湖滨带植物群落对挟沙水体氮, 磷污染物的截留效果

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1、郭长城等：湖滨带植物群落对挟沙水体氮、磷污染物的截留效果869湖滨带植物群落对挟沙水体氮、磷污染物的截留效果郭长城1,喻国华1,王国祥2*1.南京水利科学研究院//水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京210029；2.南京师范大学地理科学学院，江苏南京210097摘要：利用菖蒲(Gladiolushybridus)、菱(Vallisneriaspiralis)、黑藻(Hydrillaverticillata)、苦草(Vallisneriaspiralis)、狐尾藻(Myriophyllumspicatum)及

2、菹草(Potamogetoncrispus)构建的人工湖滨带对挟沙水体氮、磷污染物的截留效果进行了研究。结果表明：人工湖滨带在截留水体悬浮泥沙颗粒物的同时可有效截留水体中的氮、磷营养物质，对防止富营养化具有积极的作用。一定的水力负荷下，滞留时间12h时，夏秋季节人工湖滨带对氮、磷的截留百分率分别为21.5％、34.8％，滞留24h时的氮、磷截留率分别为25%、31.1%。在冬春季节，滞留时间24h时，菹草对挟沙水体氮、磷的截留率分别为6.67％、10.83%，滞留时间48h时的总磷截留率为6.84％。不同水流滞留时间下人

3、工湖滨带对挟沙水体氮磷的截留效果不同，滞留时间越长效果越明显，因此须保证一定的滞留时间才可取得较好的氮磷截流效果。人工湖滨带在截留径流氮、磷营养物的过程中，泥沙对氮、磷的吸附携带作用不容忽视。关键词：湖滨带；挟沙水体；氮磷；净化中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1672-2175（2007）03-0866-05郭长城等：湖滨带植物群落对挟沙水体氮、磷污染物的截留效果869图1人工湖滨带生态-物理模型Fig.1TheEco-physicalmodelofsimulativebank湖滨带属浅水植物类型的湿地[1]，

4、是水陆交错带的一种类型，主要由各种生态型水生高等植物、微生物、小型动物及底质组成。湖滨带通过水-土壤-植物系统的过滤、渗透、吸收、滞留、沉积等物理、化学和生物功能，可有效截留地表径流污染物，同时，湖滨带还具有维护生物多样性及景观美化的功能[2-6]。在我国云南滇池和洱海开展的湖滨带生态恢复工程起到了较好的抑制藻类生长、改善水质作用[7-8]。地表径流不仅仅含有较多的泥沙颗粒物，而且还含有较多的氮、磷等污染物，这些因素均可能导致城市湖泊或河流营养过饱和而产生富营养化现象，最终影响城市水体景观。水生高等植物在污染净化方面的研

5、究与应用得到了国内外环境工作者的普遍认可，近年来被应用到越来越多的生态修复工程中，并且取得了较好的经济与生态效益[9]。湖滨带通过内部水生植物的阻流特性对水体泥沙颗粒物具有一定的截留，并可利用水生植物的根系吸收氮磷营养物，同时湖滨带底质（沉积物）及水流中的泥沙颗粒物也可吸附一定量的氮磷，这些都在以往的观察与研究中有所探索[10-13]。结合镇江863城市水环境生态修复示范工程研究人工湖滨带对挟沙条件下的水体氮磷的截流效果，不仅可以揭示水生高等植物在挟沙水体的逆境条件对污染物的截留，还可为城市水环境的生态修复提供可靠的理论

6、依据。1材料与方法根据水生高等植物的季节特征，主要选择夏秋季节和冬春季节长江常见土著物种，冬春季节试验安排在2005年10月—2006年4月，夏秋季节试验安排在2006年7—10月，试验地点位于南京师范大学水环境生态修复中试平台。1.1人工湖滨带的构建基底构建：模拟自然的湖滨带基底形态，根据湿地水生高等植物对水位等生境的要求，构建由挺水、浮叶、沉水不同生态学外貌特征及生活习性的水生高等植物组成的人工湖滨带系统，单个水道最大深度1.5m，长度10m，宽度1.4m，由配水池、试验水道、汇流池、循环水管和泵组成（图1）；郭长城

7、等：湖滨带植物群落对挟沙水体氮、磷污染物的截留效果869植物选种与布置：主要选择长江中下游长江土著种，根据试验需要，夏秋季节主要选择菖蒲（挺水）、菱（浮叶）、狐尾藻（沉水）、黑藻（沉水）、苦草（沉水），通过移栽幼苗盆栽方式排列于试验水槽；根据水深梯度依次种植为I:狐尾藻＋黑藻，II:苦草＋黑藻，III:菱，IV:菖蒲，密度为102株·m-2（10株/盆，每种15盆）。冬春季节主要选择耐污能力强、对环境适应性强的菹草作为试验材料，种植在I和II上，试验前对水生植物的面积、密度、高度和湿生物量进行统计（表1）。植物组合原则：

8、根据湖滨带基底形态及径流流向，组建由挺水、浮叶、沉水不同外貌形态特征的水生植物组成，一方面利用挺水植物固定床体、减弱水流动力对底层泥沙及污染物的冲刷、抑制藻类、提高透明度，再充分利用浮叶和沉水植物对水体污染物的吸收改善水质、控制富营养化、提高水体景观；同时各种植物的选择考虑其对挟沙水体和季节的适应及景观需求。1.2试