应用水培蔬菜净化滇池富营养水体分析研究

李发荣，余 冬

(昆明市环境监测中心，云南昆明650228)

应用水培蔬菜净化滇池富营养水体分析研究

李发荣，余 冬

(昆明市环境监测中心，云南昆明650228)

通过对福保乡水培蔬菜示范区的进出口水体中营养物质氮、磷、COD、氨氮等指标的监测数据分析，研究水培蔬菜净化滇池富营养化水体的作用、效果、水环境的改善以及由此带来的经济和景观价值。

水培蔬菜;营养水体;水体净化;滇池

滇池水污染与太湖、巢湖一样，在“九五”期间就被国家列为“三湖三河”治理的重点。20世纪90年代以来随着滇池严重营养化，到目前为止滇池水体仍然为劣Ⅴ类。虽然省市政府采取了多项治理措施，但氮磷营养浓度还是居高不下。2011年以来，在滇池和草海种植水葫芦净化水体中的氮磷营养物质，虽然取得了一定的效果，但水葫芦的根、叶极易脱落进入湖体，会使湖泊沼泽化，且水葫芦的遮蔽效应容易引起水体溶解氧下降。

水培蔬菜无土栽培［1］是当今世界上最为先进的技术，由于无土栽培比有土栽培具有许多优点，近年呈直线上升。水培蔬菜［2］，是指大部分根系生长在营养液液层中，只通过营养液为其提供水分、养分、氧气的有别于传统土壤栽培形式下进行栽培的蔬菜。水培蔬菜生长周期短，富含多种人体所必需的维生素和矿物质。水培叶菜比土培叶菜质量好［3］、清洁、鲜美。水培蔬菜在滇池草海种植，蔬菜生长过程中可以大量吸收水体中的氮磷营养物［4］，既净化了水体，改善了滇池生态环境，又能得到可供人们食用的蔬菜，又不会造成二次污染。本文通过对福保乡水培蔬菜示范区的进出口水体中营养物质氮、磷、COD、氨氮等指标的监测数据分析，研究水培蔬菜净化对滇池水的作用、效果、水环境的改善以及由此带来的经济和景观价值。

1方法与实验材料

福保水培蔬菜基地水培面积:600亩，平均水深:80cm，水的来源:充分利用城市生活污水作为蔬菜生长的营养源。种植蔬菜占水面面积:200亩，生长周期平均2个月左右，每年收6次。主要品种有:白菜、生菜、青菜、水芹菜、油麦菜、红珊瑚、薄荷、水晶菜、鸡窝菜、意大利生菜、芥兰、空心菜、茼蒿、香菜、紫珊瑚、金钱草、鱼腥草、车前草、西兰花、莴笋、罗纹菜等30余种。为了评价水培蔬菜净化滇池水质的效果，分别在1#、2#水培蔬菜种植区的进、出口设置监测点位，监测指标为总氮、氨氮、总磷、化学需氧量、溶解氧及pH值。监测方法为水和废水监测分析方法中的对应方法。

2结果与讨论

2.1氮的去除效果

经对1#、2#原水和1#、2#出水的总氮、氨氮浓度测值分析(表1、表2)，1#、2#原水浓度均为劣Ⅴ类水质。分别经过1#、2#水培蔬菜种植区后，高浓度的氮被蔬菜生长吸收，水体含氮量不断下降，出水口的总氮浓度平均为1.027～1.35mg/L，氨氮浓度平均为0.303～0.45 mg/L，分别达到地表水Ⅳ类水和Ⅱ类水，总氮净化效率为87.52%～91.87%。氨氮净化效率为95.02%～97.62%。与总氮相比，氨氮被蔬菜利用率更高。

表1水培蔬菜净化总氮监测结果统计表

表2水培蔬菜净化氨氮监测结果统计表

2.2磷的去除效果

经对1#、2#原水和1#、2#出水的总磷浓度测值分析(表3)，1#、2#原水浓度均为劣Ⅴ类水质。分别经过1#、2#水培蔬菜种植区后，磷被蔬菜生长吸收，水体含磷量不断下降，从出水口的总磷浓度平均为0.077～0.107mg/L，分别达到地表水Ⅲ类水和Ⅳ类水，总磷净化效率为89.48%～89.48%。

