全 文 ：江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.), 2009, 25(5):1039～ 1046
水葫芦去除不同富营养化水体中氮 、磷能力的比较
张志勇 , 　刘海琴 , 　严少华 , 　郑建初 , 　常志州 , 　陈留根
(江苏省农业科学院资源与环境研究所 ,江苏 南京 210014)
收稿日期:2009-03-17
基金项目:国家支撑计划(2007BAD89B12)
作者简介:张志勇(1977-),男,河北唐山人 , 博士 ,助理研究员 , 主要
从事水生植物污染水体修复研究。 (Tel)025-84391231;
(E-mail)jaaszyzhang@yahoo.cn
通讯作者:严少华 , (Tel)025-84390002;(E-mail)shyan@jaas.ac.cn
　　摘要:　采用人工模拟试验方法,在 2007年 11月至 2008年 10月期间比较研究了水葫芦(Eichhorniacrasipes)对 4种
不同程度富营养化水体氮、磷的净化效果和去除能力。结果显示 ,水葫芦在 4种富营养化水体中均可正常生长 ,全年的平
均生物量增长率为 0.096～ 0.262kg/(m2·d),且明显受温度的影响。经过 21d的净化 ,水葫芦对 4种富营养化水体氮、
磷均表现出良好的净化效果。 4种富营养化水体的 TN(总氮)、NH+4 -N(铵态氨)、TP(总磷)平均浓度分别由初始的
2.06～ 20.08mg/L、 0.27～ 10.98mg/L和 0.14～ 1.43mg/L降至 0.27 ～ 8.87mg/L、 0.06 ～ 0.71mg/L和 0.03 ～ 0.47mg/L。
水葫芦对 TN的平均去除率随初始 TN浓度的增加而降低,对 TP的去除率则相反;水葫芦对 4种不同程度富营养化水体
的 TN、NH+4 -N、TP的平均去除率分别为 55.82% ～ 86.55%、 78.15% ～ 93.54%和 76.01% ～ 92.53%。水葫芦对 TN、NH+4 -
N、TP的单位面积负荷去除速率则均随水体初始氮 、磷浓度的增加而升高 ,平均分别为 84.69 ～ 533.70 mg/(m2· d)、
12.94 ～ 478.70 mg/(m2· d)和 5.01～ 63.06mg/(m2· d)。
关键词:　水葫芦;富营养化水体;氮;磷;去除率
中图分类号:　X52　　　文献标识码:　A　　　文章编号:　1000-4440(2009)05-1039-08
ComparisonoftheRemovalAbilityofNitrogenandPhosphorousbyWa-
terHyacinth(Eichhorniacrassipes)inDiferentlyEutrophicWater
ZHANGZhi-yong, 　LIUHai-qin, 　YANShao-hua, 　ZHENGJian-chu, 　CHANGZhi-zhou, 　CHENLiu-gen
(InstituteofAgriculturalResourcesandEnvironmentalSciences, JiangsuAcademyofAgriculturalSciences, Nanjing210014, China)
　　Abstract:　FromNovemberin2007 toOctoberin2008, thepurificationeffectandremovalabilityofnitrogenand
phosphorousfromdiferentlyeutrophicwaterbywaterhyacinthwerecomparativelystudiedbysimulationexperiments.The
resultsshowedthatwaterhyacinthwereabletogrownormallyinfoureutrophicwater, inwhichbiomassgrowthrateduring
experimentalperiodwasbetween0.096kg/(m2·d)and0.262kg/(m2· d).Thewaterhyacinthdisplayedgreatabilityto
removenitrogenandphosphorousfromeutrophicwater.Afterpurificationfor21 d, theaverageconcentrationsofTN,
NH+4 -NandTPineutrophicwaterdecreasedfrom 2.06 -20.08 mg/L, 0.27 -10.98 mg/Land0.14 -1.43 mg/Lto
0.27-8.87mg/L, 0.06-0.71 mg/Land0.03-0.47mg/L, respectively.TheaverageremovalrateofTNbywaterhya-
cinthdropedwiththeincreaseofinitialconcentrationofTN, whiletheaverageremovalrateofTPincreasedwiththeincrease
ofinitialconcentrationofTP.TheremovalratesofTN, NH+4 -NandTPbywaterhyacinthfromfoureutrophicwaterwere
55.82%-86.55%, 78.15% -93.54%, and76.01% -92.53%, respectively.AndtheaverageloadremovalratesofTN,
NH+4 -NandTPbywaterhyacinthfrom foureutrophicwaterwere84.69 -533.70 mg/(m2 · d), 12.94 -478.70
mg/(m2· d)and5.01-63.06 mg/(m2· d), respectively, whichincreasedwiththeincreaseofinitialconcentrationsof
　　nitrogenandphosphorous.
