水质对菹草生理的影响及菹草净化水质的能力的探讨-对武汉市部分江湖水质的实验研究

《经济师》2009年第1期摘要:号称“百湖之市”的武汉市近年来因工农业废水、生活污水的大量排放和过度放养渔业，部分水体水质恶化，影响了工农业生产和居民的生活，影响了武汉市科学发展观的落实。因此逐步解决好水污染是武汉市建设好“全国资源节约型和环境友好型社会建设综合配套改革试验区”的重要任务之一。关键词：武汉市水质菹草中图分类号：F205文献标识码：A文章编号：1004-4914（2009）01-274-02一、引言号称“百湖之市”的武汉市，是一个由长江、汉江和众多湖泊及山体共同组成的“滨水环湖”城市，拥有得天独厚的水资源地理优势。建国之初，面积超百亩的湖泊有100多个，其水资源丰富为其赢得了“百湖之市”、“湖中之城”的美名。但时过境迁，短短半个世纪过去了，优势不复存在。仅有27个（面积超百亩）“濒危”湖泊也面临着填湖造房、建工厂及经济开发区、房地产开发等生产活动的步步紧逼。与此同时，由于工农业废水、生活污水的大量排放，过度放养渔业，造成了水体富营养化。水质恶化，导致水生植被尤其是沉水植物衰退乃至消亡，生物多样性降低，严重影响了湖泊的生态作用。据环保部门监测，截止2007年底，武汉市中心城区43个湖泊水质全部达不到功能区标准，其中有36个湖泊按国家现行标准评价为第5类水体，属最差水质，其余均为第4类水质的湖泊，无第2类水质和第3类水质的湖泊。大多数沉水植物消失，藻类的生长因而得不到控制，藻类分解时释放的难闻气味严重影响了周围居民的生活及湖泊的旅游价值，水产养殖业也受到极大的影响。面对如此严峻的形势，我们想探索水质恶化至使沉水植物消失的关联性。我们查阅资料了解到菹草在一些水体中存在，而且了解到它的适应性较强，地区分布广，抗污染能力强，资源丰富，易采集，因此选择它作为我们的研究材料，同时，我们想对菹草净化水质的能力进行试验。希望通过水质对菹草生理的影响及菹草净化水质能力的探讨，为武汉湖泊的管理提出合理化的建议。二、实验过程、步骤及结果（一）取样我们分析了武汉市水环境有关资料和进行实际查看，并且在实验过程中对实验水体进行适时监测（见实验结果）。由于实际缺少第2类水质的水体，故选择学校喷泉池为第2类水体，长江内湾道（道称长江）、月湖和墨水湖三个水体，分别作为第3、4和5类水体。挂样点的选择为河湖的边沿，月湖挂样点为西月湖湖边废弃的竹排，墨水湖挂样点为动物园中盆景园护栏外的湖边，长江挂样点为汉口黄浦路江段无人居住的趸船（凹进的水湾，流速极缓），三个挂样点附近没有排污口。校内挂样点为学校喷泉池（面积60m2，深50cm；存放的自来水一周更换一次）。各实验地除水质不同外，其余条件（样本距水面的深度约40cm，样本距河、湖岸的距离约30cm，受人为和非人为因素的干扰少）基本相似。带着问题，我们进一步了解到菹草是眼子菜科的植物。不同于大多数沉水植物，它是越冬生长，在武汉6、7月份前后顶芽木质化，形成休眠体一石芽。菹草主要通过石芽和断枝这两种营养繁殖体来繁殖的。武汉市第5类水质的水体中菹草完全消失，在部分4类水体中有少量分布。水质对菹草生理的影响及菹草对水质的影响主要是在实验室条件下开展了一些工作，但在实际水体内进行试验研究迄今为止尚未有报道。水体的恶化主要是因为N和P含量的急量增加，且当水中NH3—N浓度大于0.35mg/l时，菹草优先吸收NH3—N，因此我们测定了TP和NH3—N的含量变化；同时由于PH和COD是另外两个反映水体质量的重要指标，故也检测了它们在实验中的变化。（二）原理首先选择适应性强的沉水植物菹草，通过比较不同水质下它们的生长情况及分析测定一些重要生理指标，来分析水质对菹草生理的影响，从而得出水质恶化是导致沉水植物消失的重要原因。反过来，沉水植物又能改善水质。通过向实验室大缸注入第4类水质的水，一定的密度种植菹草，定期观察记录和测定水质的指标，从而证明种植菹草的确能净化水质。（三）实验材料及器械1.水质对菹草生理的影响实验。菹草采自中国科学院武汉植物园水生植物实验塘。剪取距顶端10cm的枝条，每5株扦插于一口径为17cm，深21cm的瓦罐里，20罐，共计100株。待菹草成活后，挂样到4个水体。为防动物摄食和其他干扰，用铁丝网将每小罐罐口封住。2.菹草净化水质的实验。同样按上述方法取菹草60株，每20株种入一个大缸（直径90cm，深50cm瓦缸），3个重复，为实验组。同时另外3个大缸不种入菹草，为对照组，待菹草扦插成活后，将6个缸的水换成月湖的第4类水。实验用的底泥为清水洗净的江沙，扦插成活前的水源为静置后的自来水。3.实验工具及仪器。工具：水样采样器，盛水样的壶，直尺，剪刀，研钵等。仪器：PH计，分光光度计，水浴锅，水分测试仪，冷冻离心机，回流装置，加热装置，50ml酸式滴定管，冰箱等。（四）实验步骤及结果1.水质化学指标的测定。