沧州市常见水生植物水质净化效果分析

摘" " 要：公园是城市绿化的重要组成部分，公园中景观水的存在使公园景色更显灵动。但目前城市公园景观水体多以静态水为主，水体封闭无流动性，而且易被污水污染，水体水质情况不容乐观。为改善城市景观水体水质，同时增强城市公园景观效果，结合沧州市目前园林绿化工作实际，选取荷花、芦苇、睡莲、水葱、水生鸢尾、千屈菜6种沧州市常用水生植物，观察其在污水中的生长态势以及对污染物的吸收及净化效果，探讨种植水生植物对景观水水质改善作用，为创造更好的沧州市景观水环境提供科学依据。

关键词：景观水；水质污染；水生植物；水质改善

中图分类号：X173" " " " " " " " " "文献标识码：A" " " " " " " 文章编号：1005-7897（2025）01-0172-03

0" 引言

近年来，随着工业化、城镇化不断发展，城市居住人口越来越多，工业以及居民生活产生的大量氮、磷等污染物质排入城市周边河流、湖泊等各种水体中，导致城市水环境质量日益下降。公园景观水作为城市水体的一部分，既能更好地提升城市景致，使城市居民居住环境更加优美，又可以改善城市环境，提高城市局部湿度，调节城市微气候，是城市景观中不可或缺的一部分。而我国城市中多数景观水为封闭性水环境，目前普遍存在水质较差问题。多年来，为改善城市景观水环境质量所采用的方法有加水换水、使用机械（增氧机、气泵）、使用化学制剂（增氧剂、沉淀剂、除藻剂）等，但均存在一定的负面作用，如耗费资金量大、效果不显著、有效时间短等。本文利用水生植物的生长特性，研究通过种植水生植物改善与提升水体水质的效果，为科学有效经济地改善城市景观水环境质量提供科学依据。

1" 实验背景

1.1" 实验地概况

沧州市位于河北省东南部，河北平原东部的黑龙港流域，东临渤海，西临保定市，全域处于冀中平原，地势十分平坦。气候为暖温带大陆性季风型气候，气候特点为春旱、夏涝、秋爽、冬干。

1.2" 沧州市地表水质情况

沧州市地表水水质情况整体较差，市内大部分河流、人工湖泊等水体存在生活污水、畜禽污水、垃圾以及工业废水等排入情况，整体河道水质基本为劣Ⅴ类水，部分河道水体黑臭，主要污染物为有机物、氮元素、磷元素等富营养化物质[1]。

公园景观水体多以人工湖泊以及排干渠为主体，较其他河道水质略好，但除几个新建公园水质较好外，其他公园普遍仅能达到国家Ⅳ类水标准。雨季降水量较大时，生活污水、垃圾及畜禽废水会随雨水排入，使水体水质变差，同时因大部分为封闭环境，无循环水源，水体内污染物质不断累积增多，夏季气温高时，个别公园景观水还会出现水华等富营养化现象[2]，公园景观水水质问题堪忧。

2" 实验材料及方法

2.1" 实验用水水质情况

本实验选取沧州市南湖公园湖水为实验用水。沧州市南湖为沧州市面积较大且存在时间较长的一处景观水体。南湖因地处沧州市中心城区，周边居民较多，多年来一直有生活污水排入，而且一直未开展过清淤作业，整体水质环境较差，夏季水体水藻滋生严重、易发生水华现象，水体气味难闻，严重影响周边居民生活，急须进行改善。

本实验由沧州天泽环保科技有限公司负责检测实验用水水质情况，检测指标与检测方法如下：pH，检测方法依据《水质" "pH值的测定" "玻璃电极法》（GB/T 6920—1986）；化学需氧量（CODcr），检测方法依据《水质" "化学需氧量的测定" "重铬盐酸法》（HJ 828—2017）；氨氮，检测方法依据《水质" "氨氮的测定" "纳氏试剂分光光度法》（HJ 535—2009）；总磷（TP），检测方法依据《水质" "总磷的测定" "钼酸铵分光光度法》（GB/T 11893—1989）；总氮（TN），检测方法依据《水质" "总氮的测定" "碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）[3]；溶解氧（DO），检测方法依据《水质" "溶解氧的测定" "碘量法》（GB/T 7489—1987）。实验用水初期水质检测情况如表1所示。

2.2" 实验植物

根据沧州市多年园林绿化工作经验，选定6种在沧州市市区范围内种植时间长、生长状态好、能较好适应沧州市环境气候的水生植物，如表2所示。

2.3" 实验方法

设置7只深度为80cm、直径为70cm的泡沫箱，将6种实验植物种植其中，并设置对照组，对照组不种植任何植物[4]。实验用水及底泥均来自沧州市南湖公园，实验时间为2023年5月1日至2023年8月8日止，为期100d。实验进行两项指标对比：①水质指标对比。试验期间每隔20d对试验水体的水质进行检测，检测水中的pH、CODcr、氨氮、TP、TN、DO含量，并记录分析。②生长指标对比。分别记录实验初期及实验结束时实验植物的植株高度、根系长度以及根系数量，对比各实验植物生长状况。实验期间沧州市平均气温为26℃，实验场地搭建遮雨棚防止雨水流入，同时每20d补充一定量蒸馏水，以补充蒸发水量。