表3水培蔬菜净化总磷监测结果统计表

2.3化学需氧量去除效果

经对1#、2#原水和1#、2#出水的COD浓度测值分析(表4)，1#、2#原水浓度均为劣Ⅴ类水质。分别经过1#、2#水培蔬菜种植区后，水体COD浓度不断下降，出水口的COD浓度平均为19～21mg/L，分别达到地表水Ⅲ类水和Ⅳ类水，净化效率为63.37%～79.73%。水培蔬菜净化COD，主要是水培蔬菜的根系以及水中的颗粒物的比表面积的吸附效应将COD吸附降解而使COD被净化吸收。

表4水培蔬菜净化COD监测结果统计表

2.4水体溶氧变化分析

经对1#、2#原水和1#、2#出水的溶解氧浓度测值分析(表5)，水体经过1#、2#水培蔬菜种植区后，水体缺氧状况逐步得到改善，但其测值还较低，需要提升水体中的氧含量，使水中有机物加快净化。

表5水培蔬菜基地溶解氧进出口监测结果统计表

2.5水体酸碱度变化分析

经对1#、2#原水和1#、2#出水的pH测值数据分析，水体经过1#、2#水培蔬菜种植区后，水培蔬菜种植区pH值7.56～7.98，在地表水标准限值6～9的范围之内，出水pH值较原水pH值略呈碱性。

2.6水培蔬菜净化负荷分析

福保水培蔬菜基地有水面600亩，其中2011年种植水培蔬菜180亩，每年采收5～6茬，轮作面积900～1080亩。经对原水和1#、2#出水的总磷、氮、氨氮浓度监测以及进出水口水量的监测(表6)，净化效率平均为89.48%、89.7%和96.31%，出口水量每天2557m3，经测算每年该水培蔬菜湿地可净化总磷689kg、总氮9845kg、氨氮9672kg，净化效果明显。

表6水培蔬菜湿地氮、磷净化负荷监测统计表

3经济与景观效果分析

经测算福保水培蔬菜基地2011年共轮作种植水培蔬菜1080亩，约采收蔬菜10.8～16万t，获得可观的经济收入。由于水培蔬菜的人工造景，每年吸引更多游客，增大了旅游经济收入。实现了环境效益、经济效益和社会效益的协调发展。

经对2010年草海水体氮磷等营养盐［5］的监测，草海水体中的氮浓度约为11.1mg/L，氨氮平均为6.3mg/L，总磷平均为0.6mg/L。这样浓度的水体十分适合水培蔬菜的种植。监测建议该技术可在滇池草海推广水培蔬菜种植，既可以净化草海水体，又能获取可观的经济价值。

4结语

(1)经监测分析，水培蔬菜对水体中的氮、磷具有明显的净化效果，能将水体从劣Ⅴ类净化到Ⅲ～Ⅳ类水，净化效率达89%～97%，经过净化的水可以排入滇池。

(2)水体COD分别经过1#、2#水培蔬菜种植区后，浓度不断下降，出水口COD浓度平均为19～21mg/L，分别达到地表水Ⅲ类水和Ⅳ类水，净化效率为63.37%～79.73%。

(3)经调查，福保水培蔬菜种植不但可以治理污染水体，还可获取大量可食用的生态蔬菜，得到可观的经济收入和打造新的旅游增长点。

(4)监测建议该技术可在滇池草海推广水培蔬菜种植，既可以净化草海水体，又能获取可观的经济价值。

［1］蒋卫杰．我国有机生态型无土栽培技术研究 ［J］．生态农业研究，2000，8(3):17－21．

［2］吕锡武．水培蔬菜法对富营养化水体中氮磷的去除特性研究［J］．江苏环境科技，2004，17(2):1－3．

［3］黄婧．浮床水培蕹菜的生物学特征及水质净化效果［J］．环境科学与管理，2008，33(12):92－94．

［4］姜翠玲．非点源污染物在沟渠湿地中的累积和植物吸收净化［J］．应用生态学报，2005，16(7):1351－1354．

A Research on Purification of the Eutrophicated Water by Hydroponic Vegetables in Dianchi Lake

LI Fa－rong，YU Dong
(Kunming Municipal Environmental Monitoring Center，Kunming Yunnan 650228 China)

Based on the analysis of the monitoring data of the nitrogen，phosphorus，COD and ammonia nitrogen of the inlet and outlet water in Fubao Township Hydroponic Vegetable Cultivation Demonstration Area，the research of using hydroponic vegetable to improve the water environment of the eutrophicated water in Dianchi Lake is undertaken to see its effect and results，as well as the potential economic and landscape value．

hydroponic vegetables;nutrient water;water purification;Dianchi Lake

X524

A

1673－9655(2012)05－0032－03

2012－05－10