浮萍在水体修复中的
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二 水生植物的净水机理
1、吸收作用 在生长过程中，需要吸收大量的N、P等营养元素，并同化为自 身的结构组成物质（蛋白质和核酸等），从而使富营养化水体得到净化。 2、降解作用
截留在根系周围的有机胶体或悬浮物并将其分解矿化。
3、吸附、过滤、沉淀作用
造成水体污染的因素： 造成水体污染的因素：
(1)向水体排放未经过妥善处理的城市生活污水和工业废水 (2)施用的化肥、农药及地面污染物被雨水冲刷，随地面径流进 入水体 (3)随大气扩散的有毒物质通过重力沉降或降水过程进入水体等
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水体“富营养化” 水体“富营养化”:
紫萍属 (Spirodela Schleid)
叶状体扁平，阔倒卵 圆形，长5～8mm，宽 4～6mm。先端钝圆， 表面绿色，背面紫色。背 面中央丝状根5-11条。 常以侧芽进行繁殖。晚秋 植株产生冬芽，多年生， 浮生于池塘、稻田、水沟 等静水小水体。
分种：紫萍，少根紫萍
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浮萍科植物的分类： 浮萍科植物的分类： 该科植物包括4个属，28个种，分布遍及全世 界温暖地区，多生于沼泽、湖泊等静水中。 我国有3属6种。
植物体无根，基部具1囊 --芜萍属 植物体具根，基部具2囊 根成束，多数 --紫萍属 根1 --浮萍属 属
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我们只有一个地球 我们只有一 个地球──走 可持续发展之 路 是人类社会 共同的唯一选 择！
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发达的根系，附着于根系的细菌体。
4、抑藻作用 水生植物和浮游藻类在营养物质和光能利用上是竞争者，前者 个体大、生命周期长、吸收和利用营养的能力都很强，能很好地抑制浮游 藻类的生长。此外，某些水生植物根系还能分泌克藻物质，如用培养石菖 蒲的水培养藻可以破坏藻类的叶绿素a、使其光合速率、细胞还原TTC的能 力显著下降；此外水生植物根圈为底栖动物、浮游动物提供栖息环境，其 中有的动物如水蜗牛，隆线藻及螺类都易浮游藻类为食。
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（2）近年来，我国在该领域也开展了实验室规模的基础性研 究工作，如环境和营养条件对浮萍生长的影响、浮萍吸收氮 的动力学特性及浅水体浮萍污水净化系统的除氮途径等，取 得了大量重要成果，明确了浮萍单种体系下的污染物去除及 浮萍生长等相关规律。
（3）然而由于浮萍只能耐受较低有机污染，在高有机污染条 件下其对氮、磷吸收效率明显下降，因而如何提高其对高有 机污染以及污水的净化能力对于推广浮萍污水净化系统的应 用具有重要意义。体污染的定义： 水体污染的定义：
由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水 体，超出了水体的自净和纳污能力，从而导致水体及其底泥的物 体， 理、化学性质和生物群薄组成发生不良变化，破坏了水中固有的 生态系统，破坏了水体的功能，从而降低水体使用价值的现象。
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太湖鱼类死亡
90 年代初，太湖北部紧邻无锡 市的梅梁湾因水华大量暴发，使得 无锡市多处自来水厂过滤池堵塞， 造成 116 家工厂停工，直接经济损 失 1.3 亿元，死鱼 4.45×104Kg。
2007年5月29日，无锡的太湖再次爆发 大规模蓝藻，带来的直接后果是：无锡全 城所有的自来水都发生恶臭现象，吃饭不 再香、洗澡不再香、刷牙不再香、洗衣服 不再香，整个空气中都弥漫着一股类似于 下水道那种恶臭。
