滇池人工湿地水生植物组合探讨_陈奕蓉

收稿日期:2011－03－22滇池人工湿地水生植物组合探讨陈奕蓉(西山区人民政府福海街道办事处，云南昆明650228)摘要:通过对比滇池湿地中的11种水生植物对滇池水体中的主要污染物总磷、总氮、氨氮的净化能力，兼顾考虑它们对滇池蓝藻中的主要种类:微囊藻、鱼腥藻、束丝藻的克藻作用以及它们的经济价值，探讨改善滇池水生生态环境的合适植物种类搭配。关键词:水生植物;净化;组合;滇池中图分类号:X17文献标识码:A文章编号:1673－9655(2011)05－0051－04近年来，富营养化已经成为全球性的环境问题，几乎所有的湖泊和城市景观水体都存在着不同程度的富营养化［1］，滇池也不例外。滇池位于昆明市主城区的下游方向，是昆明盆地的汇水中心，每年入湖径流携带大量的污染物质进入湖泊。滇池换水周期长，湖水自净能力低，生态系统脆弱［2］。生态恢复已成为全球淡水生态系统研究的前瞻性研究领域，生态工程被认为是生态恢复的最佳工具，业已证明，生态工程可以改善富营养化湖泊的局部水质、修复局部生态系统［3］。利用水生植物的生态恢复工程在治理水体富营养化方面发展前景良好。水生植物净化受污染水体成本低、对环境扰动小，有利于保护和改善原有环境［4］。自20世纪60年代起，国内外的学者们就相继采用水生植物进行污水治理的研究。治理富营养化水体的多种措施中，利用水生植物的方法，因其有良好的净化效果、独特的经济效益、能耗低、简单易行及有利于重建和恢复良好的水生生态系统等特点，正日益受到人们的关注［5，6］。水生植物能否发挥其最大的进化及应用潜力，关键在于植物种类的选择和植物群落的搭配。1滇池水质污染现状及突出问题1.1水质现状及主要污染物指标2010年一季度滇池水质改善及治理情况公告公布的数据(见表1)显示:滇池草海水质类别总体劣于Ⅴ类，综合营养状态指数为76.5。滇池外海水质类别总体劣于Ⅴ类，主要监测指标中总氮、总磷超过Ⅴ类水标准，综合营养状态指数为66.4。表12010年1季度滇池水质状况公告［7］测点透明度/m水质类别水功能类别营养状态指数主要污染指标滇池草海0.78＞ⅤⅤ76.5氨氮、总氮、总磷、五日生化需氧量滇池外海0.36ⅤⅤ66.4总氮、总磷数据表明滇池已经属于重度富营养化的水体。针对目前滇池水体富营养状态，以及滇池自身的地理因素，利用化学、物理的水体净化方式，无法帮助其自身恢复水体自净能力，所以经比较国内外的治理经验，笔者认为利用水生植物净化滇池水体，帮助恢复水体自净功能符合可持续发展的要求。1.2水体富营养化导致蓝藻暴发滇池水体氮、磷含量相对较高，水体富营养化严重，养分充足，而水体富营养化所带来的一个突出问题就是蓝藻的暴发［8］。有调查表明:蓝藻是一种低等的水生浮游植物，种类有微囊藻、束丝藻、鱼腥藻等，其中微囊藻危害最大，它死亡后会产生毒素。滇池中微囊藻(Microcystis)、鱼腥藻(Anabaena)及束丝藻(Aphanizomenon)为主要优势种群。其中微囊藻属是最常见种，水华暴发期间，绝大部分时间以微囊藻水华为主［9］。2滇池人工湿地植物选择根据水生植物能直接吸收利用污水中的营养物质，供其生长发育。在人工湿地净化污水过程中，植物最主要发挥3个重要作用:直接吸收利用污水中可利用的营养物质，吸附和富集重金属和一些有毒有害物质，将其转化为自身的生物量;为根际微生态—15—环境科学导刊http://hjkxdk.yies.org.cn2011，30(5)CN53－1205/XISSN1673－9655DOI:10.13623/j.cnki.hkdk.2011.05.001环境好氧微生物输送氧气，满足根际微生物生长、繁殖和降解对氧的需求;植物的根系有助于增强和维持基质的水力传输能力［10］。有实验结果表明，多种植物合理的搭配，较单一植物具有较好的处理效果，混合种不仅使湿地的净化率提高，且净化效果更稳定。根据国内外研究经验，结合滇池的地理环境，滇池人工湿地的水生植物选取及搭配主要考虑三方面因素:(1)有利于降低污染物指标;(2)适宜本地栽种;(3)具有一定经济价值，可持续发展。笔者从适宜本土生长的植物中选取了11种植物，如:挺水植物芦苇、香蒲，浮水植物浮萍、水花生、水芹菜、水雍菜，沉水植物菹草、狐尾藻、苦草、金鱼藻等。每种植物各有优势，在此列出以供参考。2.1种类搭配过程中充分考虑化感因素“化感作用(allelopathy)”一词由Molisch于1937年首次提出，后来Rice将其定义为一种植物通过向环境中释放化学物质影响其它生物生长的现象［11～12］。这类化学物质称为化感物质。大量的现场试验以及实验室研究都表明水生植物的化感抑制作用是普遍存在的。有研究已经发现几十种水生植物具有化感抑制作用，如苦草、金鱼藻、凤眼莲、穗花狐尾藻、马蹄莲、石菖蒲、芦