
漂浮植物对浮游植物抑制作用的发挥需要达到一定的盖度,当盖度为20%时,抑制效果为30%,当盖度为70%时,抑制效果达到了82%。
但漂浮植物处理组和对照组的水体中浮游植物主要门类组成的相似度很高。
(3)冷暖季沉水植物恢复后,在其生长期能够有效地控制水体中的氮磷等营养盐。
沉水植物设计要点探讨
沉水植物设计要点探讨摘要:沉水植物群落构建是水生态修复工作中的核心内容。
在水生态修复项目中,恢复沉水植物常被广泛认为是水体富营养化治理的有效途径。
经研究表明,有沉水植物生长的区域,水体大多清澈见底,缺少沉水植物的水体,往往呈现出浑浊,水底荒漠化,甚至出现一些黑臭现象。
关键词:沉水植物,影响因素,设计要点,运维管理沉水植物一般情况下是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物。
植物的根有时不发达或呈现退化,但植物体的各部分都能用于吸收水分、养料,而且其通气组织发达,即使在水中缺乏空气的情况下也可进行气体交换。
通常水生态修复项目中均会设计到沉水植物,在进行详细设计时需考虑影响植物生长的因素、设计要点、施工要点及运维管理等几方面内容。
1.影响沉水植物生长的因素影响沉水植物生长的因素可分为外界环境因素和内部生物因素。
外界环境因素一般包括水深、光照强度、透明度、温度、光补偿点等;内部生物因素包括水生动物觅食和自然演替等。
当各种不同的因素叠加作用于沉水植物,直接或间接的影响沉水植物的生长。
1.1水深、光照强度、透明度水深、光照强度、透明度等因素均与光照有关。
光是植物生存之本,光合作用是沉水植物最重要的代谢活动,水下光照条件是影响沉水植物生长存活的主要因素。
一般情况下,透明度≥1/2水深的时候,沉水植物才能够生长。
1.2温度沉水植物分耐热性植物及耐寒性植物。
耐热性植物如菹草夏季生长茂盛,冬季休眠,耐寒性植物如黑藻,南方可越冬生长。
1.3光补偿点光补偿点通常是指水生植物通过光合作用产生的有机物和呼吸作用消耗的有机物达到平衡时的光照强度。
在生态学中,光补偿点一般用于判断沉水植物是否能够存活的最低边界条件。
1.4鱼类觅食河湖种植沉水植物时,需考虑鱼类对沉水植物的觅食,严格控制草食性鱼类,以免造成沉水植物大面积被蚕食,无法满足水生态修复的作用。
1.沉水植物设计要点沉水植物在设计过程中,应结合项目实际情况,对现有植物种类,污染源类型,现状植物覆盖度,是否有草食性鱼类等问题综合考虑。
4种沉水植物对白洋淀富营养化水体净化效果的研究
1 材料与方法
11 试 验材料 .
供试植物 : 蓖齿眼子菜 P t oe n et a s o m g t cn t , a op i u 马 来 眼 子 菜 P tmoeo m liu oa g tn aans, 金 鱼 藻
C r t h, m d mes m 和 eao )l e ru p l u 黑 藻 H d ia y r l l
12 试 验方 法 .
本 研 究采 集 白洋淀 富 营养化 的湖水 和底 泥 ,选 取淀区夏秋季节常见的 4 种沉水植物 : 蓖齿眼子菜 、
马来眼子菜 、 金鱼藻和黑藻 ,进行室内静态模拟试 验。对各沉水植物净化受污染水体 的效能及改善水 环境的能力进行研究 , 分析水体氮、磷元素和有机 污染物的消减过程及其动态变化规律 , 白洋淀水 为 体富营养化的治理提供理论依据。
在 的生长体系对水体 中总磷 的去 除能力分别为 : . 、 . 、 . 和 5 3 ・k ~ 去除率分别为 : 3 9 8. %、 7 4 4 8 4 2 4 2 . g - , 6 7 9 o dg 8. %、 4 5 8. % 5 3 8
和 8 .8 对水体 中氨氮的去除能力分别为 : 1 2 1.5 1 . 98 %; 1. 、 O7 、 20 4 2和 1.0P ・-g 去除率分别为 : 49 %、 05 %、 89 % 1 gd1 ~, 9 . 7. 8 7 .8 7 . 6 和 7 .1 81%;对总氮 的去 除能力 分别 为 :3 . 、3 . 、4 . 76 9 97 9 2 2和 4 .5P --g O 1 gd1 ~,去除率分别为 :7 .0 6 . 94 %、8 . %、8 .1 38 2 85 %和
生长体系 , 研究 4 种沉水植物在 白洋淀富 营养化环境下 的生长状 况 , 以及不 同沉 水植 物生长体系对水体磷 、 氮及有机 物的净
富营养化对沉水植物生长生理影响的研究现状综述
86种植科学1.水体富营养化现状水体富营养化是指由于水中氮、磷等营养物质富集,打破了水生态系统的平衡状态,而导致单一物种异常繁殖,水质逐渐恶化的现象,其常存在于水库、湖泊等水体。