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浮萍能够为其他对水生生态系统恢复有促进作用的生物 提供庇护所，形成较为复杂的生态修复系统。所以，在污染 水体的生态修复过程中，浮萍能够发挥很大的潜力。对于城 市中的小型污染水体，如公园内的湖泊、池塘、苏州河的支 流等，应用浮萍能够吸收富集氮磷和多种污染物的特性，定 期收获从而使其从水体中去除，能够取得很好的净化效果， 逐步修复建立健康的水生生态系统。浮萍对水面的覆盖，还 可以去除臭味，减少蚊虫的滋生，美化景观，而且收获的浮 萍可以作饲料养鱼和喂养畜禽，或者作为绿肥还田。国内不 少中药工作者甚至还开发浮萍的药用价值，用于治疗鸡感冒、 儿童急性肾炎、痤疮、糖尿病、鹅掌风等，均取得良好的效 果。所以说利用浮萍净化污水具有较高的经济价值、生态效 应和社会效益，有良好的应用前景。
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三 浮萍治理受污染水体应用研究
浮萍科植物的生物学特性： 浮萍科植物的生物学特性：
浮萍科植物是一类以漂浮为主的水生被子植物，主要是无 性繁殖。叶状体(长径均不及1 cm) 呈绿色，具有不明显的掌状 脉1～11 条(无根萍无脉) ，背面有时呈紫色。其基部中心具有 不定根，一般为1 至多条或无根，根冠鞘状，脱落；基部(即狭 窄的一端) 有时近中部，其两侧各具有一个向外开口的夹层囊 或仅一端具有一个似鱼篓子口样的开口，其内均生有一个新叶 状体，伸出，有细柄或无细柄。断离母体或数代相连为其主要 的繁殖方式，在它们大约4 个星期的生命周期中，至少可以繁 殖10～20 次。在正常气温下，浮萍科植物在冬季将死之前，其 夹囊或开口内生椭圆形的冬芽，脱离母体沉入水底，翌年春再 浮出水面发芽成新株。
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浮 萍 属 (Lemna L.)
漂浮或悬浮水生草本。
叶状体扁平，2面绿色， 具1-5脉；根1条，无维管 1-5 1 束。叶状体基部两侧具囊， 囊内生营养芽和花芽。
分种：品藻，浮萍，稀脉浮萍
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将浮萍用具有美学价值的筐体圈住，制成浮萍净化 生物反应器，将是既能提高水体的景观价值，又能净化 水体的好办法，利用浮萍生长速度快的特点，将其他植 物难高效分解的农药、重金属等的基因片段转移到浮萍 体内，培养高效分解和吸收特定污染物的新品种，使浮 萍在水污染的治理方面发挥更大的作用。
浮萍在水体修复中的 应用研究进展
报 告 人：蔡 树 美 2008年11月日 2008年11月日
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内 容
水体污染问题 水生植物的净水机理 浮萍治理受污染水体应用研究 浮萍治理受污染水体的研究热点 浮萍在水体污染治理中的应用展望
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废水处理技术
为了分离出废水中各污染物物质，或将其转化为无害物质，人 们采用了多种方法。废水处理方法应针对污染物的不同特点，可 选用不同处理方法、这些方法可按作用原理分为物理法，化学法 和生物法。 ①、物理法：沉淀法、过滤法、离心分离法、气浮法、蒸发结晶、 反渗透法 ②、化学方法：混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法、电渗 析法 ③、生物方法：活性污泥法、生物膜法和生物(氧化)塘法、污水灌 溉
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四 浮萍治理受污染水体的研究热点
（1）由于浮萍具有吸收氮磷能力强、生长速度快、易收割且 可作为高蛋白动物饲料等特点，利用其净化氮磷污水已成为 环境领域的研究热点之一。 表1 一些大型水生植物的N, P 含量和生长率
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由于利用浮萍治理受污染水体有很多其他治理方法 无法比拟的优点，所以无论是在废水的处理上还是在水 体的生态恢复上，利用浮萍来处理受污染水体已引起人 们的关注。
有研究表明，利用浮萍处理系统(duck-based systems)对BOD，COD 的去除能力可达到传统稳定的氧化 塘处理系统的效果，但对悬浮物的去除要好于传统的氧 化塘处理系统，原因是以浮萍为基础的处理系统可以抑 制藻类的生长。
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是指N、P等营养物大量进入水体，使得水中藻类等浮游生物旺盛 增殖，从而破坏了水体的生态平衡，使得水体失去原有的价值。
