曝气对水生植物的影响.doc

曝气对水生植物的影响随着工业废水和生活污水的大量排放，加之化肥施用量的逐步增加及肥料流失家中，致使水体富营养化日趋严重，水体污染日益加剧。水体富营养化现象是当今世界水污染治理的难题，已成为全球最重要的环境问题之一。通过人工向水体充入空气或氧气，使水体的污染物质得以净化，也可以改善受污染水体的水质，还可以恢复水体的生态系统。在治理水体富营养化的多种措施中，因为水生植物具有良好的净化效果、独特的经济效益、能耗低、简单易行以及有利于冲击和恢复良好的水生生态系统等优点，正日益受人们关注。曝气对植物的影响与植物的生长状况密切相关，春、夏季植物处于生长初期、旺盛期，曝气影响较小两类净化槽植物的生理特性差异较小，秋季植物处于生长衰老期，曝气影响最明显，两类净化槽植物的生理特性差异显著。1(与二相同)一、 曝气对水生植物去除水体中氮磷等营养物质的影响前人实验表明，水生植物对水体中的氮、磷具有明显的去除效果，可用于控制湖泊、水库等富营养化水体。何池全等1研究表明，石菖蒲不仅对氮磷的富集能力很强，富集系数随培养时间的延长而呈现增加的趋势。胡绵好2等在前期不同植物净化富营养化水体的筛选试验中也发现，不同植物不仅能去除水体中氮磷等营养盐，还能增加水体中的溶解氧，并在试验期间用植物处理的富营养化水中pH下降。以下是对胡绵好等实验结果简要说明。（一）无植物系统在无植物系统中,曝气处理对TP的去除无影响，但对TN的去除影响较大，其去除率分别达25.03%。其中TN的去除率明显小于不曝气处理（p0.01）。不同pH处理,水体中氮磷等物质的去除率之间存在明显的差异。pH8.9处理下TN,TP的去除率最高。pH和曝气的相互作用对富营养化水体中氮磷等物质的去除达极显著差异(P0.01)。（二）水生植物系统豆瓣菜处理系统中,曝气对TP的去除影响不大，但对TN的去除影响较大,其去除率为48.64%,明显小于不曝气处理(P0.05)。豆瓣菜修复系统中,不同pH处理对水体中氮磷等物质的去除存在明显的差异(P0.05)。pH8.9处理下TN去除率(为70.36%)最高，而TP的去除率(85.39%)在pH6.7处理下最高。豆瓣菜处理系统中,pH和曝气的交互作用在氮磷等物质去除方面存在明显的差异(P0.05)。水芹处理系统中,曝气对TP的去除影响不大，但对TN去除影响较大(P0.05),其中TN的去除率(62.54%)比不曝气的要低；水芹修复系统中,不同pH处理对水体中氮磷等物质的去除存在明显的差异(P0.05)。TN的去除率(为72.96%)在pH8.9处理下为最高。TP的去除率(87.67%)在pH6.7最高。而pH和曝气的交互作用在氮磷等物质去除方面除BOD外均存在明显的差异(P0.01)。综上,对水生植物进行曝气处理对水体中的TP去除影响不大,但对TN的去除影响较大，且其去除率明显小于不曝气处理。不同pH处理对水体中氮磷等物质的去除存在明显的差异。pH和曝气的交互作用在氮磷等物质去除方面均存在明显的差异。1何池全，赵魁义，叶居新.石菖蒲净化富营养化水体的研究J.南昌大学学报（理科版）,1991,23(1):73-762胡绵好，奥岩松,等.pH和曝气对水生植物去除富营养化水体中氮磷等物质的影响 J.水土保持学报,2008.8,22(4):168-173二、 曝气对水生植物叶片叶绿素含量的影响卢晓明，陈玉霞等研究曝气对植物的影响时发现，曝气槽植物叶片Chla、Chlb含量分别较非曝气时低。即曝气植物叶片叶绿素含量较非曝气时低。曝气槽植物叶片Chl含量低于非曝气槽植物，是由于由于曝气气流引起的水流冲击影响植物裸露根的生长，从而对植物的生理代谢产生影响，使植物叶片Chl的合成能力减弱，导致叶片Chl含量下降。