这些水体具有流动性差、流速低、水体更替周期长、泥沙沉积快等特点,水流携带的营养物质极易沉积,从而使水体呈现富营养化状态。
2017年中国水资源公报显示,接近80%的湖泊与30%的水库已处于富营养状态。
由此可见,我国湖泊、水库等低流速水体的富营养化问题十分严峻,治理工作迫在眉睫。
而沉水植物在生长中可以吸收氮、磷等营养物质,富集金属离子,抑制浮游藻类的生长,且具有生长速度快、对污染水体的适应能力强、易培养、净化效率高、有审美价值等优点,现已被广泛应用于各类富营养水体的综合治理中。
2.氮、磷对沉水植物的影响水体中氮的存在形式主要是有机物与无机盐,有机氮有蛋白质等,无机氮盐包括氨氮和硝氮。
沉水植物可以直接吸收两种无机氮盐,但优先吸收氨氮。
而水体中的磷主要以不同形式的磷酸盐存在,少数为含磷的有机物。
水体富营养化将直接导致水中氮、磷浓度升高。
在富营养化引起的一系列胁迫因子中,氮、磷对沉水植物的影响极大,称为直接胁迫因子。
2.1 营养盐形态的影响研究显示,氨氮吸收过多将导致氨害;而硝氮吸收后可以储存在液泡中,影响相对较小。
王珺以轮叶黑藻为试验材料进行试验,通过控制NH4+、NO3-浓度比,测量酶活性等生长生理指标的变化。
其研究结果表明,不同氮盐形态对沉水植物的生长生理存在影响,过量氨氮对植物生长不利,且随着浓度的增高,其对植物的胁迫作用越强。
2.2 营养盐浓度的胁迫沉水植物对氮、磷存在耐受性,不同植物的耐受程度不同。
若营养盐浓度在耐受阀值以内,盐浓度增加对沉水植物的生长起促进作用;而超过耐受极限后,高浓度的营养盐则会对沉水植物造成生长胁迫。
目前对不同沉水植物耐受阀值的研究有很多。
关于氨氮浓度的影响,普遍的研究结果显示:低浓度氨氮促进沉水植物生长;高浓度氨氮抑制沉水植物生长,植物体内的叶绿素、可溶性糖含量减少,抗氧化酶活性上升;当浓度达到某一极值后,植物将很快死亡。
影响富营养化水体沉水植物修复的生态因子探讨
了光照、p 、营养盐、重金属 、悬浮颗粒物及着生藻类等 生态 因 对沉水植 物修 复的影响和修 复时应 注意的问题 。 H 子
关 键 词 :富营养 化 ; 沉水植物 ; 生态修复 ; 生态 因子
e o y tm e e e ae css e d g n r td,whc o s q e t srce e s s i a l e eo me to o a o it n c n my B p l ai n ih c n e u n y r t td t u t n b e d v lp n fl c s ey a d e o o . y a pi t l e i h a l c c o o e tc n l g o c r i g og n zn rr c n t ci g te s b r e ln s t e o tmi ae o c v rwae u l y i a ft h oo y c n e n n r a ii g o e o sr t h u meg d p a t O d c n a n t rr o e tr q ai s n h e u n e t
文献标识码 : A 文章编号 :0 1 64 2 0 )30 3 44 10 - 4 (0 7 0 -00 ) 3 中图分 类号 : 1 1 X 7
S u y o o o ia a t r fe t g Re t r t n o u me g d Pl n s i a e t t o h c i n t d n Ec l g c lF co s Af c n so a o fS b r e a t n W t r wi Eu r p i o i i h at
沉水植物对水体水质净化效果的研究
沉水植物对水体水质净化效果的研究
一、植物物理吸收污染物
沉水植物可借助自身的生理特性来吸收水中营养物质,如氮、磷等,其中氮、磷分别
是造成水体富营养化的主要元素。
水中的氮、磷主要来源于工、农业废水的排放,其过量
输入将导致水体富营养化。
根据研究发现,沉水植物对水体中氮、磷具有较好的吸收能力,可以通过物理吸收的形式净化水质。
二、植物化学转化污染物
沉水植物可通过将水中物质的化学形态进行转化,从而达到净化污染物的目的。
例如
水体中的硫化氢和温泉氢气,都是比较有害的污染物,沉水植物的根系能将硫化氢转化为
硫酸根离子,从而有效地减少了水中硫化氢的含量。
类似的,沉水植物还可以通过其根系
中的细菌将水中的亚硝酸盐转化为氮气等无害物质。
沉水植物对水质的改善不仅仅是通过生物学途径,其根系及周边还能通过吸附的方式
迅速去除水中的一些有害物质。
例如,研究表明,沉水植物吸附镉、铜等重金属离子的能
力很强,而且这种吸附能力并不会随着时间的推移而受到太多影响。