滇池蓝藻暴发
太湖污染水体
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水体“富营养化”危害： 水体“富营养化”危害：
1、水体外观呈现颜色、混浊，影响景观。 2、水体散发不良的气味。藻类和其它生物产生土腥素及硫醇、 吲哚、胺类等物质，从而使得水体散发土腥味、霉腐味和鱼 腥味。 3、藻类毒素直接危害人体健康。如赤潮时某些甲藻产生了石 房 蛤毒素。 4、由于藻类大量死亡，耗氧微生物分解藻类而消耗大量。 5、水生生物大量死亡：水中溶解氧减少；藻类堵塞鱼鳃。 6、源水引起水厂滤池的堵塞，影响出水质量。
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水体污染的防治
1、减少污染物的排放 ① 改革生产工艺； ② 综合利用废水 2、废水无害化 3、对水体及其污染源进行监测和管理。监测的主要指标有下面几 个： ① pH值，反映水体或废水的酸碱度及酸碱性污染的含量； ② 悬浮物质含量； ③ 需氧有机物，主要测定BOD、COD等综合指标； ④ 有毒物质，如重金属、氰化物、亚硝酸盐的含量； ⑤ 其它特定指标，针对废水特点而定。例如核电站排水的放 射性指标、医院和生物制品业废水的病原体指标等。
芜萍属 (Wolffia Hork.ex Schleid)
叶状体两面绿色，近 扁平，斜倒卵形或倒卵 状长圆型。长3-5mm， 宽2-4mm。先端钝圆， 基部钝，无柄。根1， 1 根冠锐尖。胚珠1，直 立。生于池沼中。
分种：芜萍
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采用浮萍科植物（以下简称浮萍）净化受污染的水 体，既有其他水生植物净化水体的特点，又具有其他许多 高等水生植物所不具备的优点。主要表现在: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 繁殖速度快 容易收获 生长范围广，适应性强 N，P 含量高 减少水分的蒸发 限制光线穿透水面及藻类和蚊子的增长 浮萍科植物的收获可以带来一定的经济效益
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五 浮萍在水体污染治理中的应用展望
随着水体污染的不断加剧，人们已经认识到了治理 水体污染的必要性。特别是近几年，农业面源污染已给广 大农村地区的水体造成了严重的威胁。农村地区由于土地 资源丰富，是最适合利用浮萍治理污染水体的地方。浮萍 将会对乡村的污水治理发挥巨大作用；另外，近几年，随 着城市人口的增加和旅游业的发展，已经给一些大的公园 和游乐场所的景观水体造成了很大影响，许多景观水体已 失去了其应该具有的景观价值而成为黑臭难闻的臭水沟。 国内一些名胜旅游景点水体的N ，P 和COD 等的含量都严 重超标，远远超过了富营养化的国际标准。
二 水生植物的净水机理
1、吸收作用 在生长过程中，需要吸收大量的N、P等营养元素，并同化为自 身的结构组成物质（蛋白质和核酸等），从而使富营养化水体得到净化。 2、降解作用
截留在根系周围的有机胶体或悬浮物并将其分解矿化。
3、吸附、过滤、沉淀作用
造成水体污染的因素： 造成水体污染的因素：
(1)向水体排放未经过妥善处理的城市生活污水和工业废水 (2)施用的化肥、农药及地面污染物被雨水冲刷，随地面径流进 入水体 (3)随大气扩散的有毒物质通过重力沉降或降水过程进入水体等
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水体“富营养化” 水体“富营养化”:
紫萍属 (Spirodela Schleid)
叶状体扁平，阔倒卵 圆形，长5～8mm，宽 4～6mm。先端钝圆， 表面绿色，背面紫色。背 面中央丝状根5-11条。 常以侧芽进行繁殖。晚秋 植株产生冬芽，多年生， 浮生于池塘、稻田、水沟 等静水小水体。
分种：紫萍，少根紫萍
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浮萍科植物的分类： 浮萍科植物的分类： 该科植物包括4个属，28个种，分布遍及全世 界温暖地区，多生于沼泽、湖泊等静水中。 我国有3属6种。
植物体无根，基部具1囊 --芜萍属 植物体具根，基部具2囊 根成束，多数 --紫萍属 根1 --浮萍属 属
