沉水植物在水质净化中的应用

2015-05-30 15:14:38陈宇航
科技创新与应用 2015年25期
关键词:沉水植物富营养化净化

摘 要:为了研究沉水植物对水质净化的作用,在文章的研究中,选择了五种我国较为普遍的沉水植物进行净化水能力检测,通过对生态环境的模拟,不同沉水植物对于富营养化水体中的不同元素在净化方面的效果各不相同,但是都有一定的净化作用,通过研究发现,金鱼藻的净化能力更强。

关键词:沉水植物;富营养化;净化

引言

沉水植物与其他的水体植物不同,在生长及繁殖的过程中,会受到环境的极大影响,而沉水植物对于环境也能够产生较大的反作用力,在沉水植物的影响下,水体会发生变化,并且这种变化会呈现出一定的规律性。

1 沉水植物净化作用

沉水植物因为自身独特的生长方式,茎、叶和表皮与根同样可以进行营养元素的吸收和分解,表层细胞都含有含有叶绿素,可以进行光合作用,这种特殊的植物生长结构,使得沉水植物在净化水体方面的作用特别突出,特别是对金属和盐类元素的吸收能力更强。所以,在水体中种植沉水植物,能够有效的净化营养物质。

我国很多学者都对沉水植物的这一净化功能进行了研究,例如王艳华等对于金鱼藻和水盾草对重金属Cu2+的富集情况进行研究,发现金鱼藻的富集能力非常强,由此可知,沉水植物对于富营养化水体的净化具有非常有效的作用。因此,当前,很多水域在治理水污染,促进水体净化过程中,可以对沉水植物进行推广。

2 研究过程

在文章的净化效果研究过程中,主要是针对5种沉水植物对于富营养化水体的净化效果进行研究,具体分析5种元素对于富营养化水体中对于氮、磷的净化能力以及在溶氧方面的净化作用。

2.1 材料选择

在研究过程中,将实验场所设置为温室大棚,植物的选择确定我国分布普遍的:轮藻;金鱼藻;马来眼子菜;篦齿眼子菜;狐尾藻。5种植物各准备重复桶3个,每种植物设置一组作为对照目标。在实验过程中,水样容器为150L的塑料大桶,试验水位55cm,在水桶底部防止部分泥土,厚度约为10cm,水体都为富营养化水体,检测其中元素情况如图1所示。

2.2 实验步骤

在各个容器中防治原水150L,然后将沉水植物50g(±0.5g)放置于水中,确保植物大小基本一致。试验中同样的步骤重复进行3次,在监测中,对(1)无植物(对照)样本;(2)轮藻;(3)金鱼藻;(4)马来眼子菜;(5)篦齿眼子菜;(6)狐尾藻六种样本进行监测。

3 结果与讨论

3.1 时间影响下的温度和溶氧情况

在试验中,监测温度和溶氧情况时,每四个小时就记录一次数值,24小时不间断,在监测时,使用便携式水质测定仪,得到的结果如图2所示。

通过图2发现,实验选取的5种植物对于溶氧环境的改善能力是比较强的,轮藻在这方面的能力是5种植物中最差的。

3.2 日均溶解氧情况

5种植物中,溶解氧效果最好的是金鱼藻。通过温度与溶解氧情况的综合分析,发现,光照条件下的溶解氧与富营养化程度存在正相关联系,反之,二者没有关联性,因此,此时二者没有相关性。

3.3 氮元素清除能力

3.3.1 总氮。研究中,5种沉水植物对于总氮的去除能力都是非常强的,而通过数据监测,发现其中去除总氮能力最强的是金鱼藻和篦齿眼子菜,其对应数据分别为708ug/(d·g鲜重)和534.85ug/(d·g鲜重)。而轮藻在这方面的能力远远低于其他4种研究植物,为金鱼藻的50.5%。根据数据分析,5种沉水植物清除总氮的能力存在较大的差异。

3.3.2 氨氮。在氨氮清除方面,金鱼藻的效果更还好,数据显示可以达到32.85ug/(d·g鲜重),而在氨氮清除中,马来眼子菜能力是最低的,数值为22.42ug/(d·g鲜重),其他沉水植物在氨氮清除能力上没有明显差异。

3.4 磷元素净化对比

3.4.1 总磷。在研究的5种植物中,都具有清除磷元素的能力,其中,清除能力最强的是马来眼子菜,强度可达27ug/(d·g鲜重),而狐尾藻是5种植物中磷元素清除能力最低的。

3.4.2 磷酸盐。在磷酸盐的清除中,5种植物在清除能力上类似总磷的清除,依然是以马来眼子菜能力了最强,效率为4.25ug/(d·g鲜重),而狐尾藻依然是能力最弱的植物。

通过文章的研究发现,研究中选用的5种沉水植物对于富营养化水体的净化都具有一定的作用,从整体上分析,对于清除水体中的总磷及磷酸盐,效果比较理想。

4 结束语

通过上述研究发现,研究中选择的5种植物在净化水方面作用突出,而通过各种元素清除能力的对比,发现金鱼藻对于各种元素的净化都有较强的作用,因而其净化富营养水的综合能力更强。

参考文献

[1]何文辉.大型枝角类引导的沉水植物生态修复对太湖围隔水质的净化效果[J].湖南农业科学,2012,5:56-60.

[2]刘玉玲.沉水植物对再生水景观水体水质变化的影响和净化效果[J].水土保持学报,2015,2:214-219.

[3]宋芳芳.不同沉水植物对水质净化效能的研究[J].上海农业学报,2014,2:30-35.

作者简介:陈宇航(1985-),男,籍贯:广西,民族:汉,学历:环境工程硕士,研究方向:水污染治理和生态修复。

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