因此,可将沉水植物
应用于水体中有害金属离子的去除中。
综上所述,沉水植物不仅能通过自身能力降低水体中营养物质的含量,对一些致病菌、重金属等有害物质也有吸收、转化和吸附的能力,从而有效地净化水质。
近年来,随着人
们环保意识的不断增强,沉水植物在水质净化领域的应用前景十分广阔。
沉水植物对水体水质净化效果的研究
沉水植物对水体水质净化效果的研究【摘要】本文通过对沉水植物对水体水质净化效果的研究,探讨了沉水植物在水体中的应用及其净化机制。
实验研究表明,沉水植物对水体中的有害物质具有很好的去除效果,可以显著改善水质。
影响沉水植物净化效果的因素包括水体温度、光照条件、营养盐含量等。
未来的研究方向应当更加深入地探讨沉水植物种类的选择、生长环境的优化等方面,以提高其在水质净化中的应用效果。
沉水植物对水质净化具有重要意义,在环境保护和生态恢复中起着重要作用,值得进一步深入研究和应用。
【关键词】关键词:沉水植物,水体水质净化,净化机制,实验研究,影响因素,重要性,未来研究,总结。
1. 引言1.1 研究背景水体污染是当前全球环境问题中的一个严重挑战,对人类健康和生态系统造成破坏。
随着工业化进程的加速和城市化规模的扩大,水体污染问题变得日益突出。
传统的水质净化方法往往昂贵且效果有限,因此人们需要寻找更有效和经济的水质净化方式。
对沉水植物对水体水质净化效果的研究具有重要意义。
通过深入了解沉水植物的净化机制、在水体中的应用效果,以及影响其净化效果的因素,可以为进一步推广和应用沉水植物提供科学依据,为水体净化工作提供参考和指导。
中的内容到此结束。
1.2 研究意义水质污染已经成为当前环境问题中的重要议题之一,而沉水植物作为水体中的重要净化因素,具有重要的研究意义。
研究沉水植物对水体水质净化效果的意义在于探究其在水环境中的作用机制,为提高水体的净化效果提供依据。
了解沉水植物如何影响水质的变化,可以为环境保护和水资源管理提供科学依据。
沉水植物对水质净化效果的研究对于生态系统的维护和修复具有重要意义。
通过研究沉水植物的净化机制和应用技术,可以有效提高水体的水质,有助于生物多样性的保护和生态平衡的恢复。
2. 正文2.1 沉水植物对水体水质的影响沉水植物对水体水质的影响是非常显著的。
沉水植物在水体中生长繁茂,可以吸收水体中的营养物质,减少水体中的富营养化现象,进而改善水质。
水体富营养化的生物修复方法研究综述
水体富营养化的生物修复方法研究综述摘要水体富营养化是当代主要的水环境污染问题之一,n、p 等营养物质不仅使得水质下降,更是流域和海洋藻类泛滥(藻华)的主要原因。
本文通过阅读相关文献资料,归纳和总结了现今比较热门的生态治理水体富营养化的方法,并提出自己的对生态治理问题的见解。
关键词水体富营养化生物治理1水体富营养化问题概述1.1水体富营养化富营养化是指生物所需的氮(n )、磷(p)等无机营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等相对封闭或水流缓慢的水体,在适宜的外界环境(水域的物理化学环境)因素综合作用下,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他水生生物大量死亡的现象。
1.2 水体富营养化问题治理目前国内外在控制蓝藻水华、治理水体富营养化的问题上采取的措施大体可归结为:(1)外源污染物,特别是点、面源污染物的截留、控制。
(2)内源污染物的控制。
两者的目的都在于降低营养物质的负荷、控制藻类的异常繁殖,逐步提高水的质量。
对于湖泊富营养化,各个国家和地区采用不同的物理、化学方法对其进行预防、控制和修复,并且取得一定的成效。
物理法主要采用截流、疏浚、稀释和污水分流等措施。
物理方法有耗时、高成本、难操作的缺点。
化学方法主要是利用除草剂、杀藻剂及金属盐等来控制水华,常用的除藻剂有硫酸铜、二氧化氯等,臭氧和高锰酸钾作为除藻剂也有研究。
在实际运用的过程中,物理方法损耗高,化学方法又牵涉到化学药剂对水体的二次污染。
都不宜长期使用。
2水体富营养化的生物修复方法生物修复是指利用生物的生命代谢活动在一定的条件下减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使有毒有害物质完全无害化,从而使污染的环境能够部分或者完全恢复到原始状态的一个受控或自发进行的过程。
2.1微生物修复(1)固定化光合细菌:是将游离的光合细菌利用固定化材料将其固定,用于处理污染水体的1种方法。
(2)固定化氮循环细菌修复:固定化氮循环菌在参与水体的氮素循环中起着重要的作用,研究表明,接种固定化氮循环菌可去除富营养化水体中过量氮素。
