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凤眼莲（E. crassipes）对滩涂养殖废水的净化效应研究

凤眼莲（E. crassipes）对滩涂养殖废水的净化效应研究

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作者：臧旸南京农业大学

学位级别：硕士

由于滩涂养殖所产生的污水排放不断增加,水体富营养化,河、海、湖泊等水体的物理、化学性状日益恶化,已成为一个严重的环境问题。如何降低水体富营养化水平,改善滩涂沿岸的水质,进而恢复和改善水体环境,业已成为当今的研究热点。凤眼莲... 详细信息

由于滩涂养殖所产生的污水排放不断增加,水体富营养化,河、海、湖泊等水体的物理、化学性状日益恶化,已成为一个严重的环境问题。如何降低水体富营养化水平,改善滩涂沿岸的水质,进而恢复和改善水体环境,业已成为当今的研究热点。凤眼莲作为一种能够快速生长的浮游植物,降低水体富营养化效果明显,有着很好的应用前景。目前对凤眼莲去除水体富营养化的研究较多,但对其能否在盐碱水体中发挥同样作用的研究则相对较少。为此,本试验在实验室内采用人工模拟滩涂养殖废水环境对凤眼莲净化富营养化水体的能力及其自身生长规律进行了系统、动态的研究,为利用凤眼莲修复富营养化水体提供科学依据和技术参考。主要研究结果如下：1.不同盐度下凤眼莲对水体总氮总磷的净化效应,从第20天开始,速度明显较之前变快,在盐浓度为10.0g NaCl/L时,这种适应后的恢复效应比较明显,并且能够吸收水体中过半的氮元素,而高盐浓度条件下,只有35%左右;当盐浓度达到12.5gNaCl/L及以上时,磷元素吸收水平有显著大幅下降,只有不到70%,而当盐浓度为10.0‰时,吸收效果较之前低盐浓度条件无显著差别。2.滩涂养殖废水中不同浓度的总氮总磷对凤眼莲生长指标的影响,各试验组中凤眼莲植株均能正常生长,生物量增加量从3.18%至13.93%不等,当氮元素浓度增大时,光合效率呈现先减弱后恢复的变化趋势,磷元素对其光合效率有一定的抑制作用,低浓度的氮对凤眼莲的气孔导度,胞间CO2以及蒸腾速率均有一定的促进作用,而随着氮元素浓度的升高即超过1.00mmol/L时,气孔导度,胞间C02以及蒸腾速率均减弱。3.凤眼莲对滩涂养殖废水中营养元素的净化效应及动力学研究,经过25天的试验,凤眼莲能够正常生长并能够有效利用水体中的氮和磷,氮磷浓度较低时净化效率显著(90%以上),盐水中的净化效率较淡水中略高,氮磷吸收动力学试验结果符合双曲线方程,氮磷吸收的Km值在两种水体中无显著差异,氮吸收的Imax值在两种水体中也无显著差异。4.水生耐盐植物-陆生耐盐植物体系对滩涂养殖废水氮磷元素吸附效应,凤眼莲短时间内对水体中的氮磷具有一定的吸附效应,其中对TN的吸附效应最高达到了44.62%,其余均为30.00%左右,对TP的吸附效应最高为58.88%,处理后的浓度均不高于0.0250mmol/L.陆生耐盐植物体系对经由水生耐盐植物体系处理过的水中的氮磷元素有十分显著的净化效应,各TP组的净化效应均强于TN组。各组TN的去除率均在70.00%以上,最高达到86.48%,各组总磷的去除率均在90.00%左右,最高为99.51%,根部的含水量均有下降,不同浓度之间并无显著差异,其余各部位含水量与对照均无显著差异。以上研究结果表明,凤眼莲具有良好的净化盐碱水体,去除水中富营养化物质的能力,而富营养化水体在一定的浓度范围之内对凤眼莲的生长与繁殖也有促进作用,且其与陆生植物组成的复合体系对滩涂养殖废水也具有显著地修复功效。由此可见,如果能将凤眼莲的发生范围控制在一定区域内,它将减轻甚至消除滩涂养殖废水的富营养化状况,从而以风险性最低的生物修复方法来实现对水体的净化。

关键词：滩涂养殖废水凤眼莲氮磷

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