前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的浮床植物對水環境凈化的作用，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
植物浮床技術是水環境治理與水生態修復相兼顧的實用技術，是指應用無土栽培技術，以高分子材料為載體和基質，將植物移植到水面上種植，通過植物根部的吸收、吸附作用，消減富營養化水體中的有機物質，從而達到水質凈化和水面美化的效果［1－3］．利用生態浮床栽培植物對富營養化水體進行生態修復，具有原位修復、成本低、維護簡便、植物資源可作為食品和飼料回收再利用、不產生二次污染等優點［4］． 不同植物類型的浮床氮、磷去除效果會有較大差異．然而關于不同浮床植物在自然開放水體中的生長特性和栽種配置方面的研究少有報道，因此對自然開放水體中浮床植物生長特性以及對不同氮磷吸收能力的浮床植物進行優化配置顯得尤為必要． 本研究選取珠海地區常見的5種浮床植物美人蕉（Cannaindica）、蘆葦（PhragmitescommunisTrirn）、水蔥（ScirpusvalidusVahl）鳳眼蓮（Eichhorniacrassipe）水芹菜（Oenanthejavanica），通過研究5種植物的生長特性，在富營養化水體中化學需氧量（COD）、氨氮（NH3－N）、總氮（TN）、總磷（TP）質量濃度等指標間的差異，為珠海及周邊地區水質的凈化，植物浮床生態系統的構建及推廣應用提供科學依據． 1材料與方法 1．1試驗區概況 珠海市南屏鎮珠武涌位于珠海南屏鎮珠海大道旁，起源于南屏鎮的廣昌小學后面環山段，沿途經過廣昌小區、生活區、廣昌市場，最后經珠武涌水閘匯入前山河，全長1200km．珠武涌渠道流域內上游為山體，植被良好，覆蓋率較高，下游較平坦，為廣生小學和居民住宅區等．由于廣昌市場和珠武涌水閘段污染嚴重，現取這兩段污水進行試驗． 1．2供試植物 要結合珠海氣候條件選用適應當地生長的植物，并綜合考慮植物的凈化效果，特別要注意減少植物對環境的負面影響．因此在選取水生植物時需考慮以下幾方面［6－7］：1）具有較好的水質凈化功能；2）移值成活率高，長勢良好；3）不會對當地的生態環境帶來危害；4）具有一定的景觀價值；5）價格適中，打理容易，綜合利用價值高．基于以上原則，對比常用浮床植物資料，確定選取美人蕉、蘆葦、水蔥、鳳眼蓮、水芹菜5種珠海地區常見的浮床植物作為研究對象． 1．3試驗浮床的構建 1．3．1試驗小箱 塑料長方體小箱6個，箱口長55cm，寬43cm，高40cm．編號：0．空白無植物；1．美人蕉；2．蘆葦；3．水蔥；4．鳳眼蓮；5．水芹菜． 1．3．2浮床構建 本研究選用50cm×40cm×4cm平整泡沫板，按間距6cm開定植空，孔徑按植物體的大小打孔，一般為4cm，每個定植孔插入1棵植株．將栽培好植物的泡沫板放入試驗水體箱中，用竹片和繩子把浮床連接起來．浮床整體組裝完成后即構建完畢． 1．3．3試驗前植物準備 先將采集來的不同種類的植物放在裝有新鮮污染河水的塑料箱中，放在室外在自然條件下馴化10d作為試驗材料備用． 1．4試驗方法 試驗于2010－12－01至2011－01－31間進行．試驗共設6組水箱，用清水清洗后晾干并從0到5編號．2011－12－01把在規定取樣點取來的新鮮河涌污水倒入塑料箱子中．挑選經馴化生長狀態良好的植物，清洗根系、去除枯葉，每種植物平行插入泡沫板中，把泡沫板放入1到5編號的箱子里．0號無植物，為空白對照組，第1～5組浮床上分別定植水蔥、蘆葦、美人蕉、水芹菜、鳳眼蓮．每隔10d隨機抽取2棵植物測量1次株高，取其平均值記錄數據，每隔6d測定1次水質指標并做好數據記錄，重復此步驟．試驗結束時隨機抽取2棵植物稱量其質量，取其平均值記錄． 1．5測定方法 參照地表水質量標準［8］，以地表水環境質量標準Ⅴ類水作為基準．COD、NH3－N、TN、TP等用水質分析儀（長春吉大•小天鵝儀器有限公司GDYS－201M）進行檢測． 2結果 2．1植物生長情況 在試驗期間，植物均能正常生長，每株植物都有新葉長出、葉片增大變鮮艷、根系生長良好、植株普遍長高，有的植株花開得很漂亮．但在實驗后期5種植物部分葉片變黃，但仍保持生存狀態． 2．1．1植物株高變化 實驗前測量株高記為0d數據，由2010－12－01開始每10d測1次測到2011－01－31．5種植物具體變化見表1．可知試驗期間，5種植物隨著時間延長，其株高都有增加．水蔥、蘆葦、美人蕉、水芹菜平均增高趨勢基本相同，開始生長較慢，20d后生長迅速加快．鳳眼蓮0～40d增長緩慢，故株高變化最?。旮咴鲩L依次是水蔥（38．4cm）、蘆葦（35cm）、美人蕉（34．3cm）、水芹菜（30cm）、鳳眼蓮（13cm）． 2．1．2植物質量變化 把挑選好的植物從馴化水體中拿出，吸干水滴后稱量．