富營養(yǎng)化水體浮床黑麥草強化修復(fù)研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化已成為全球性的環(huán)境問題,尤其在我國,隨著水體富營養(yǎng)化的日趨嚴(yán)重,多數(shù)淡水湖泊一到夏季,藍綠藻肆虐,水質(zhì)臭不可聞,嚴(yán)重危害了動植物及人類的健康發(fā)展。水體富營養(yǎng)化的發(fā)生機制和修復(fù)原理及技術(shù)的研究是國內(nèi)外植物營養(yǎng)、環(huán)境生態(tài)學(xué)科研究的前沿和熱點。在富營養(yǎng)化水體修復(fù)的各種手段中,植物修復(fù)(生物修復(fù)的一種)是一種耗能低、效果好的技術(shù),它是按照自然界自身規(guī)律去恢復(fù)自然界本來面貌,強化自然界自凈能力去凈化被污染水體的一種生物生態(tài)方法,己引起

2、國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的高度重視。
　　與生長于水體的沉水植物相比,浮床植物具有來源廣泛、易于管理、美化環(huán)境等優(yōu)點,對富營養(yǎng)化水體中N、P元素及其它污染物質(zhì)亦具有較強的吸收去除作用。多年生黑麥草由于生長優(yōu)良,具有較大的根系生物量等特點,在治理富營養(yǎng)化水體方面?zhèn)涫苤匾?但浮床植物的修復(fù)過程中,其它污染物質(zhì)的干擾作用并不明確,且浮床植物的修復(fù)效果仍需進一步加強。
　　本研究主要針對近年來利用浮床植物修復(fù)富營養(yǎng)化水體研究中存在的不足,以多年

3、生黑麥草作為植物材料,分別研究了其在Cu脅迫和NaCl脅迫條件下對水體中N、P的去除效果;同時引用低能離子注入技術(shù)來強化黑麥草修復(fù)富營養(yǎng)化水體的能力。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)多年生黑麥草對各水平富營養(yǎng)化水體中N、P的去除效果均較好,其中對高N水平的水體中N的2周去除率達到95.4％以上,對高P水平的水體中P的去除率達到99.4％;富營養(yǎng)化水體中過量的N、P,促進了黑麥草的根系及植株的生長發(fā)育,從而提高了黑麥草的生物量;各水平

4、富營養(yǎng)化水體均促進了黑麥草葉綠素含量的增加和根系活力的增強,高P水平的水體促進了黑麥草植株中可溶P的利用和積累,高N水平的水體誘導(dǎo)了黑麥草體內(nèi)POD酶活的增強。
　　(2)Cu2+脅迫在一定程度上降低了黑麥草對水體中N、P的凈化效果,當(dāng)Cu2+濃度較低(≤0.2mg/L)時其影響作用不顯著,較高時(≥0.5mg/L)干擾嚴(yán)重;同時,黑麥草對水體中Cu2+亦具有去除作用,主要是通過其根部對Cu2+的積累;黑麥草對水體中N、P的吸收符

5、合二階動力學(xué)模型,其吸收速率隨Cu2+濃度的增大而降低;黑麥草對Cu2+的吸收可用米氏動力學(xué)方程描述;水體中含有較低濃度Cu2+(≤0.2mg/L)時,對黑麥草生物量和根系數(shù)量的增加具有促進作用,當(dāng)Cu2+濃度達到0.5mg/L時,黑麥草根數(shù)雖有增加趨勢,但根系和葉片的生長均受到嚴(yán)重抑制。
　　(3)水體中NaCl濃度越高,對黑麥草去除水體中N、P的干擾作用越大,但較低濃度(10mmol/L)鹽脅迫對黑麥草去除P具有促進作用,當(dāng)水

6、體中鹽濃度達到40mmol/L時,植物基本失去修復(fù)能力;從去除動力學(xué)方程的二次項系數(shù)亦可看出,隨著鹽脅迫程度的加大,黑麥草對N、P的去除速率越小;而鹽脅迫均誘導(dǎo)了黑麥草體內(nèi)抗氧化酶活性的增強。
　　(4)劑量為1500kev和3000kev的離子束不僅一定程度上提高了黑麥草對水體中N、P的去除率,還大大促進了黑麥草的根系和植株的生長發(fā)育,從而顯著提高了黑麥草的生物量;離子束輻照作為脅迫因子時,誘導(dǎo)了黑麥草體內(nèi)抗氧化酶活的增強,作為