1、植物生態浮床在水環境治理中的應用初探劉瑋1 劉承珊2 （1.上海農業科學院環科所，上海閔行：201106；2.上海農林職業技術學院，上海松江：201600）摘 要：本試驗通過生態浮床的方法，利用植物對青浦躍進河道的水污染進行了治理。試驗結果表明生態浮床能降低河水中的有害化學成分，還可形成優美的植物景觀，是利用生態學方法治理水污染的一條有效途徑。關鍵詞：生態浮床；水環境治理；植物景觀；生態學1試驗及研究方法1.1 試驗地概況圖1 試驗河段試驗水域為青浦躍進河位于區政府西側的河段，水域類型為城區河道，兩旁為辦公樓和住宅區。河道常年平均水深約2m，試驗河段長度250m，寬20m，為石砌陡岸。河道水源

2、主要為雨水、生活廢污水以及其它徑流。工程區的南端為河道的盡頭，此處有一個流量較大的排污口，為本工程區的主要外源負荷來源。（圖1）試驗水域面積5000m2，浮床面積1350m2，浮床覆蓋率為27。試驗前測定的基礎水質顯示，該河道主要水質指標均不同程度地超過了國家地表水環境質量標準1（表1），其中的TN、TP和CODcr分別超標達5.9倍、1.7倍和2.7倍。表1 工程實施前主要水質指標的超標情況 水質項目類水質標準*(mg/L)實施河段平均mg/L超標倍數總氮(TN) 2.011.85.9總磷(TP)0.40.721.8化學需氧量(CODcr)401102.8五日生化需氧量（BOD5）1011.

3、2劣類溶解氧(DO)21.5劣類* 地表水環境質量標準（GB 3838-2002）1.2 試驗內容及材料1.2.1 試驗內容及測定方法試驗內容包括水體和植物生長指標的測定。水體測定內容包括：CODcr、BOD5、TN、TP、水溫、濁度、pH值、DO，均采用實驗室常規測定方法。測定時間為每月一次。水樣分別取自于離工程區南端的主要排污口約10m處（下稱南段）、工程區的中間（下稱中段）和位于工程區的北端（下稱北段）。植物生長指標包括：叢高、分蘗數、根長、生物量（鮮重和干重）。1.2.2 植物材料試驗植物選用生長快速的旱傘草、高稈桔紅花美人蕉、高稈紅花美人蕉、水稻（寒優湘晴）和蕹菜，種植與采收時間見表

4、2。采用浮床無土的種植方法，直接栽植于浮床的種植穴，置于試驗河道水面；株行距為25×21.4（折合18.7穴/m2），每穴2-3株，種植穴直徑6，移栽時各植物的主要性狀見表3。表2 種植與采收時間植物品種種植時間采收時間旱傘草、高稈桔紅花美人蕉、高稈紅花美人蕉5月2123日11月2527日水稻（寒優湘晴）5月20日播種，6月23日種植10月17日蕹菜6月21日9月19日表3 試驗處理始期的植物性狀植物品種叢高（）苗數*（株/穴）根長（）干物重（g/m2）旱傘草26.75.76.123.5高稈桔紅花美人蕉18.61.46.741.1高稈紅花美人蕉31.81.610.153.6水稻（寒優

5、湘晴）19.32.78.719.2蕹菜12.4101.5* 不包括種芽2 試驗結果與分析2.1浮床覆蓋率與植物生長量的關系本試驗的主要目的是明確生態浮床對供試水體的水環境治理效果及其適宜模式，因此植物能否正常生育并獲得較高的生物量是其關鍵所在。試驗結果（表4）表明，供試植物旱傘草在本試驗設計范圍內，均正常完成了生育周期，總體生長情況良好。從處理間的各性狀表現及其趨勢來看，根長、每穴莖數、凈干物質產量三項指標以覆蓋率最低的20%處理最好，覆蓋率最高的60%處理最差；僅有叢高指標以覆蓋率40%處理最高，20%處理最低，覆蓋率60%處理居中，但相互間的差異相對較小，最大差異僅為3.2%。而各處理之間

6、的根長、每穴莖數和凈干物質產量差異較大，最好的20%處理較相對最差的60%處理分別增加了14.3、45.1株和843.8g/m2，增幅分別達到了17.4%、26.3%和20.3%，并表現出了覆蓋率越高，其個體生長量越小的趨勢。產生這一結果的主要原因，是由于在水體中營養鹽含量基本相同的情況下，低覆蓋率處理的單位面積植物所占有的營養鹽總量明顯高于高覆蓋率，從而為植物的生長發育提供了更好的營養條件。表4 不同浮床覆蓋率處理旱傘草的主要性狀及其干物質產量比較（8月中旬）覆蓋率（%）叢高(cm)根長(cm)莖數(株/穴)干物質產量(g/m2)收獲基礎凈量*20140.382.3171.84539.138