沉水植物对水体水质净化效果的研究
沉水植物对水体水质净化效果的研究1. 沉水植物的分类及特点沉水植物是指能够在水体中生长并完全或部分沉入水中的植物。
它们凭借其独特的形态和生理特性,可以在水中吸收营养物质,过滤水体,改善水质。
沉水植物根据其生长环境和特点可分为不同的类型,如水葫芦、茨菇、水蕨等。
这些植物大多具有较高的光合作用能力,能够有效吸收水体中的营养盐和有机物质,有助于降低水体中的营养盐含量,提高水质的透明度。
2. 沉水植物对水体水质的净化作用(1)吸收富营养物质水体中大量的营养物质是导致水体富营养化的主要原因之一,而沉水植物具有较强的吸收能力,能够有效地吸收水中的氨氮、硝酸盐等营养物质,降低水体中的营养盐浓度,减缓水体富营养化的过程。
(2)过滤悬浮物质水体中的悬浮物质是造成水体浑浊的原因之一,沉水植物的茎叶可以降低水中的悬浮物质含量,改善水体的透明度,为水体中的生物提供更好的生存环境。
(3)降解有机污染物沉水植物的根系可以释放出物质促进有益菌群的生长,有助于降解水体中的有机污染物,减少水体富营养化和水华的发生。
3. 沉水植物对水质净化的影响因素沉水植物的生长和净化效果受到多种因素的影响,包括光照、水温、营养盐含量、溶解氧含量等。
充足的光照和适宜的温度有利于沉水植物的生长,提高其吸收养分和过滤悬浮物质的效果;适宜的营养盐含量有利于沉水植物的生长,但过高的营养盐含量可能导致水体富营养化,影响沉水植物的净化效果。
4. 沉水植物在水体生态修复中的应用由于沉水植物具有较好的水质净化能力,因此被广泛应用于水体生态修复和水质改善工程中。
在湖泊和水库中可以通过人工种植沉水植物,利用其吸收养分和过滤悬浮物质的能力,改善水质,恢复水体的生态平衡;在城市河道和湿地中,可以利用沉水植物修复受污染的水体,提高水体的净化效果。
5. 沉水植物的发展前景随着人们对环境保护意识的不断增强,对水体净化技术的需求日益迫切,沉水植物净化水体的技术将得到更多的关注和应用。
沉水植物对水体水质净化效果的研究
沉水植物对水体水质净化效果的研究
沉水植物作为水生植物的一类,具有一定的水质净化能力。
近年来,研究人员对沉水
植物对水体水质净化效果的研究逐渐增多,并提出了一系列研究成果。
沉水植物能够通过吸收水体中的营养盐来净化水质。
水体中的营养盐,如氨氮、硝态
氮和磷等,是导致水体富营养化的重要原因。
沉水植物通过其根系吸收水中的营养盐,降
低了水体中的营养盐浓度,从而抑制了水体藻类和藻水华的生长,净化了水质。
沉水植物还能够通过提供庇护、氧化还原和降低浊度等机制来改善水体水质。
沉水植
物的茎和叶片能够提供庇护给水中的其他生物,使得其能够生长繁殖。
沉水植物根系还能
够吸附和氧化还原水中的有害物质,如重金属、化学物质等。
沉水植物的根系和茎叶也能
够降低水体的浊度,使水质清澈透明。
沉水植物的生态系统功能对水质也有一定的影响。
沉水植物能够构建自身的生态系统,与其他生物相互作用,形成稳定的生态平衡。
这种生态系统能够降低水体中的有害物质浓度,提供足够的氧气和光照,促进水中生物的生长发育,从而改善水质。
沉水植物对水体水质净化具有显著效果。
由于沉水植物的种类、数量和生境等因素的
不同,其净化效果也会有所差异。
未来的研究需要进一步探索沉水植物的物种适应性、适
宜密度和生态系统功能等方面,以更好地利用沉水植物来改善水质。
水体富营养化的生物修复研究进展
环境科学科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald105①基金项目:广东省大学生创新创业训练计划项目(项目编号:201811847126);佛山科学技术学院学生学术基金。
作者简介:黎铭轩(1998—),男,广东广州人,在读本科,研究方向:富营养化水体修复。
通讯作者:张妍(1987—),女,辽宁鞍山人,博士,特聘青年研究员,研究方向:水污染控制、微生物生态、水环境污染 与修复,E-mail:349618796@。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.36.105水体富营养化的生物修复研究进展①黎铭轩 张妍* 江学顶 李富华(佛山科学技术学院环境与化学工程学院 广东佛山 528225)摘 要:富营养化的水体对人们的生活环境造成了极大的负面影响,水体富营养化所产生的一系列问题甚至成为许多发展中国家经济发展的制约因素,严重时还会威胁到人类的生存。
因此,如何修复富营养化的水体、降低其中的氮(N )、磷(P )等营养物质的含量以及如何利用最经济实用的技术手段来恢复水体综合功能已经成为当前全球环境研究的热点问题。