所以，在进行修复曝气时，应该采取一些必要适当的的措施，减少由于曝气气流引起的水流冲击影响。1 卢晓明，陈玉霞,等.海寿植物在不同季节连续曝气黑臭河水中的生理响应及净水效果的比较研究J. 农业环境科学学报.2009,28(9):1919-1923三、 曝气对水生植物过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）含量及其活性的影响四、 曝气对水生植物超氧自由基、丙二醛、过氧化氢含量的影响五、 曝气对水体溶解氧的含量影响河道水体黑臭是我国城市河网的普遍现象，溶解氧含量不足是水体黑臭的根本原因。河道曝气增氧是城市河道水体复氧的重要方式，对河流水体进行人工曝气复氧研究在国外已经开展了20多年2河道曝气复氧技术从20世纪60年代起就被很多国家应用于河道治理3。国内外研究表明，人工曝气复氧是治理污染河道的一种有效工程措施3-4。近年来植物浮床在污染河道生态修复工程中已得到广泛应用。由施工经验得知，当浮床植物距离水车式增氧机（型号为YC-2.2-6，2.2 kW，清水充氧量3.80 kgh-1）过近（约10 m以内）时，曝气对植物生长存在明显影响，而当距离达30 m左右或以外时，则影响较小。由于曝气改变水体O2和CO2的含量组成,影响到水体的pH和氧化还原状况,同时也对水体进行了扰动,从而改进了O2的传递和扩散。何池全等研究表明，石菖蒲能使水中的溶解氧增高 2周杰,章永泰,杨贤智.人工曝气复氧治理黑臭河流J.中国给水排水,2001,17（4）：47-49.3陈伟,叶舜涛,张明旭.苏州河河道曝气复氧探讨J.给水排水2001,27（4）：7-9.无植物系统中,曝气处理对TP和Chla的去除无影响,但对TN,COD,BOD的去除影响较大,其去除率分别达25.03%,63.02%,40.96%,其中TN和COD去除率明显小于不曝气处理(P0.01),BOD的去除率却明显高于不曝气处理的。卢晓明，陈玉霞等1采取现场试验方法，在不同季节测定了6个各种有10棵海寿植物的水培净化槽（曝气、非曝气各设3个平行）中植物叶片的叶绿素（Chl）、可溶性蛋白（SP）含量与植物根组织过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及对应的净化槽出水水质,测定了植物根、茎、叶的长度，植物分蘖数、根密度，植株氮磷积累、生物量等生物学指标，比较研究了不同季节连续曝气下海寿的生理响应及净水效果。结果表明，曝气影响植物的生理特性，植物根、茎、叶的长度分别较非曝气槽中植物短，叶片Chla、Chlb、SP含量分别较非曝气槽中植物叶片低，而根组织POD、CAT活性分别较非曝气槽中植物根组织高，曝气槽中植株的氮磷含量、生物量分别较非曝气槽中植株低，曝气槽中植物的分蘖数、根密度分别高于非曝气槽中植物；曝气槽出水中TN、NH4+-N去除效率较非曝气槽出水高，而TP、溶P去除效率较非曝气槽出水低；曝气对植物生理特性的影响与植物的生长状况密切相关，春、夏季曝气对植物的影响较小，但两类净化槽的水质差异较明显，秋季曝气对植物的影响较大，两类净化槽的水质差异较小。1 卢晓明，陈玉霞,等.海寿植物在不同季节连续曝气黑臭河水中的生理响应及净水效果的比较研究J. 农业环境科学学报.2009,28(9):1919-1923水生植物是一个广泛分布在江河湖泊等各种水体中的高等植物类群,其生长的水塘或湿地很早就被利用来消纳污水。然而,水生植物的净化能力与植物种类、生长速率及其对营养物质的需求和吸收能力、对微生物生长的促进作用有关;但更重要的是与其生物量、根系的发达程度、根系的输氧能力等因素有关。一般来说,植物的生物量较大,根系比较发达,根系的输氧能力比较强,其净