3" 结果与分析

3.1" 水质指标分析

将检测得出的各项水质指标利用Excel软件制作成折线图，分别如图1～图6所示。从图中看出，6种水生植物均对水体中pH、CODcr、氨氮、TP、TN、DO有较好的改良效果。单项指标中，pH改善效果最好为水生鸢尾，其次为睡莲、水葱。CODcr去除效果最好为水生鸢尾，其次为芦苇、睡莲。氨氮吸收效果最好为水生鸢尾，其次为芦苇、水葱。有机物（TP、TN）吸收效果前3名的植物为荷花、睡莲、水生鸢尾。DO改善效果最好为水生鸢尾，其次为芦苇、荷花。综合比较，水生鸢尾对本实验6项检测指标中的pH、CODcr、氨氮、DO改善效果最好，其他指标改善效果也排名靠前。因此，本次实验6种植物中，水生鸢尾的水质改善效果最好。

3.2" 生长指标分析

记录实验植物初级及结束时生长指标，如表3所示。实验植物生长倍数计算公式如下：

株高生长倍数=生长后株高/初始株高；（1）

根长生长倍数=生长后根生/初始根生；（2）

根数生长倍数=生长后根数/初始根数。（3）

从植物株高生长倍数变化来看，芦苇、水葱生长倍数最大，芦苇生长倍数为5.40倍，水葱生长倍数为5.04倍，其余植物株高生长倍数为3倍及以下。根长生长倍数中，生长倍数较多的植物为水葱、芦苇、荷花，生长倍数分别为9.67倍、9.60倍、8.33倍，其余植物根长生长倍数均为6倍以下。从根数生长倍数来看，根数生长倍数最大的为睡莲，其次为水生鸢尾及水葱，生长倍数分别为3.56倍、3.29倍，荷花、芦苇、千屈菜根数生长倍数较小，均为3倍以下。

经综合分析，挺水植物普遍株高生长十分明显，表现出良好的生长状态。因睡莲为浮水植物，本身生长空间与挺水植物相比较小，但根数生长倍数也表现优越，生长状态也十分良好。

4" 结论

通过实验发现，实验选取的6种水生植物对水中污染物质去除效果十分显著，相较于无植物空白对照组均具有良好的净化效果。同时，综合各项指标发现，水生鸢尾总体净化能力最强，其他植物的净化能力依次为芦苇、睡莲、荷花、水葱、千屈菜。

水生植物具有净化效果主要因为植物的生长过程需要大量的氮、磷等元素[5]，同时利用光合作用，可以提高水体中DO含量。通过实验发现，对氮、磷等元素消耗能力更强的水生鸢尾、荷花、睡莲均为开花类植物，因开花过程中需要大量的氮、磷元素，可对水体中过量的氮磷进行大量吸收，降低水质中氮磷含量。而水生鸢尾、芦苇、水葱等挺水植物株高增长较多，根系较长，可为水中微生物的生长创造良好环境，且对消除氨氮、CODcr等具有良好的效果。实验中，水生植物通过自身光合作用提高水体中氧气含量，促进水体中微生物的生长，进而持续分解各项污染物质，达到净化水体的目的。实验选取的6种水生植物，对静态水环境水质的维持与改善有十分良好的效果。

同时，实验表明，不同的水生植物对水体中不同污染物质也有不同的作用效果，为充分利用水生植物对水体的净化作用，在实际种植中建议将多种水生植物混合种植，既能达到良好的水质改善效果，又能创造更好的景观效果。

参考文献

[1]" 方芳，薛萌萌，项晓仕.城市水体净化中水生植物的选择及应用探析[J].科技创新与应用，2013（26）：129.

[2]" 李沐慧.湖泊水环境综合治理技术方案分析：以北方某湖泊水体治理工程为例[J].中国资源综合利用，2023，41（7）：202-204.

[3]" 章志琴，方弟安，徐卫红，等.荷花和睡莲对景观水净化的效果研究[J].江苏农业科学，2009（5）：320-322.

[4]" 任恩伯，莫欣怡，龙禹忠，等.荷花修复景观湖富营养化湖水的研究[J].山东化工，2021，50（7）：239-241，243.

[5]" 常宝亮，周浩民，上官凌飞，等.氮、磷污染水体中荷花的生态效应和生理响应[J].南京农业大学学报，2022，45（4）：684-690.

作者简介：李雪纯（1989— ），女，汉族，河北沧州人，本科，助理工程师，研究方向为林业工程。