本文主要从不同的生物修复技术在富营养化水体的作用进行研究与评价,列举出目前人类所掌握的富营养化水体修复技术,及其在未来的应用前景和展望。
关键词:富营养化 水体生物修复 修复技术中图分类号:X171 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)12(c)-0105-03作为一种新兴的环境修复技术—生物修复技术,与物理化学修复相比,生物修复技术具有环境友好、成本低、无二次污染等优点。
该技术已经引起了世界各国的关注,并在土壤、地表水和地下水的污染治理中发挥着越来越重要的作用。
富营养化水体修复技术有很多种,不同的生物修复技术对富营养化水体的影响不同,因此针对不同水体选择合适的修复方案具有重要意义[1]。
本文对水体富营养化的生物修复技术进行简要总结归纳,并对生物修复技术的未来与展望进行探讨。
水体富营养化生态治理研究课题与科研院所
水体富营养化生态治理研究课题与科研院所摘要:本文主要讲了什么是水体富营养化,其成因、危害和治理方法,水体富营养化的生态治理过程与生物修复常用技术,国家在“十一五”,“十二五”中推出的相关科研课题与研究院所。
关键字:水体富营养化;生态治理;研究课题;科研院所前言水体富营养化是指氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。
当过量营养进入湖泊、水库、河口、海湾等缓流水体后, 水生生物特别是藻类将大量繁殖, 使水中溶解氧含量急剧下降, 以致影响到鱼类等的生存。
富营养化一般分为天然富营养化和人为富营养化两种。
在自然条件下, 湖泊从贫营养湖-营养湖—沼泽—陆地的演变过程极为缓慢, 人类的活动将大量工业废水和生活污水以及农田径流中的植物营养物质排入湖泊等水体后, 将大大加快水体的富营养化进程。
水体富营养化后, 由于浮游生物大量繁殖, 往往呈现蓝色、红色、棕色、乳白色等。
这种现象在江河湖泊中称为水华 , 在海中则叫做赤潮。
生态治理就是利用生物修复技术达到治理的一种途径。
生物修复技术包括利用栽培的植物、培养的微生物、放养的水生动物来净化和恢复受污染的富营养化水体。
生物方法具有无副作用、廉价和易操作等特点, 具有较强的应用性和发展前景。
目前水体富营养化已经给人类生活带来巨大影响,也给国家发展造成一定的局限。
国家越来越意识到这一问题,并批准了多项对水体富营养化的治理治理课题,科研院所走在治理的前言,包括中国科学院,中国环境科学院以及中国水科院。
1.富营养化的成因、危害及治理方法水体富营养化的成因有天然形成的富营养化和人为形成的富营养化。
天然富营养化要经过几千年甚至几万年才能完成, 而人类经济活动可导致水体在短短几年之内就出现富营养化。
人为富营养化是当代水体富营养化的主要因素,主要成因有工业点源污染、农业面源污染、水产养殖业过多投放饲料及交通运输造成的污染。
富营养化引起水生生态系统结构和功能的变化, 表现为水质恶化、景观破坏、蓝藻等水生生物异常大量繁殖、水体透明度下降、沉积速度增大、厌氧程度提高、生物多样性下降和优势种改变等一系列问题。
典型沉水植物修复富营养水体的最优种植密度
典型沉水植物修复富营养水体的最优种植密度张萌;李雄清;邹新;周慜;刘足根【摘要】沉水植物因其完全水生的特点使得其在水生植物各生活型中对环境胁迫的反应最为敏感,它的存在对水域生态系统中的结构和功能的稳定性起着支撑作用.因此,沉水植物对于生态修复中水生植物群落的构建起着关键作用.通过室内人工栽培的模拟试验,研究不同种植密度下中国典型沉水植物耐污种金鱼藻(Ceratophyllum demersum L)和穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L)对氮、磷营养盐的去除能力,并筛选最优定植密度.结果表明,金鱼藻种植密度为4.0 g/L时,对总氮(TN)、总磷(TP)去除率最高,分别达86.78%和91.82%;穗花狐尾藻种植密度为2.0 g/L和4.0 g/L时,对总氮、总磷去除率最高,分别达91.60%和92.10%.通过氮磷去除率-密度的非线性拟合模型,金鱼藻和穗花狐尾藻的最优种植密度分别为4.5~5.0 g/L和3.0 g/L.基于成本-效率均衡考虑,最终确定了两种沉水植物的单一种植最优密度为3.0 g/L.