【摘要】：水體富營養(yǎng)化和黑臭現(xiàn)象是當(dāng)今城市水環(huán)境面臨的普遍問題。植物浮床技術(shù)作為有效的、經(jīng)濟(jì)的以及符合可持續(xù)發(fā)展要求的技術(shù)之一,已成為目前水環(huán)境綜合治理領(lǐng)域的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。植物是植物浮床技術(shù)中凈化污染水體的重點(diǎn)。植物對(duì)污染水體生長適應(yīng)性是影響植物浮床凈化效果的關(guān)鍵因素。因此,在提高植物浮床技術(shù)修復(fù)污染水體的效率方面,很重要的內(nèi)容是選擇合適的植物種類和創(chuàng)造植物合適的生長條件。本論文以浮床植物為研究對(duì)象,采用室內(nèi)靜態(tài)盆栽試驗(yàn),研究了適合秋冬季節(jié)用于富營養(yǎng)化水體修復(fù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)植物品種,改善植物生長的浮床載體及植物適宜的污染水質(zhì)特點(diǎn)。采用室外現(xiàn)場試驗(yàn),從植物抗逆境生理響應(yīng)和植物組織氮、磷累積量,探討了木本植物(柳樹和楊樹)作為浮床植物的技術(shù)可行性。選擇幾種常用草本景觀植物,研究了其在試驗(yàn)周期內(nèi)的凈增生物量以及組織內(nèi)的氮、磷累積規(guī)律,提出了草本植物浮床應(yīng)用中植物對(duì)污染物的去除負(fù)荷。通過對(duì)蕹菜進(jìn)行室外污水水培和土壤栽培,分析比較了兩種種植模式下蕹菜的產(chǎn)量和品質(zhì),為蕹菜浮床技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益分析和食品安全性提供有力依據(jù)。 室內(nèi)靜態(tài)盆栽試驗(yàn)研究結(jié)果表明：秋冬季節(jié)芹菜(白芹和青芹)和茼蒿在富營養(yǎng)化水體上旺盛生長,對(duì)水中TN和TP去除效果顯著,可作為植物浮床技術(shù)應(yīng)用的備選植物。以陶粒為浮床載體不僅優(yōu)化了芹菜的生長形態(tài),使植株的生物量向水上部分轉(zhuǎn)移,有利于提高污水中營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)出效率,而且還可以一定程度地提高水質(zhì)凈化效果。芹菜在富營養(yǎng)化水體中生長時(shí)生物量增加倍數(shù)與受試水樣中營養(yǎng)物質(zhì)濃度的高低沒有相關(guān)性,根系生長與其呈負(fù)相關(guān)。芹菜植株的含氮、磷率隨受試水樣中營養(yǎng)物質(zhì)濃度的增加而增加。同時(shí),當(dāng)受試水樣水質(zhì)在劣V類以上時(shí),芹菜組織中氮、磷分配受水樣中氮、磷濃度的影響不大,約70%的氮和60%的磷分配在莖葉中。芹菜在劣V類水質(zhì)環(huán)境中生長良好,水質(zhì)凈化效果穩(wěn)定。蕹菜、白芹、青芹、茼蒿、韭菜、大蒜等6種經(jīng)濟(jì)植物根系對(duì)氮、磷的吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)差異較大,各種植物適宜的污染水質(zhì)條件不同。 植物浮床室外現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果表明,蕹菜通過提高葉片組織內(nèi)抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶解性蛋白含量,以適應(yīng)低氧的污染水體水培環(huán)境,表現(xiàn)出良好的低氧耐受性。與蕹菜相同的生理響應(yīng)機(jī)制,柳樹和楊樹也在低氧的污染水體中生長狀況正常,且楊樹更能較好地適應(yīng)低氧的水培環(huán)境。 植物浮床室外現(xiàn)場試驗(yàn)表明,經(jīng)過90天的生長,4種草本植物的干物質(zhì)凈增量在802～2840g/m2之間,吸收的氮、磷累積總量在15.95～42.63N g/m2和2.26～7.94P g/m2之間,其中75%的氮、磷向水面上部組織遷移和累積,這有利于通過收割植物去除氮、磷。木本植物(楊樹和柳樹)的干物質(zhì)凈增長量分別為252g/m2和277g/m2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于草本植物。柳樹和楊樹的氮、磷累積量分別為3.08N g/m2和4.18N g/m2,0.28P g/m2和0.40P g/m2。柳樹和楊樹水面上部氮、磷累積量分別為總累計(jì)量的49.20%和65.41%,也有利于水中氮、磷的帶出。 在受生活污水污染的池塘中種植蕹菜,不用施加任何肥料和殺蟲劑,與土壤栽培相比,污水水培促進(jìn)了蕹菜產(chǎn)量提高,食用部分品質(zhì)優(yōu)良,符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),而且達(dá)到了無公害蔬菜的質(zhì)量要求。同時(shí),蕹菜成熟期時(shí)對(duì)污染水體有一定的凈化效果。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X52

【參考文獻(xiàn)】

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1 張村俠;朱世東;;浮床栽培綠葉蔬菜對(duì)富營養(yǎng)化水體的凈化效果[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年14期

2 楊e

本文編號(hào)：2758901