富營養化水體中磷濃度對不同種類浮萍生長的影響

孫凱文++時佩佩++盛海君

摘要：采用揚州地區常見的3種浮萍（紫背浮萍、青萍和少根紫萍），在模擬自然光照和一定溫度的條件下，研究了在同一營養背景下不同磷濃度以及在不同營養背景下同一磷濃度，對水體中浮萍生長的影響效果。結果表明：營養背景濃度在1/5時，浮萍分裂的速度較快。在同一營養背景下，浮萍（青萍、少根紫萍）生長的個數隨磷濃度升高先增加后減少。在一定營養背景下青萍的生長速度是最快的，即在適應環境生長方面，青萍較其他2種浮萍（紫背浮萍、少根浮萍）更具優勢。

關鍵詞：磷濃度；浮萍；營養背景；富營養化水體；生長優勢

中圖分類號： X173文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2016）05-0529-03

隨著社會的發展和生活水平的提高，水體富營養化問題日益嚴重，水體藻類的暴發給全球環境造成了嚴重的危害，導致了巨大的經濟損失[1-3]。近年來，利用水生植物去除污染水體中的氮、磷受到眾多專家的關注。與大型水生植物相比，小型水生植物浮萍因其對氮、磷的吸收效果好、生長速度快、營養價值高、易回收等特點，越來越受到學者的重視[4-7]。我國在該領域也開展了實驗室規模的基礎性研究工作，如環境和營養條件對浮萍生長的影響、浮萍吸收氮的動力學特性及淺水體浮萍凈化系統的除氮途徑等，明確了浮萍對污染水體中部分污染物去除的規律及浮萍植物生長的規律等[8-9]。同時，浮萍中含有多種氨基酸，且其細胞壁中未檢測到木質素成分，因此更利于動物的消化吸收，這些特點使得浮萍在作為畜禽、魚類飼料使用時可明顯提高養殖產量，收到較好的經濟效益[16-17]。因此浮萍有著極大的應用前景。然而，關于水中磷濃度對浮萍生長及其對浮萍吸收污染物質能力的影響的研究相對較少。

本試驗在相關理論和實踐研究的基礎上，以揚州市荷花池公園水池中3種浮萍（紫背浮萍、青萍和少根紫萍）為研究對象，主要研究了相同環境條件下不同磷濃度對浮萍生長的影響，從而篩選出何種浮萍可以最快的清除對水體中N、P，同時減少不必要的經濟投入。

1材料與方法

試驗于2014年5—7月年在江蘇省揚州大學環境科學與工程學院光照培養室進行。

1.1試驗材料

試驗樣品：本試驗選用浮萍品種為青萍、紫背浮萍、少根浮萍，采自揚州市荷花池公園水池。將采回來的浮萍先放入自來水中沉淀雜質，然后挑選大小相近、長勢良好的浮萍，經蒸餾水漂洗后使用。

培養液：以霍格蘭不完全營養液為基礎，其中磷濃度按試驗要求進行調整（表1）。

1.2試驗設計

試驗采用室內模擬培養方式進行。試驗設3個營養背景（即除磷元素，其他養分含量濃度不變），根據磷濃度0.1、03、1.5、3.0、15.0、45.0 mg/L設6個處理T1、T2、T3、T4、T5、T6。同時用氫氧化鈉（0.1 mol/L）溶液將營養液調節至pH值6.5，每隔3 d更換1次營養液，并計數1次。

1.3測定項目與方法

浮萍的分裂速度測定：記數法。

1.4數據分析與統計方法

對所獲得的數據采用Excel 2003、SPSS軟件進行統計分析。

2結果與分析

2.1青萍、紫萍、少根浮萍在1/5營養背景下不同磷濃度的生長情況

由表2、表3、表4可知，在1/5營養背景下，隨著培養時間延長，浮萍的個數也迅速增加，但由于培養空間的限制，到后期即6月13日后（12 d）浮萍的分裂速度降低。在比較不同磷濃度條件時，青萍隨著磷濃度升高，其分裂呈先增加后降低的趨勢（表2），而紫萍和少根浮萍的個數均隨磷濃度升高而降低（表3、表4）。同時由表2可以看出，青萍的最佳生長濃度在3～15 mg/L；紫背浮萍和少根浮萍對磷的適應范圍較廣，但分裂速度沒有青萍快。

2.2一般營養背景下不同磷濃度對青萍，紫萍，少根浮萍生長的影響

由表5、表6、表7可知，在一般營養背景下，相較于1/5營養背景青萍、紫萍、少根浮萍分裂速度較慢，隨著培養天數增加，其在6月16日即約15 d后浮萍生長基本穩定。在橫向比較中可以發現青萍隨著磷濃度升高，其個數變化呈先增加后降低的趨勢。而紫萍、少根浮萍的分裂個數隨濃度變化無顯著的變化趨勢。其中青萍的最佳磷生長濃度在3～45 mg/L；少根浮萍的最佳范圍在0.5～1.5 mg/L。

2.35倍營養背景下不同磷濃度對青萍、紫萍、少根浮萍生長的影響

由表8、表9、表10可知，在5倍營養背景下，青萍、紫萍、少根浮萍3種浮萍分裂速度也相對較慢，都在15 d后基本穩定。在比較不同磷濃度的影響時，可以發現3種浮萍的個數隨磷濃度升高均呈現先增加后降低的趨勢。其中青萍的最佳磷生長濃度在0.1～1.5 mg/L；少根浮萍在3～15 mg/L。

3小結

營養背景濃度在1/5時，浮萍分裂的速度較快。在同一營養背景下，浮萍（青萍、少根紫萍）生長的個數隨磷濃度升高先增加后減少。在一定營養背景下青萍的生長速度是最快的，即在適應環境生長方面，青萍較其他2種浮萍（紫背浮萍、少根浮萍）更具優勢。

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