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2016(055)020【总页数】7页(P5218-5224)【关键词】富营养化;沉水植物耐污种;最优种植密度;金鱼藻(Ceratophyllum demersum L);穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum L);模拟试验【作者】张萌;李雄清;邹新;周慜;刘足根【作者单位】江西省环境保护科学研究院,南昌330039;江西省环境保护工程技术中心,南昌330039;江西省环境保护科学研究院,南昌330039;南昌大学环境与化学工程学院,南昌330031;江西省环境监测中心站,南昌330039;江西省环境保护科学研究院,南昌330039;江西省环境保护工程技术中心,南昌330039;江西省环境保护科学研究院,南昌330039;江西省环境保护工程技术中心,南昌330039【正文语种】中文【中图分类】X171.4;X524作为水生态系统中重要初级生产者,沉水植物在水生生态系统中的重要生态功能广受认同[1,2],该类群能起到维持湖泊清水稳态与改善水质的关键作用,因此沉水植物应用于水体生态修复受到国内外普遍青睐[3-7]。
水体富营养化治理的生物修复方法研究
水体富营养化治理的生物修复方法研究摘要:水体富营养化是当前水环境面临的重要问题之一。
本文旨在研究水体富营养化治理的生物修复方法,以提供有效的解决方案。
通过分析和比较不同的生物修复方法,探讨其优势与局限性。
研究结果表明,生物修复方法在水体富营养化治理中具有潜在的应用前景,并为生态环境的保护与恢复提供了新思路。
关键词:水体富营养化,生物修复,治理方法,生态环境,水质改善引言:随着人类活动的不断增加,农业、工业和城市化进程导致水体富营养化问题日益严重。
水体富营养化不仅影响水质,导致藻类暴发和水体富营养化现象,还威胁着水生态系统的平衡和生物多样性。
因此,寻找有效的治理方法,改善水体富营养化状况,成为当前亟待解决的环境问题。
一、水体富营养化的成因及影响水体富营养化是指水体中氮、磷等营养物质过度富集,导致藻类暴发和水质恶化的现象。
其主要成因包括农业、工业、城市污水排放和大气沉降等。
农业中过量的化肥和农药使用,工业废水和污水的排放,都会导致富营养化问题的加剧。
水体富营养化对生态环境造成严重影响。
一方面,过度富营养会刺激藻类大量繁殖,形成赤潮现象,影响水质和景观,甚至危害水生动植物的生存。
另一方面,藻类死亡后会消耗水体中氧气,导致水体缺氧,造成鱼类大量死亡,破坏水生态系统的平衡。
此外,水体富营养化还会对水资源的可持续利用产生负面影响。
富营养化导致水体富含藻类和有机物,使得水质变差,影响居民的生活用水和工业用水。
同时,富营养化还会增加水处理的难度和成本,加大水资源管理的压力。
因此,解决水体富营养化问题对于保护生态环境、提高水质和水资源的利用效率至关重要。
需要采取有效的措施,控制污染源的排放,加强水体监测和管理,推动水体富营养化治理和生态恢复,实现水体环境的持续改善。
二、生物修复方法在水体富营养化治理中的应用1.植物修复技术·水生植物修复水生植物如箭莎、藻类、水葱等具有吸收和积累氮、磷等营养物质的特性。
将这些水生植物引入水体中,利用其生长代谢作用,吸收水中的营养物质,有效降低水体中的氮磷含量,减缓富营养化过程。
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1 前 言
经济的快速发展和人口的不断增加使大量的营 养物质不断地流入湖泊 , 致使湖泊富营养化现象日 趋严重 , 已成为一个世界性的生态环境问题 , 影响 当地社会 、经济的可持续发展 。因此 , 开展富营养 化水体生态系统退化机制及其控制技术的研究具有 非常重要的理论与实际意义 。利用大型水生高等植 物富集氮磷是治理 、调节和抑制水体富营养化的有 效途径之一 [ 1 ] 。沉水植物具有比浮叶植物等更强 的富集氮磷的能力 [ 2 ] ; 并有利于利用富营养化水
大量化石燃料消耗所产生的 SO2 、NOx气态污 染物在大气中被氧化后会产生硫酸和硝酸的气溶 胶 , 通过沉降进入水体 。自 20世纪 50年代出现大 气酸性降水以来 , 世界许多水体受到酸雨的严重危 害 。实验证实金鱼藻光合作用最有利的 pH 值为 710~810, 所以酸性的水体会对金鱼藻产生严重的 胁迫作用 。另外随着水体 pH 值的下降 , 将会促进 其中重金属盐的解离 , 包括底泥的释放 , 从而增加 了重金属对水生植物的毒害作用 。通过 Cu、A l和
收稿日期 : 2006210219 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 40471019)及“211 工程 ”学科
建设项目 (R2317312) 。 作者简介 :陆露璐 (1983 - ) ,女 ,江苏苏州人 ,苏州大学化学化工学