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我们只有一个地球 我们只有一 个地球──走 可持续发展之 路 是人类社会 共同的唯一选 择！
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发达的根系，附着于根系的细菌体。
4、抑藻作用 水生植物和浮游藻类在营养物质和光能利用上是竞争者，前者 个体大、生命周期长、吸收和利用营养的能力都很强，能很好地抑制浮游 藻类的生长。此外，某些水生植物根系还能分泌克藻物质，如用培养石菖 蒲的水培养藻可以破坏藻类的叶绿素a、使其光合速率、细胞还原TTC的能 力显著下降；此外水生植物根圈为底栖动物、浮游动物提供栖息环境，其 中有的动物如水蜗牛，隆线藻及螺类都易浮游藻类为食。
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（2）近年来，我国在该领域也开展了实验室规模的基础性研 究工作，如环境和营养条件对浮萍生长的影响、浮萍吸收氮 的动力学特性及浅水体浮萍污水净化系统的除氮途径等，取 得了大量重要成果，明确了浮萍单种体系下的污染物去除及 浮萍生长等相关规律。
（3）然而由于浮萍只能耐受较低有机污染，在高有机污染条 件下其对氮、磷吸收效率明显下降，因而如何提高其对高有 机污染以及污水的净化能力对于推广浮萍污水净化系统的应 用具有重要意义。体污染的定义： 水体污染的定义：
由于人类活动排放的污染物进入河流、湖泊、海洋或地下水等水 体，超出了水体的自净和纳污能力，从而导致水体及其底泥的物 体， 理、化学性质和生物群薄组成发生不良变化，破坏了水中固有的 生态系统，破坏了水体的功能，从而降低水体使用价值的现象。
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太湖鱼类死亡
90 年代初，太湖北部紧邻无锡 市的梅梁湾因水华大量暴发，使得 无锡市多处自来水厂过滤池堵塞， 造成 116 家工厂停工，直接经济损 失 1.3 亿元，死鱼 4.45×104Kg。
2007年5月29日，无锡的太湖再次爆发 大规模蓝藻，带来的直接后果是：无锡全 城所有的自来水都发生恶臭现象，吃饭不 再香、洗澡不再香、刷牙不再香、洗衣服 不再香，整个空气中都弥漫着一股类似于 下水道那种恶臭。
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浮萍能够为其他对水生生态系统恢复有促进作用的生物 提供庇护所，形成较为复杂的生态修复系统。所以，在污染 水体的生态修复过程中，浮萍能够发挥很大的潜力。对于城 市中的小型污染水体，如公园内的湖泊、池塘、苏州河的支 流等，应用浮萍能够吸收富集氮磷和多种污染物的特性，定 期收获从而使其从水体中去除，能够取得很好的净化效果， 逐步修复建立健康的水生生态系统。浮萍对水面的覆盖，还 可以去除臭味，减少蚊虫的滋生，美化景观，而且收获的浮 萍可以作饲料养鱼和喂养畜禽，或者作为绿肥还田。国内不 少中药工作者甚至还开发浮萍的药用价值，用于治疗鸡感冒、 儿童急性肾炎、痤疮、糖尿病、鹅掌风等，均取得良好的效 果。所以说利用浮萍净化污水具有较高的经济价值、生态效 应和社会效益，有良好的应用前景。
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三 浮萍治理受污染水体应用研究
浮萍科植物的生物学特性： 浮萍科植物的生物学特性：
浮萍科植物是一类以漂浮为主的水生被子植物，主要是无 性繁殖。叶状体(长径均不及1 cm) 呈绿色，具有不明显的掌状 脉1～11 条(无根萍无脉) ，背面有时呈紫色。其基部中心具有 不定根，一般为1 至多条或无根，根冠鞘状，脱落；基部(即狭 窄的一端) 有时近中部，其两侧各具有一个向外开口的夹层囊 或仅一端具有一个似鱼篓子口样的开口，其内均生有一个新叶 状体，伸出，有细柄或无细柄。断离母体或数代相连为其主要 的繁殖方式，在它们大约4 个星期的生命周期中，至少可以繁 殖10～20 次。在正常气温下，浮萍科植物在冬季将死之前，其 夹囊或开口内生椭圆形的冬芽，脱离母体沉入水底，翌年春再 浮出水面发芽成新株。
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浮 萍 属 (Lemna L.)
