污染水体生态治理工程中凤眼莲对水质变化的生长响应

作者：徐寸发; 闻学政; 宋伟; 张迎颖; 刘海琴; 王岩; 秦红杰; 张志勇^*

来源：生态环境学报, 2018, 27(09): 1741-1749.

DOI：10.16258/j.cnki.1674-5906.2018.09.021

• 凤眼莲
• 污水厂尾水
• 总氮
• 总磷
• 生长响应
• 生态修复工程

在三级串联凤眼莲(Eichhornia crassipes)净化塘深度处理生活污水处理厂尾水的生态工程中,通过监测各级净化塘内凤眼莲的生物量、株高、根长、植株氮磷含量等指标变化,分析各指标与水体总氮(TN)和总磷(TP)质量浓度的相关性,探讨凤眼莲对水质变化的生长响应,以期为表观判断水质改善效果和明确凤眼莲在污染水体生态修复工程的适宜规模配置提供理论依据。结果表明:净化塘水体氮磷浓度显著影响凤眼莲生长,且与植株相关生长指标具有显著相关性(P<0.05);一级、二级和三级净化塘内水体TN和TP质量浓度依次降低,凤眼莲生物量及茎叶生物量、生长速率、株高、叶片SPAD值、凤眼莲茎叶和根系的氮磷含量均逐级减小,而根系生物量、根冠比和根长均逐级增加;凤眼莲茎叶生物量及其所含氮磷量均高于根系,故茎叶富集水体氮磷能力强于根系;当水体TN平均质量浓度分别为7.94、4.03和2.79 mg·L-1,TP平均质量浓度分别为0.22、0.15和0.12 mg·L-1时,凤眼莲单位面积平均生物量分别为23.09、16.73和12.87 kg·m-2,累积富集氮量分别为27.44、17.59和11.04 g·m-2,磷量分别为2.57、1.53和0.93 g·m-2。综合分析,凤眼莲生物量及其分布格局、株高、根长等生长特征表现出的差异显示了其在不同水质条件下的响应策略,水体中较高的氮磷浓度更有利于促进凤眼莲生长发育及增强其富集氮磷能力。在该研究的条件下生活污水尾水的深度净化工程,仍可承载更高的尾水处理量和污染负荷量,同时通过减少生态工程的规模配置也可确保出水水质。

• 单位
  江苏省农业科学院农业资源与环境研究所; 江苏省农业科学院; 中心实验室