凤眼莲净化富营养化水体效果影响因素的综述

黄露露++马晓建

摘 要：全面列举了一些影响凤眼莲净化富营养化水体的因素，并阐述了这些因素对凤眼莲净化富营养化水体效果的影响，以期推动凤眼莲净化富营养化水体的工业化应用。

关键词：凤眼莲；富营养化水体；工业化；影响因素

中图分类号：X173 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.004

水体富营养化是指含有氮、磷等元素的无机盐、有机物和淤泥等大量输入湖泊、水库、河口等缓慢流动的水生生态系统中，引起了藻类及其他浮游微生物的恶性增殖，导致水中溶解氧和透明度显著下降，水质恶化，鱼类和其他高等动植物大面积死亡的现象。目前，水体富营养化现象日益加重，降低水体富营养化的程度，有效改善水体生态环境具有非常重要的理论和实践意义。当今，富营养化水体的治理主要有物理、化学和生物修复三种技术。人们从生物修复的研究中发现，凤眼莲在富营养化水体中能快速、大量吸收营养盐，以此来满足自身快速繁殖的需要，而对污染水体的净化效果明显优于其他水生植物。

凤眼莲（Echhornia Crassipes），雨久花科凤眼莲属，原产美洲，19世纪50年代引入中国，它是依靠分蘖来扩增种群数量，生长繁殖极快。

目前，国内外有关凤眼莲净化水体的研究很多，但是，全面地总结影响凤眼莲净化富营养化水体净化效果因素的却极少。笔者阅读了大量的参考文献，分析、总结了不同因素对凤眼莲净化富营养化水体效率的影响，以期为后续研究学者提供研究的依据，使凤眼莲在净化富营养化水体中发挥更高效的作用。

1 影响因素

1.1 温度、pH值、光照

温度影响着光合碳代谢过程中的一系列酶促反应，对凤眼莲的光合作用影响很大。John R Wilson 等总结了大量学者的研究成果，认为凤眼莲能生存的温度为8～40 ℃，最适温度是30 ℃，此时，凤眼莲对富营养化水体的净化能力最强。

凤眼莲可以正常生长的pH值是6～9，最适范围为6.9～7，当pH大于12或小于4时，会导致凤眼莲死亡。

植物的光合作用和植物所受的光照强度有很大的关系，凤眼莲的光补偿点为20.25 μmol·m-2·s-1，光饱和点为2 458 μmol·m-2·s-1。凤眼莲的净化能力不仅与光照强度有关，还与光线类型和光照时间有关。在相同的条件下，直射自然光的净化效率大于漫射自然光的去除效率。在同一光照强度下，光照8 h时的净化效果最好。

1.2 氮磷营养化程度

20世纪70年代以前，学者们提出，适宜凤眼莲生长的氮、磷的质量浓度分别为25～100 mg/L、0.1～40 mg/L，然而在21世纪的研究中，凤眼莲在TP为58 mg/L、TN为500 mg/L时，仍能正常生长。笔者认为，出现上述情况可能是受栽培容器、温热条件和营养浓度控制等条件差异性的影响。另外，水体营养浓度少许升高，会使凤眼莲生长繁殖发生强烈的反应，所以，也不排除经过不断的驯化，凤眼莲逐渐适应TN、TP含量极高的水体。

1.3 水体流动模式

水体流动模式不同，凤眼莲的净化能力也不同。凤眼莲对流动水体TN、TP的去除率远低于静止水体。然而在实际应用中，水体往往是连续流动的，所以，学者们把更多的精力投入到了凤眼莲对流动水体的净化研究中。在流动水体中，随着水力负荷的增加，凤眼莲对TN、TP的去除率逐渐降低，但是，对氮、磷的吸收总量会增加。综合净化效果和污水处理能力，可将水力负荷控制在一个合适的范围。张志勇等采用直接推流的方法，研究了当进水TN、TP的平均质量浓度分别为4.185 mg/L、0.150 mg/L时不同水力负荷下凤眼莲的净化能力。由此得出，兼顾净化效果和污水处理能力的最优方案是将水力负荷控制在0.33 m3·m-2·d-1。

1.4 种植模式

现如今，富营养化水体中氮、磷的浓度变化大，仅依靠单一的植物不能满足去污的要求。学者们借鉴农业上的“间种”思想，将凤眼莲与不同的植物混植在一起，取得了良好的净化效果。在由凤眼莲单植和凤眼莲-水鳖混植两种种植模式构建的人工湿地中，凤眼莲-水鳖混植的湿地对污水TP的去除率较高；凤眼莲与金鱼藻组合立体式的栽培对富营养化水体——黄颡鱼养殖废水TN的去除效果要优于凤眼莲单植。

在实际的应用过程中，根据富营养化水体的具体情况选择合适的混植植物，有利于TN、TP的去除。

1.5 覆盖度

利用凤眼莲长期净化富营养化水体，其净化效率与覆盖度不成正比，而且凤眼莲植株会吸收大量的氮磷营养物。随着时间的推移，其老叶的枯萎腐解会造成“二次污染”。在利用凤眼莲净化污水时，应及时采收，及时采收是保证凤眼莲高产的根本方法。

2 结论

凤眼莲在富营养化水体中能快速繁殖，消耗水体中大量的营养盐，因而被广泛应用于富营养化水体的治理中。在利用凤眼莲净化富营养化水体时，首先应该选择适合凤眼莲生长的环境条件，然后再将水质条件控制在适宜凤眼莲生长的范围之内，最后在经济条件允许的情况下，不断优化影响凤眼莲净化效果的因素，使之处于最优净化条件。

参考文献

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