漂浮或悬浮水生草本。
叶状体扁平，2面绿色， 具1-5脉；根1条，无维管 1-5 1 束。叶状体基部两侧具囊， 囊内生营养芽和花芽。
分种：品藻，浮萍，稀脉浮萍
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将浮萍用具有美学价值的筐体圈住，制成浮萍净化 生物反应器，将是既能提高水体的景观价值，又能净化 水体的好办法，利用浮萍生长速度快的特点，将其他植 物难高效分解的农药、重金属等的基因片段转移到浮萍 体内，培养高效分解和吸收特定污染物的新品种，使浮 萍在水污染的治理方面发挥更大的作用。
浮萍在水体修复中的 应用研究进展
报 告 人：蔡 树 美 2008年11月日 2008年11月日
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内 容
水体污染问题 水生植物的净水机理 浮萍治理受污染水体应用研究 浮萍治理受污染水体的研究热点 浮萍在水体污染治理中的应用展望
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废水处理技术
为了分离出废水中各污染物物质，或将其转化为无害物质，人 们采用了多种方法。废水处理方法应针对污染物的不同特点，可 选用不同处理方法、这些方法可按作用原理分为物理法，化学法 和生物法。 ①、物理法：沉淀法、过滤法、离心分离法、气浮法、蒸发结晶、 反渗透法 ②、化学方法：混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法、电渗 析法 ③、生物方法：活性污泥法、生物膜法和生物(氧化)塘法、污水灌 溉
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四 浮萍治理受污染水体的研究热点
（1）由于浮萍具有吸收氮磷能力强、生长速度快、易收割且 可作为高蛋白动物饲料等特点，利用其净化氮磷污水已成为 环境领域的研究热点之一。 表1 一些大型水生植物的N, P 含量和生长率
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由于利用浮萍治理受污染水体有很多其他治理方法 无法比拟的优点，所以无论是在废水的处理上还是在水 体的生态恢复上，利用浮萍来处理受污染水体已引起人 们的关注。
有研究表明，利用浮萍处理系统(duck-based systems)对BOD，COD 的去除能力可达到传统稳定的氧化 塘处理系统的效果，但对悬浮物的去除要好于传统的氧 化塘处理系统，原因是以浮萍为基础的处理系统可以抑 制藻类的生长。
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是指N、P等营养物大量进入水体，使得水中藻类等浮游生物旺盛 增殖，从而破坏了水体的生态平衡，使得水体失去原有的价值。
滇池蓝藻暴发
太湖污染水体
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水体“富营养化”危害： 水体“富营养化”危害：
1、水体外观呈现颜色、混浊，影响景观。 2、水体散发不良的气味。藻类和其它生物产生土腥素及硫醇、 吲哚、胺类等物质，从而使得水体散发土腥味、霉腐味和鱼 腥味。 3、藻类毒素直接危害人体健康。如赤潮时某些甲藻产生了石 房 蛤毒素。 4、由于藻类大量死亡，耗氧微生物分解藻类而消耗大量。 5、水生生物大量死亡：水中溶解氧减少；藻类堵塞鱼鳃。 6、源水引起水厂滤池的堵塞，影响出水质量。
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水体污染的防治
1、减少污染物的排放 ① 改革生产工艺； ② 综合利用废水 2、废水无害化 3、对水体及其污染源进行监测和管理。监测的主要指标有下面几 个： ① pH值，反映水体或废水的酸碱度及酸碱性污染的含量； ② 悬浮物质含量； ③ 需氧有机物，主要测定BOD、COD等综合指标； ④ 有毒物质，如重金属、氰化物、亚硝酸盐的含量； ⑤ 其它特定指标，针对废水特点而定。例如核电站排水的放 射性指标、医院和生物制品业废水的病原体指标等。
芜萍属 (Wolffia Hork.ex Schleid)
叶状体两面绿色，近 扁平，斜倒卵形或倒卵 状长圆型。长3-5mm， 宽2-4mm。先端钝圆， 基部钝，无柄。根1， 1 根冠锐尖。胚珠1，直 立。生于池沼中。
分种：芜萍
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采用浮萍科植物（以下简称浮萍）净化受污染的水 体，既有其他水生植物净化水体的特点，又具有其他许多 高等水生植物所不具备的优点。主要表现在: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 繁殖速度快 容易收获 生长范围广，适应性强 N，P 含量高 减少水分的蒸发 限制光线穿透水面及藻类和蚊子的增长 浮萍科植物的收获可以带来一定的经济效益
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五 浮萍在水体污染治理中的应用展望
随着水体污染的不断加剧，人们已经认识到了治理 水体污染的必要性。特别是近几年，农业面源污染已给广 大农村地区的水体造成了严重的威胁。农村地区由于土地 资源丰富，是最适合利用浮萍治理污染水体的地方。浮萍 将会对乡村的污水治理发挥巨大作用；另外，近几年，随 着城市人口的增加和旅游业的发展，已经给一些大的公园 和游乐场所的景观水体造成了很大影响，许多景观水体已 失去了其应该具有的景观价值而成为黑臭难闻的臭水沟。 国内一些名胜旅游景点水体的N ，P 和COD 等的含量都严 重超标，远远超过了富营养化的国际标准。