7、1.34157.840145.071.7147.04018.7381.33437.460142.168.0126.73695.3381.33314平均142.574.0148.54084.4381.33636.4* 凈收獲量為收獲期總干物質量減去試驗始期的基礎干物質量2.2 植物生長情況和干物質產量從所有試驗植物的生長情況來看，高稈紅花美人蕉耐污力較差，表現為分蘗少、長勢弱并出現早衰現象，至10月中旬有一半左右的植株出現凋萎現象，部分植株死亡。其它植物均生長正常，最終獲得了較高的生物產量，收獲的供試植物品種水上部凈干物質總量達7309.8（表5）。供試品種的的實驗效果從優至劣依次為：旱傘草、高

8、稈桔紅花美人蕉、蕹菜、水稻、高稈紅花美人蕉。表5 供試植物的有關性狀和干物質產量 (11月中旬)植物名稱叢高(cm)根長(cm)莖數(株/穴)干物質產量(g/m2) *面積（m2）凈收獲量（）收獲基礎凈量旱傘草20339.6126.7685523.56831.55403689.0高稈桔紅美人蕉212.542.910.75134.341.15093.24202139.1蕹菜31629.8427971.52795.5337.5943.5水稻105.241.817.82550.419.22531.2120303.7高稈紅花美人蕉86.232.01.8921.953.6868.3270234.4合計1

9、3507309.8* 表中干物質產量未包括根系2.3 植物對N和P的吸收積累量測算結果（表6）表明，本試驗通過收獲植物體帶出水體的N和P分別達到了125.9和38.6，相當于每平方米生態浮床帶出水體的N和P量分別達到了93.9g和28.8g，其中最高的旱傘草則分別達到了125.7g和37.6g。由此可見，生態浮床植物對N和P的去除量不但可觀，且其絕對量能隨著水體中N和P的基礎值及其補充量的不同而變化。表6 植物體的N和P含量及其通過收獲植物體的去除量植物名稱N%P%干物質產量(kg)去除量（）NP旱傘草1.840.553689.067.920.3高稈桔紅美人蕉1.380.412139.129.

10、58.8高稈紅花美人蕉1.360.4234.43.20.9水稻1.650.58303.75.01.8蕹菜2.150.73943.520.36.9合計7309.8125.938.62.4 生態浮床對水質的改善效果及其規律圖1、圖2和圖3顯示主要水質指標定期監測情況。工程開始實施時，整個工程河段內的主要水質指標均不同程度地超過了國家地表水環境質量標準（GB3838-2002）中的V類，而在工程實施后一個多月的時間內，隨著植物的迅速生長，水體的外觀性狀得到了較大改善，黑臭現象逐漸消失。同時在南段排污口水質無明顯變化的情況下，中段和北段的主要水質指標均得到了較大改善，尤以位于工程區下游的北段最為明顯，

11、其中的TP由0.72mg/L降至0.34mg/L，已接近VI類水標準；COD由原來的超標V類水標準2.5倍多降至接近V類水標準；TN含量也由最初的超標V類水質標準6倍降至僅超標2.5倍左右。隨著水質的不斷改善，中段和北段出現了大量的小魚。 圖2 不同河段間水體中TN含量的動態變化比較3 結論本試驗的供試品種均正常完成了生育周期，但從植物的生長情況來看，其中的高稈紅花美人蕉因耐油污能力較差，長勢較弱并出現部分死亡現象，其它植物尤其是旱傘草和蕹菜的長勢均極圖3 不同河段間水體中TP含量的動態變化比較圖4 不同河段間水體中COD含量的動態變化比較為旺盛，在種植后約2個月就形成了較好的景觀和較大群體，

12、并在較長時期內維持了極強的生長勢。從生態浮床對水質的改善效果來看，本工程不但在大部分工程期內有效地解決了水體的黑臭問題，且對工程河段內的水質起到了很好的凈化作用，主要水質指標均得到了較大改善。試驗結果表明，生態浮床對水質改善極為有效，如在新的污染負荷不再增加的情況下，通過一季生態浮床的治理，水質指標可達到VI類甚至更好，為生態修復營造適宜的生境條件是完全可行的。參考文獻：1國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法編委會.水和廢水監測分析方法（第四版）M.北京:中國環境科學出版社,20022劉建斌,陳之歡,趙和文.園林生態學（第二版）M.北京:氣象出版社.20053王克勤,樊國盛.園林生態城市-城

13、市可持續發展的理想模式J.浙江林學院學報,2002,19(1)4蘇雪痕.植物造景M.北京:中國林業出版社,1994Preliminary Research on the Floating-bed and Their Application on Polluted Waterbody RemediationLiu Wei1，Liu Chengshan2(1.Shanghai Academy of Agricultural Sciences,Minhang,Shanghai,201106;2.Shanghai Vocational Technical College of Agriculture & Forestry,Songjiang,Shanghai,201600)Abstract: The control of eutrophic water in ponds were tested by culturing landscape plant-canna (Cana generalis Bailey)and other plants on soilless