生長2個月后，相同方法處理后，稱量．2次數據比較見表2．由表2可知，植物質量都比試驗前增加了，其中蘆葦水平最高，是移栽時的3倍，但鳳眼蓮繁殖比其他植物要快．質量增加順序是：蘆葦（32．1g）、美人蕉（29．2g）、鳳眼蓮（13．2g）、水芹菜（9．8g）、水蔥（4．9g）． 2．1．3植物根毛變化#p#分頁標題#e# 把挑選好的植物從馴化水體中拿出，取其最長的那條根毛為對象測量其長度．試驗2個月后，做法與實驗前一樣再測長度，數據見表3．植物生長，地上部分與地下部分相互促進，互相制約［9］．由上圖可知5種植物根系長度均有明顯的增長．增長長度由大到小為：蘆葦（23．1cm）、水蔥（20cm）、水芹菜（15cm）、美人蕉（10．3cm）、鳳眼蓮（9．8cm）．但是從試驗觀察得，美人蕉和鳳眼蓮根系上根毛濃密，而水蔥和水芹菜根毛稀疏． 2．2浮床植物對水質分析指標去除率的影響 試驗前后水體變化明顯，取樣水體開始時是黑色渾濁的，經過2個月的試驗，水樣已經變得較為清澈．實驗前測量水體中COD、NH3－N、TP、TN的質量濃度記為0d數據，由2010－12－01開始，以后每6d測量1次．5種植物具體變化如下： 1）水體中COD的質量濃度ρ（COD），見表4．COD是衡量水中有機物質質量濃度多少的指標，所以COD質量濃度越多，污染越嚴重．由上表可以看出，5種植物對COD都有吸附作用．其中美人蕉和鳳眼蓮使COD下降得快．所以對于這5種植物，美人蕉、鳳眼蓮和蘆葦去除COD較好． 2）水體中ρ（NH3－N）見表5．由表5可以看出植物對NH3－N的去除效率總體趨勢是下降的．24d前下降得快，24d后下降趨于緩和．美人蕉、鳳眼蓮、蘆葦去除對NH3－N相似且效果較好，水芹菜和水蔥次之．美人蕉的去除效率達89．4％，明顯高于其他植物；水芹菜的去除率最差，僅71．8％． 3）水體中ρ（TN）見表6，由表6可看出植物對TN的去除率總體趨勢是下降的．18d前下降緩慢，18d后由于植物適應了水體中的生長環境，新的水生根系也長出來，對TN的去除效果與對照有了明顯差異，在1個月后變化較大．去除率美人蕉的最佳，達73．7％；水蔥的最少，只有33％． 4）水體中的ρ（TP）見表7．磷的去除有2方面［10］：①以磷酸鹽沉降并固結在載體或試驗箱壁上；②植物對可溶性磷的吸收．從表7可看出，對照水樣只是在試驗初期對TP有小部分的去除效果，這是由于試驗初期一些磷酸鹽沉降而引起的．實驗植物19d前對磷的吸收相似，緩慢下降，25d呈現不同的吸收．表中可看出，美人蕉的吸收效果最好，去除率達82．9％． 3討論 5種植物中美人蕉、蘆葦、鳳眼蓮根系上根毛濃密，而水蔥和水芹菜根毛稀疏．植物根系對污染物的吸收以及吸附作用是浮床植物技術凈化污染水體的重要途徑，其根系及根莖狀形成的根孔可提供一個良好的污染物吸附轉化界面，龐大的植物根系可為微生物提供良好的棲息場所，植物根系增加了，微生物種類和數量也會相應增加，因此可提高對污染河水的凈化效率．鳳眼蓮由于其繁殖速度過快，會影響當地的種群．從植物的株高、植物質量增加、根系長度等情況綜合分析，美人蕉、蘆葦的生長狀況是5種植物中較為合適的． 隨著植物根系增加，浮床植物對有機物去除率逐漸提高．這是因為去除主要依靠植物的根系吸附及根系附著微生物的降解作用［11］．對COD的影響，美人蕉和鳳眼蓮使COD下降得快；對NH3－N的影響，美人蕉、鳳眼蓮、蘆葦去除率相似且效果較好，水芹菜和水蔥次之；對TN、TP的影響，美人蕉的吸收效果最好．總的說，美人蕉和鳳眼蓮的凈化效果較好，蘆葦次之，水芹和水蔥相對來說，凈化作用較差． 綜合植物生長情況、水質分析指標和植物選取準則，試驗水體中COD、NH3－N、TP、TN的質量濃度的變化與植物生長周期、生長速度的快慢、根毛長度、溫度等有關．雖然實驗過程中水質還沒有達到五類水標準，但是水體中COD、NH3－N、TP、TN的質量濃度明顯下降．在試驗中可以看出其他植物的長勢始終不如美人蕉．美人蕉這種生長周期長、生長速度快的植物對COD、NH3－N、TP、TN的綜合去除率明顯高于其他植物．蘆葦的生長情況相當不錯，不過顏色沒有美人蕉鮮艷．生長狀況越好的植物其對水體中TN、TP的去除效果就越好，但是鳳眼蓮的繁殖過快，會影響當地生態的發展，同時觀察可見水蔥、水芹菜的老枝易枯黃還容易因生蟲而導致死亡．雖然這3種植物對水體中的營養物質有一定的吸收利用作用，但明顯不適宜大規模栽培以凈化河涌水體． 研究發現混栽模式在生物量積累、景觀持續時間上都較單一植物的種植模式占優勢，為了提高浮床系統植物的多樣性，避免單一植物在浮床栽種后易遭受大面積病蟲害［11］，初步試驗的結果確定采用美人蕉為主，蘆葦為輔，再加上少量水蔥、水芹菜作襯托來凈化河涌水體．研究結果為后續浮床植物混栽遴選了植物，也為浮床植物生態系統的構建，提供了理論依據．
