常见沉水植物对东湖重度富营养化水体磷的去除效果VIP免费

第16卷第6期2007年11月长江流域资源与环境ResourcesandEnvironmentintheYangtzeBasinVol.16No.6Nov.2007文章编号:100428227(2007)0620796205常见沉水植物对东湖重度富营养化水体磷的去除效果高镜清,熊治廷,张维昊,邓绪伟,尚林源,付长营(武汉大学资源与环境学院,湖北武汉430074)摘要:采用人工模拟方法,选取武汉市东湖的春季优势种金鱼藻、伊乐藻和菹草,夏季优势种类金鱼藻、狐尾藻和苦草,在春夏两个季节分别对东湖重度富营养化水体磷的去除效果进行了比较研究。结果显示:5种沉水植物在春夏季节生长良好,其中金鱼藻生物量增长率最高(春季为128188%,夏季为58133%)。5种沉水植物均能较好地吸收上覆水中的磷,其中金鱼藻在春夏两季对水体总磷的去除率均为最高(春季为91175%,夏季为92144%)。同时5种沉水植物还可抑止底泥中磷的释放,均使上覆水中各形态磷浓度保持较低水平。结果表明,金鱼藻在春夏季节均表现出较好的生长和净化水体磷的能力,且其耐污能力强,有可能成为以东湖为代表的重度富营养浅水湖区植物修复的先锋种之一。关键词:东湖;重度富营养化;磷;沉水植物;金鱼藻文献标识码:A武汉东湖是我国城市湖泊的代表,其水环境污染严重,尤其以富营养化的危害最大,在2004年其富营养化的水体占到整个面积的62121%[1]。东湖富营养化主要表现为水体中营养元素超标,其中又以磷为主控因素[1]。在控制外源磷污染的情况下,沉积物—水界面是磷营养得以补给的重要内源,浅水湖泊沉积物中磷释放对湖泊富营养化的贡献有不可忽视的作用[2]。沉水植物不仅可以吸收富营养化湖水中的磷,亦可抑止沉积物和上覆水中的碱性磷酸酶活性(APA),并可抑止沉积物的再悬浮,使上覆水中各形态磷浓度均保持在较低的水平,对于控制内源磷释放有抑止作用[3,4]。谢丽强等曾预言,当东湖底泥中的磷在适当的条件下释放出时,即使外源负荷得以控制,东湖也将长时间维持富营养化状态[5]。因此寻找既能较好吸收东湖富营养化水体中磷,又能较好抑止其底泥磷释放的沉水植物,对东湖重污染区植物修复具有重要意义。目前研究水生植物净化水体的文章较多[6,7],但研究不同季节湖泊中优势种去除水体磷和抑止底泥磷释放效果比较的文章则较少。春季和夏季是沉水植物生长最为旺盛、净化水体效果最好的季节。因此本文试验分为春季和夏季两个试验,分别选取两个季节东湖优势种类进行比较研究,以探讨两个问题:一是筛选出在不同季节对东湖富营养化湖水中磷去除效果较好的沉水植物。二是研究不同季节不同种类的沉水植物对东湖内源磷释放的影响比较。为利用群体效应治理湖泊富营养化和湖泊生态环境的整治提供理论依据。1材料与方法1.1试验植物(1)伊乐藻(ElodeaCanadensis),多年生沉水植物,冬、春至初夏季节生长。原产美洲,我国于20世纪80年代从日本引进,后在长江流域均有栽培。(2)菹草(Potamogetoncrispus),多年生沉水植物,冬、春至初夏季节生长。在我国长江中下游流域的湖泊均有分布。(3)金鱼藻(Ceratophyllumdemersum),多年生沉水植物,春、夏至秋季生长。在我国长江中下游流域的湖泊均有分布。(4)狐尾藻(Myriophyllumspicatum),多年生收稿日期:2006211230;修回日期:2006212229基金项目:973项目“湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究”(2002CB412300)作者简介:高镜清(1980～),男,河南省周口人,博士研究生,主要从事水环境修复研究.沉水植物,春季开始生长、夏季生物量达到最大。在我国长江中下游流域的湖泊均有分布。(5)苦草(Vallisneriaspiralis),多年生沉水植物,春季萌发,夏季为快速生长期,最大生物量一般在9月份出现。长江中下游流域的湖泊均有分布。1.2春季试验受试物种包括菹草、金鱼藻、伊乐藻,均采自武汉东湖。受试植物先在试验场地预培养15d,从中挑选长度一致的健壮植株移栽到培养桶中,每个培养桶中装有18L试验用水和3kg底泥(湿重)。预培养和试验用水及底泥均取自东湖重污染湖区,水与底泥在放入培养桶之前,均分别搅拌混匀,确保每个培养桶起始条件一致,另外湖水用浮游生物网过滤;试验在室外实验室(玻璃顶棚,四周通风)进行,植物培养用25L白色水桶,直径33cm,高35cm,试验前,用10%稀盐酸浸泡3d后冲洗干净。水温范围10～18℃,每个物种的初始生物量均为90g...