院 2006级硕士研究生 。主要研究方向为水体生态修复 技术与理论 。
体中的有限光能 , 也可为水体增加 DO[ 3 ] ; 同时也 可为水体形成复杂的食物链 (网 ) 提供食物 、栖 息地和其他必需条件 , 是水体生物多样性赖以维持 的基础 [ 4 ] 。但在组建或重建沉水植物净化水质或 实施水生态修复工程时常受到许多因素的影响 。本 文主要对近年来国内外利用沉水植物对水体进行生 态修复的影响因素进行综述 , 并结合课题组多年的 水体修复实践 , 探讨影响沉水植物修复的主要生态 因子 , 为利用沉水植物对富营养化水体进行生态修 复提供参考 。
(1. 苏州大学化学化工学院 , 江苏 苏州 215123; 2. 华东师范大学资源环境学院 , 上海 200062)
摘要 : 日益严重的水体富营养化现象 , 不仅降低了它的使用功能 , 也使水生态系统日趋退化 , 从而制约了当地社会经 济的可持续发展 。利用组建或重建沉水植物技术净化水质或进行水体生态修复是一种有效的生态工程措施 。本文综述 了光照 、pH、营养盐 、重金属 、悬浮颗粒物及着生藻类等生态因子对沉水植物修复的影响和修复时应注意的问题 。 关 键 词 : 富营养化 ; 沉水植物 ; 生态修复 ; 生态因子 中图分类号 : X171 文献标识码 : A 文章编号 : 100123644 (2007) 0320030204
随着矿产资源的大量开发利用 , 工业生产迅猛 发展和各种化学产品广泛的使用 , 一个日益突出的 问题就是由此引发的重金属污染越来越严重 。重金 属分为必需元素和非必需元素 , 某些重金属如 Cu、 Zn是植物生长的必需元素 , 但是无论是必需元素
32
四 川 环 境
pH对藻类及水生生态系统影响的研究 , Zn和 pH 值对金 鱼 藻 的 毒 害 的 研 究 结 果 都 证 实 了 这 一 结 果 [ 9~11 ] 。而菹草 、穗状狐尾藻的光合作用在中性 偏酸的水体中较旺盛 。pH在 5~11之间时 , pH 值 升高 , 它们的光合作用强度会降低 ; 其净产氧量 、 总产氧量与 pH 皆呈线性相关 [ 12, 13 ] 。所以在富营养 化水体中利用沉水植物进行修复时要注意沉水植物 的种类及其所合适的 pH 范围 。pH 值大小不仅影 响光合最适状况 , 还影响水中无机碳源 、水体中有 毒物质 , 例如非离子氨 、重金属盐等的胁迫作用 , 这些都会直接导致沉水植物光合速率的下降 。 213 营养盐
( 1. The College of Chem istry and Chem ica l Eng ineering of S oochow U n iversity, S uzhou, J iangsu 215123, Ch ina; 2. The D epa rtm en t of R esou rce & Environm en t, East Ch ina N orm a l U n iversity, S hangha i 200062, Ch ina)
Study on Ecolog ica l Factors Affecting Restora tion of Subm erged Plan ts in W a ter w ith Eutroph ica tion LU Lu2lu1 , L IM ing1 , L IU D e2qi1 , YUAN W en2 , CA I Ye1 , GU Jun1
26卷
还是非必需元素 , 当超过某一数值时 , 都会对植物 产生毒害作用 , 轻则植物体的代谢过程发生紊乱 , 生长发育受阻 , 重则导致植物死亡 。徐勤松的研究 结果 表 明 , Cu 对 黑 藻 的 致 死 阈 浓 度 为 015 ~ 1 mg /L , Cd为 1~2 mg /L , Zn为 5 ~6 m g /L。黑藻 的 Cu致死剂量已经达到了国家环保总局制定的地 面水环境质量的二类水标准 ( Cu 为 l mg /L ) 。 [ 18 ] 谷巍实验证实水体 Hg、Cd的污染对狐尾藻起着一 种急性毒害作用 , Hg对狐尾藻的快速致死浓度为 1~2 mg /L , Cd对轮叶狐尾藻的快速致死浓度为 3 ~5 mg /L[ 19 ] 。另外 , 常福辰通过 Cd、 Hg共存实 验的结果证实 , 二者对金鱼藻所产生的协同毒性效 应比 Cd、 Hg 单 独 作 用 时 的 要 大 , 毒 性 效 应 和 Cd2 + 、Hg2 +的浓度基本成正比例关系 [ 20 ] 。在水体 实际修复过程中 , 要对其进行较为详尽的污染物与 污染过程分析 , 根据沉水植物对重金属的耐受能 力 , 选择那些耐污能力强的作为先锋物种 , 结合对 水体 pH 的调节 [ 9~12 ] , 待重金属降低到合适的范围 后 , 再逐步组建其他沉水植物形成稳定的水生植物 群落 。 215 悬浮颗粒物
