水质净化“大师”螺蛳

江苏省江阴市第一中学 刘益嘉

水体富营养化源于生物所需的氮、磷等大量进入湖泊、河湾等缓流水体。在自然条件下，湖泊自身会从贫营养状态过渡到富营养状态，不过这种自然过程非常缓慢，而人为排放含营养物质的工业废水和生活污水所引起的水体富营养化则可以在短时间内出现。

水体富营养化会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶氧量下降，水质恶化，导致鱼类及其他生物大量死亡。富营养化水体的净化技术主要有物理法、化学法和生物法，生物法较其他两种方法具有不易产生二次污染、廉价和易操作等特点。众多研究表明，利用多种水生动植物组合构建生态体系对富营养化水体进行生态修复具有良好的效果。

虽然利用单一动植物或单一方法不能达到全面控制富营养化水体的作用，但研究单一生物对富营养化水体的净化效果，可为后续搭建各类生态系统、进一步深化研究提供初步依据。于是，我选用常见的底栖动物螺蛳，研究其在静态环境下对净化水质的影响。

一、实验环境

本实验于2019年7月上、中旬在室内进行，采用自然光光照，室内温度在22℃至31℃之间。

二、实验材料

选用2个长、宽、高分别为45cm、30cm、30cm的玻璃鱼缸，每个鱼缸内倒入30L水, 实验期内用纯净水补充因挥发、采样而损失的水分。

实验用水取自江阴黄山湖主湖湖水，水质初始值：化学需氧量（COD）18.3mg/L，总氮7.46mg/L，氨氮0.081mg/L，总磷0.023mg/L，水体透明度0.6M。各项指标均表明水体已呈中度富营养化状态。

实验用螺蛳采集自江阴黄山湖湖内野生铜锈环棱螺，洗净后在清水中静养1天，选取大小基本一致的健康个体（壳高20mm～25mm），每个鱼缸放置50枚作为实验对象。

三、实验方法

实验一：研究螺蛳对湖水透明度的影响

将湖水倒入鱼缸静置1天后放入螺蛳，投放后每4小时（h）采样一次，与同一环境下静置的湖水进行对比。

实验二：研究螺蛳对水中COD、总氮、氨氮、总磷等指标的影响

将湖水倒入鱼缸静置1天后，先测量水质初始指标，然后放入螺蛳，每2天（d）进行一次采样。考虑到螺蛳会产生一定的氨氮，实验二增加了螺蛳在纯净水中产生氨氮的测定。

水体透明度、COD、总氮、氨氮、总磷由本地某污水厂代为检测，水样灌取水下15cm处，实验重复三次，实验数据均为平均值。

四、结果与讨论

1.透明度（M）

0h 4h 8h 12h 16h 20h实验水 0.6 0.8 1.1 1.5 ＞2 ＞2原水 0.6 0.6 0.7 0.7 0.7 0.8

水中放入螺蛳12小时后，水体透明度明显好转，但鱼缸底部出现较多沉淀物,分析为螺蛳絮凝作用所致。之后未见返混现象。

2.COD指标（mg/L）

0d 2d 4d 6d 8d实验水 18.3 18.1 18.5 23.1 26.3原水 18.3 18.3 18.4 18.4 18.4

在常温、常态下，实验前期COD未出现明显变化，第6天数据开始上升，原因是高密度放养情况下，水体缺氧情况加剧，螺蛳生理活性减弱，出现死亡现象，导致水质恶化。

3.总氮、氨氮指标（mg/L）

0d 2d 4d 6d 8d实验水 总氮 7.46 1.54 2.9 3.92 4.63氨氮 0.68 1.46 2.79 3.09 3.87纯净水 氨氮 0.03 0.92 1.54 2.25 2.82

实验初期，总氮含量明显下降，表明水中蛋白质、氨基酸和有机胺等营养成分被快速吸收。而氨氮含量稳定上升，其原因为随着螺蛳的排泄物增加，水中氨氮含量上升，与纯净水中放养的对比组氨氮含量趋势一致。

4.总磷指标（mg/L）

0d 2d 4d 6d 8d实验水0.0230.060.1650.1850.198

实验表明，螺蛳的投放增加了水中的总磷量，初步判断为螺蛳体内析出，与相关研究结论有一定差异，其原因有待进一步研究。

五、结论

1.螺蛳可以在较短时间内净化水体，快速提高水质的透明度。

2.螺蛳对水体中的COD无明显降解作用，螺蛳死亡后会导致COD升高。

3.螺蛳能明显增加水体中的氨氮含量，但对蛋白质、氨基酸和有机胺等水中含氮营养成分有较强的降解作用。

4.螺蛳对水体中的总磷无明显降解作用。

综上所述，在一定条件下，螺蛳能显著改善水体的透明度，对富营养化水体中的富氮营养成分具有较好的降解作用。所以，在利用多种水生动植物组合构建生态体系时， 螺蛳可以作为其中的成员被进一步研究。