水生植物對生態溝渠底泥磷吸附特性的影響分析

□羅文明

(西華師范大學 四川 南充 637000)

1 材料與方法

1.1 研究區概況

某生態溝渠入口處主要生長植物為自然雜草，而中間位置水生植物類型為銅錢草，出口處黑三棱這一類型的水生植物生長范圍較大。

1.2 樣品采集及吸附實驗

首先進行取樣點設置，可在生態溝渠入口處、中間位置、出口處進行三個取樣位置設置，然后進行重復取樣操作，并在相應位置進行取樣標記。在取樣完畢后依次測量不同區域樣品PH值，然后稱取10g底泥放入草酸緩沖液中進行鋁含量測量；最后用利用電子天平稱取0.45g底泥，然后利用100目篩過濾之后，將其放置在聚丙烯錐形離心管中，依次放入0、10、50mg/l的磷溶液，加入0.1%三氯甲烷后進行恒溫振蕩處理，一般為25℃36h。在恒溫振蕩操作后進行離心處理，最后利用鉬酸銨分光光度計進行磷酸根含量檢測。

1.3 吸附數據核算

磷吸附飽和度數據計算過程中，可在已知經驗因子的基礎上利用修正后的朗格繆爾方程間吸附數值核算[1]。為了便于數據分析可統一以底泥零平衡時溶液中磷質量濃度為標準。而底泥零平衡時溶液中磷質量濃度為：底泥原本磷吸附量/（底泥最大磷吸附量-底泥原本吸附量）*平衡常數。

2 結果討論分析

2.1 水生植物對生態溝渠底泥的影響

為了最大限度的減低外部因素影響，本次實驗中將該生態溝渠內的原生底泥進行了清淤處理，并對種植的水生植物進行了統一處理，從而保證相應區域內底泥僅受單一水生植物的影響。通過對入口處、中間位置、出口處三個不同類型水生植物分布下底泥磷吸附能力的分析，得出中間位置區域內全磷和草酸提取含量高于其他位置，而其底泥中有機碳含量低于其他兩者。通過對實驗數據及相應水生植物生長特性分析可得，由于銅錢草繁衍速率較快，其可以在較短的時間內將生物代謝物質輸入底泥內，從而促使底泥內黏粒物質大量增加，進而促使其磷吸附能力上升[2]。

2.2 生態溝渠底泥對磷吸附作用的影響

利用Freundlich方程對底泥對磷等溫吸附過程的擬合分析，得出不同的水生植物生長底泥的磷吸附最大值、磷吸附能參數具有相應的變化，而通過兩個植物段吸入平衡濃度的比較分析，得出單一底泥的磷吸附特性遠低于水生植物生長處底泥磷吸附能力。而底泥磷吸附特性主要分為表面吸附、化學吸附等類型，其中表面吸附主要體現在底泥對沉淀、黏粒的吸附，而化學吸附則是利用含鋁氧化物與磷的化學反應進行吸附。在以上反應過程中，底泥黏粒含量與其磷吸附能力也具有一定的關系，主要體現在顆粒含量與其吸附表面積成正相關，而底泥顆粒表面積決定了其磷酸鹽吸附能力的大小。

2.3 底泥對磷等溫吸附過程影響

底泥對磷等溫吸附過程主要是根據底泥零平衡時磷質量濃度變化情況進行分析，在一定程度上底泥磷吸附能力隨著磷含量的增加而呈現上升趨勢，而由于底泥對磷吸附動力學過程的變化，在進入動態吸附平衡程度之后，其磷吸附能力將不會受磷含量增加的影響，甚至后出現下降趨勢。

結束語

通過以上試驗，結合銅錢草在一定深度處底泥磷吸附能力遠大于自然雜草及黑三棱這一現象，可得出生態溝渠底泥磷吸附能力受水生植物的影響，且與水生植物根系及繁衍速率成正相關，而水生植物對底泥磷吸附能力的影響主要從增加黏粒含量及含鋁氧化物含量進行，兩者可與磷發生一系列反應，從而降低水生環境內磷負荷。

參考文獻：

[1]劉燕,夏品華.生態溝渠中4種水生植物的氮磷積累效應[J].貴州農業科學,2016,44(4)：147-149.

[2]雷雨夢,劉云根,梁啟斌,等.云南不同類型農村溝渠底泥磷形態分布特征及風險評價[J].環境科學與技術,2017(3)：161-166.