種植水生植物對庫區城郊支流污水水體質量的影響

黃仁軍++潘明安

摘要 為了研究水生植物對庫區城郊支流污水水體質量的影響，以水生薏苡、茭白、香蒲、菖蒲4種多年生水生植物為研究對象，在玻璃溫控大棚中利用盆栽法研究了其對污染水體質量的凈化效果。結果表明：4種水生植物對污染水體均具有很好的凈化效果，可以作為凈水植物；其中，以種植水生薏苡水體中化學需氧量最小，溶解氧值最大，水體自凈能力最強，質量最好。

關鍵詞 水生植物；污水；水體質量；影響

中圖分類號 X524 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）02-0165-01

Effect of Aquatic Plants on the Sewage Water Quality of Outskirts

HUANG Ren-jun 1，2 PAN Ming-an 1，2 * SHEN Yuan-ming 1

（1 Chongqing Three Gorges Academy of Agricultural Science，Chongqing 404155； 2 Chongqing Engineering Research Center of the Mountain

Ecological Agriculture）

Abstract Taking four kinds of perennial aquatic plant Coix aquatica Roxb，Zizania latifolia，Typha orientalis Presl and Acorus calamus L as test materials，the effects of aquatic plants on the sewage water quality of outskirts were studied.The results showed that four kinds of aquatic plants in the polluted water had the good purification effect，which could be used as water purification plants. Coix aquatica Roxb had the lowest water chemical oxygen demand（COD） and the highest value in water dissolved oxygen，water self-purification ability was the strongest and water quality was the best.

Key words aquatic plants；sewage；water quality；effect

近年來，三峽庫區及上游水體污染呈上升趨勢，水體中總氮、總磷、重金屬和化學需氧量有明顯增加，部分河、塘、庫及次級河流受到氮、磷污染，富營養化嚴重，重金屬含量超標[1-3]。長江干流水質基本保持穩定，但長江次級河流的情況比較差[4]。近年來，生活污水直接排放、農田化肥的大量使用、農村畜禽養殖的高速發展在三峽水庫區周圍蓄積了大量的養分物質，隨侵蝕泥沙進入江河、塘庫。農村生活以及農業生產的污染問題在三峽庫區水環境中格外凸顯，農村水環境污染日益嚴重，庫區沿江已形成狹長的污染帶[5-6]。如何實現對水體富營養化的有效控制和修復，以保障流域內社會經濟的可持續發展和大眾的身體健康已成為各方面所關注的焦點。利用水生植物吸收營養物質，并通過收獲植物帶走營養物質是一種簡單、高效、代價低的修復富營養化水體的方法，近年來被廣泛用于富營養化水體修復[7-9]。

本文在前期研究的基礎上，探討4種常見水生植物對庫區城郊支流污水水體質量的影響，研究其對污染水體的凈化效果，旨在深入探究更適合用于污水修復的水生植物，進一步為水生植物凈化污水提供數據支撐和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗地點設在重慶三峽農業科學院玻璃大棚里。設水生薏苡（Coix aquatica Roxb）、茭白（Zizania latifolia）、香蒲（Typha orientalis Presl）、菖蒲（Acorus calamus L）4種植物及空白對照共5個處理，3次重復。水培容器為直徑50 cm、高50 cm的黑色塑料桶，取龍寶河污泥混勻后，每桶裝污泥90 kg，并灌龍寶河水保持水深10 cm。挑選長勢良好、大小均勻的植株，用自來水輕輕清洗根部，修剪，栽入水培桶中，每桶栽3株，空白對照不栽任何植物。移栽前、移栽后每2個月取水樣檢測相關指標，同時每10 d調查1次植物生長情況。

1.2 樣品采集與測定

分別于栽插前（4月20日）、栽插后2個月（6月20日）、栽插后4個月（8月20日）、栽插后6個月（10月20日）、栽插后8個月（12月20日）取表層（0～20 cm）土壤樣品，經風干、研磨、過篩后，用于根系土壤全氮和有效磷含量測定，同時取水樣檢測pH值、化學需氧量、溶解氧含量。測定方法均為常規測定。

1.3 數據處理

對試驗數據采用DPS 7.05軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 水體pH值變化

由圖1可知，種植不同植物，水體pH值變化不盡相同。水體pH值總體均呈微堿性。種植4種水生植物水體pH值在前6個月觀察期均有所下降，水生薏苡、香蒲、茭白、菖蒲下降幅度分別為10.97%、8.53%、6.09%、8.53%，主要受到植物呼吸作用及溫度影響，種植水生薏苡下降幅度最大，空白對照pH值下降到7.7。在種植植物8個月后（12月20日），（上接第165頁）

4種植物水體中pH值又有所升高，其中茭白上升幅度最大，基本與最開始水體中的pH值相當。

2.2 水體化學需氧量變化

化學需氧量越大，水體受有機物的污染越嚴重。由圖2可知，種植4種植物對水體有不同程度的凈化作用，其中種植香蒲水體化學需氧量在8月20日降到最低，為8.1 mg/L，但隨植物生長，在后期有所升高。從12月20日取樣分析檢測中得知，水生薏苡、香蒲、茭白、菖蒲4種植物水體化學需氧量分別為41.5、67.5、77.8、52.8 mg/L，空白對照為77.8 mg/L，種植水生薏苡對水體的凈化效果最好。

2.3 水體溶解氧變化

溶解氧值是水自凈能力的指標之一。由圖3可知，隨植物的生長，水體溶解氧呈先升高后降低的趨勢，除了與植物的吸收利用有關，還受到水體溫度的影響。在本試驗條件下，空氣中的含氧量變動不大，水溫愈高，水中溶解氧的含量愈低。從12月20日取樣分析檢測中得知，水生薏苡、香蒲、茭白、菖蒲4種植物水體溶解氧值分別為3.6、1.2、2.4、1.8 mg/L，空白對照為2.6 mg/L。種植水生薏苡水體溶解氧值最大，水體自凈能力最強，水體質量最好。

3 結論

水生薏苡、茭白、香蒲、菖蒲4種多年生水生植物對污染水體均具有很好的凈化效果，可作為凈水植物。其中，以種植水生薏苡水體中化學需氧量最小，溶解氧值最大，水體自凈能力最強，質量最好。但由于受試驗條件所限，本研究是在溫室大棚環境下進行的，檢測水體質量指標也僅為化學需氧量和溶解氧，與野外進行的水質影響試驗有所不同。

4 參考文獻

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