第 26卷第 3期
四 川 环 境
Vol126, No13
2007年 6月
SICHUAN ENV IRONMENT
June 2007
·生态环境 ·
影响富营养化水体沉水植物修复的生态因子探讨
陆露璐 1 , 黎 明 1 , 刘德启 1 , 袁 雯 2 , 蔡 晔 1 , 顾 俊 1
Abstra ct: Increasingly worsening eutrophication not only has made the function of water body reduced, also has made the water
ecosystem degenerated, which consequently restricted the sustainable development of local society and economy. By app lication of the technology concerning organizing or reconstructing the submerged p lants to decontam inate or recover water quality is an effective measure of ecological engineering. This paper reviewed the ecological factors such as light, nutrient salt, heavy metal, suspended particulate matter and periphytic algae on the rehabilitation of submerged p lants. A lso some p roblem s during the phytoremediation work were discussed.
2 生态因子
211 光照 水下不同深度光照强度的分布是制约利用沉水
植物进行水体修复的关键因素 。沉水植物光合作用 的光补偿点决定了沉水植物在水下可分布的最大深
3期
陆露璐等 : 影响富营养化水体沉水植物修复的生态因子探讨
ห้องสมุดไป่ตู้31
度和光合产量及竞争能力 [ 4 ] 。苏文华等对 5 种沉 水植物进行了研究 , 其中苦草 (V a llisneria am erica2 na) 对光的需求最低 , 适于在低光照条件的水下生 长 , 穗状狐尾藻 (M y riophy llum spica tum ) 和金鱼藻 ( Cera toph ty llum dem ersum L ) 对光的需求最高 , 在 上层有较强的竞争能力 ; 菹草 ( Potam ogeton crisp2 us) 和黑藻 ( Ityd riua verticilla ta ) 对光的需求介于 中间 , 最大光合产量出现在中层 , 可在水体中层形 成优势 [ 5 ] 。这一结果与李伟等研究洪湖沉水植物 的垂直结构与物种配置 的分 层状 况基 本吻 合 [ 6 ] 。 栾会妮等试验研究表明穗状狐尾藻存在光抑制现 象 , 但在全 光 照 条 件 下 仍 能 保 持 一 定 的 光 合 速 率 [ 7 ] 。就金鱼藻而言 , 冬季水面下的光照度高于 金鱼藻的光补偿点 , 金鱼藻就能安全越冬 。春 、夏 季随着水温不断上升 , 金鱼藻的光补偿点就会提 高 , 但金鱼藻会生长旺盛 , 以致会产生自遮作用 , 导致下部枝叶接收到的光照长期处于光补偿点以 下 , 引起下部枝叶枯黄等现象 [ 5 ] 。菹草春未夏初 , 当菹草枝叶长出水面后 , 表层 、亚表层植株因强光 照射产生光抑制 , 使其光合作用严重受阻 。中 、下 层的菹草植株 , 尽管从表层菹草的叶间空隙中偶尔 得到断续的光照 , 但一天中约有 70%的植株大部 分时间生活在光补偿点下 , 这会导致光饥饿而枯 萎 [ 8 ] 。因此 , 在重建或组建沉水植物进行生态修复 时 , 一定要考虑沉水植物群落的类型及其合适的生物 量。根据环境条件和种群特性的差异 , 在时间、空间 分布上按一定比例进行合理的安排 , 以达到恢复原有 水体群落结构与功能的目标。当沉水植物生长旺盛以 致会产生自遮作用或衰败、消亡时 , 要及时地进行打 捞与清理 , 以免造成水体的二次污染 , 并防止由此而 产生水体透光性的降低与水下光谱分布的改变 , 这将 直接或间接地导致修复植物的退化。 212 pH 值