水生蔬菜在水体修复中应用概况

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1、水生蔬菜在水体修复中应用概况摘要：利用水生蔬菜进行水体修复的最大优点是其经济价值与水体修复功能的良好结合。总结了水生蔬菜在水体修复中的作用机理、应用优势及应用现状，并指出充分利用水生蔬菜植物构建水体修复系统、保障水体修复系统中的水生蔬菜产品质量安全与产量应是今后重点研究的问题。关键词：水生蔬菜；水体修复；研究进展中图分类号:S645文献标识码：A文章编号:1001-3547(2013)18-0037-051水生蔬菜对水质净化作用的研究成就20世纪60年代初，国内外专家学者就相继将水生植物用于水质净化研究。由于水生植物净化水

2、体的效果良好，且净化成本低廉,目前已成为修复受损水生生态系统的主要手段。以往的研究主要侧重于净化效果，较少考虑经济效益,所以研究者多选用凤眼莲(Eichhorniacrassipes)、喜旱莲籽草(Alternantheraphiloxeroides)和金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)[1]等水生植物。虽然它们有较强净化能力，有的可以作为饲料、肥料或燃料，但是相对水生蔬菜而言，其经济价值不高，还存在冬季净化和二次污染问题，因此推广应用受到限制。1980年有专家学者开始对湖泊河流等污染水体无土栽培旱生经济

3、植物的净化效果及利用价值的研究。由戴全裕等［2］建立的废水净化与资源化生态工程体系就是以水培经济植物为主，它在处理含重金属废水和酿酒废水的应用中获得较好的生态效益和经济效益。朱斌等［3］调查了近10a来的95篇国内外文献，统计了不同水生植物在水质净化领域的研究频率（表1）［3］。其中包括我国所研究水生植物45种，而划归为水生蔬菜的植物有香蒲（蒲菜）、水薙、菱白、菱、莲、水芹、睡莲、慈姑、孝养9种。其中，睡莲主要用作花卉，但近些年开始作为水生蔬菜开发（菜用睡莲）。表1中，水生蔬菜种类数占了20%；45种植物累计研究频度等级为

4、402次，而其中9种水生蔬菜为72次，占17.91%,说明水生蔬菜在水体净化中应用比较广泛，占有重要地位。2水生蔬菜净化水质的特点利用水生蔬菜净化水体可以逐步恢复生态系统中水生植物群落，实现植物对营养盐、重金属和有机物污染的吸附、利用或转移。同时，水生蔬菜还能够为微生物提供附着共生空间，为水生动物提供食物来源，实现水生生态系统的良性物质循环和能量流动。由于水生蔬菜是利用太阳能作为能量源，具有安全、成本低廉、生态协调及美化环境等作用，但是起效时间较长，生态稳定性完善较为困难。相对于利用喜旱莲籽草（Alternantherap

5、hiloxeroides）、凤眼莲（Eichhorniacrassipes）和金鱼藻（Ceratophyllumdemersum）等水生植物而言，水生蔬菜经济效益更高，生物量易于控制，不会污染和影响水体美观。3富营养化水体净化机理的研究3.1吸收作用水生蔬菜与其他作物一样，其生长发育过程也需要吸收大量的N、P等营养元素。王旭明［4］试验表明，水棊菜对污水中的N、P的去除率可分别达到87.36%,76.4%,效果明显。水生蔬菜被采收或清除时，植株吸收的营养物质会一同从水体中输出，从而实现净化水体。3.2降解作用水体中水生蔬菜

6、在生长的同时，也为微生物与微型生物提供了栖息场所。这些生物还能加速截留有机胶体和悬浮物分解矿化。比如，芽鞄杆菌可以将有机磷和不溶磷均降解为无机的可被水生蔬菜吸收利用的可溶性磷酸盐。水生蔬菜根系分泌物质能促进氮细菌、嗜磷菌的生长，进而间接达到提高净化效率的作用。Reilly等［5］认为，在N的去除中细菌的降解作用占主要地位。3.3吸附、过滤、沉淀作用豆瓣菜、薙菜等水生蔬菜在进行浮水栽培时，能很快形成发达的根系，根系与水体接触面积大，就能形成一道过滤层。当水流过时，不溶性胶体会被根系粘附或吸附然后沉降,其中有机碎屑也能沉降。有

7、学者研究认为，内源污染的主要原因就是水体中的有机碎屑［6］。同时，根系上附着的细菌在进入内源生长阶段后发生凝集，其中部分为根系所吸附，还有部分凝集的菌胶团便将悬浮性有机物及新陈代谢产物沉降。3.4对藻类的抑制作用在水环境中，水生蔬菜和浮游藻类在吸收利用营养物质和光能等方面有很强的竞争关系，前者个体大、生命周期长、吸收储存营养盐能力强，所以能间接抑制浮游藻类的生长⑺。同时有些水生植物的根系还能分泌克藻物质，也可以达到抑制藻类生长的效果。研究试验表明，连续向铜绿微囊藻的生长水中滴加荷花和睡莲的种植水，对铜绿微囊藻生长有明显抑制

8、作用，甚至使其细胞失去正常的光合作用的能力［8］o另外，在水生蔬菜的根际栖生的水蜗牛等动物能以藻类为食，减少水中藻类的数量。3.5其他作用水体内种植水生蔬菜后，可减小风浪扰动，利于悬浮物质沉降。在部分浅水湖泊，通过对水生蔬菜的收割或水生蔬菜植株残体的沉积，部分生物营养元素深埋入沉积物中，使其脱离湖泊内的