　Keywords:　waterhyacinth;eutrophicwater;
nitrogen;phosphorous;removalrate
　　水体富营养化治理是当今世界性难题。利用水
生高等植物治理和修复受污水体具有明显的效
1039
果 [ 1-4] ,已成为水体富营养化控制发展最快的一种
手段。水葫芦(Eichhorniacrassipes)是研究最早 、最
深入 ,也是实际生态修复工程中应用较广的水生植
物 。大量研究表明 ,水葫芦对受污水体的净化效果
明显优于任何一种水生生物 ,可有效地去除水中的
氮 、磷等营养元素 ,降低生化需氧量(BOD),吸收和
富集各种重金属 、有毒化合物 ,而且还能抑制藻类生
长 [ 5-6] 。水葫芦已被用于富营养化湖泊 [ 7-8] 、河
道 [ 9] 、养殖废水[ 10] 、工业废水 [ 11-12]及垃圾渗漏液 [ 13]
等方面的处理。
虽然有关水葫芦修复受污水体能力方面的研究
已有大量的报道 ,但以往的研究多是针对某单一污
染水体进行的 ,缺乏水葫芦对不同程度污染水体
(不同污染负荷)氮 、磷去除能力的比较研究 。而有
研究表明 ,水葫芦对水体氮 、磷等物质的净化效果与
氮 、磷的浓度或负荷有很大的相关性 ,随着氮 、磷浓
度或负荷的增加 ,其对氮 、磷的去除能力也增加 [ 6] 。
本研究采用室内模拟试验方法 ,分析和比较了水葫
芦对不同程度富营养化水体氮 、磷的净化效果和去
除能力 ,旨在为推进水葫芦在受污水体修复中的应
用提供参考依据 。
1　材料与方法
1.1　试验材料
试验于江苏省农业科学院玻璃温室内进行 ,试
验期为 2007年 11月至 2008年 10月 ,水葫芦采自
江苏省农业科学院 2号灌溉塘 ,初始放养量为 3.0
kg/m2。试验装置为 16个长 、宽 、深分别为 1.0 m、
1.0m、1.2 m的混凝土水池 。水池底部填充 10 cm
厚的灌溉塘底泥 ,水池有效容积为 1.0m3。
1.2　试验方法
试验共设 4种不同富营养化水体处理:富营养
化水体Ⅰ ,氮 、磷浓度接近国家地表水质量标准Ⅴ类
水 ,以自来水加入 NH4 NO3和 KH2PO4配制而成;富
营养化水体Ⅱ ,取自江苏省农业科学院 1号灌溉塘 ,
水质已严重富营养化;富营养化水体 Ⅲ ,氮 、磷浓度
接近城镇污水处理厂一级 A标准出水 ,以灌溉塘水
加入 NH4NO3和 KH2PO4配制而成;富营养化水体
Ⅳ,氮 、磷浓度接近城镇污水处理厂一级 B标准出
水 ,配制方法同上 。 4种富营养化水体的平均初始
水质指标见表 1。每种富营养化水体处理设 3次重
复 ,每处理另设一个无植物的空白对照 。供试富营
养化水体 21 d更换一次 ,试验期间共换水 15次。
换水周期内每 3 d取各处理水样 ,测定 TN(总氮),
NH+4 -N(铵态氮), NO-3 -N(硝态氮)和 TP(总磷)浓
度;定期测定不同深度水层 DO(溶解氧)的含量;每
个换水周期结束后(21 d)称量水葫芦 ,将净增长量
移出后 ,保留 3.0 kg/m2继续下周期净化试验 。水
葫芦收获的同时选取各处理 0.5 m×0.5 m样方中
植株统计分株速率 、株高和根长等生长特性。试验
期间各水体中 DO含量 、氮磷的浓度和去除率等数
据均为 15个换水周期测定结果的平均值。
水样测定项目为:TN含量 ,采用碱性过硫酸钾
氧化 -紫外分光光度法;TP含量 , 采用过硫酸钾消
解-钼锑抗比色法;NH+4 -N含量 , 采用靛酚蓝比色
法;NO-3 -N含量 ,采用紫外分光光度法;DO含量 ,采
用 JPB-607型便携式溶氧仪测定 。
表 1　不同富营养化水体的初始水质指标
Table1　Initialwaterqualityinfourdiferentlyeutrophicwater
富营养化水体 TN TP NH+4 -N NO-3 -N 溶解氧
(mg/L)
Ⅰ 2.06±0.24 0.14±0.06 0.27±0.17 1.59±0.33 4.67±1.07
Ⅱ 6.22±1.46 0.34±0.06 4.10±1.91 1.66±0.91 3.50±1.09
Ⅲ 15.06±2.34 1.07±0.21 8.49±2.31 6.09±1.16 3.43±1.21
Ⅳ 20.08±2.31 1.43±0.22 10.98±2.27 8.50±1.10 3.37±1.58
2　结 果
2.1　不同程度富营养化水体中水葫芦的生长特性
试验期间 ,水葫芦在 4种富营养化水体中均可
正常生长(表 2),水葫芦的株高和生物量增长速率
等指标均随水体氮 、磷浓度的升高呈递增的趋势 ,而
根系长度则呈递减的趋势 ,其原因在于较低的氮 、磷
浓度刺激了水葫芦根系生长 ,从而通过增加根表面
1040 江 苏 农 业 学 报 　2009年 第 25 卷 第 5期
积来获取更多的营养物质 [ 14] ;4种富营养化水体中
水葫芦的干物质含量在 5.0%左右 。
此外 ,水葫芦全年的生物量增长速率与温度表
现出了相似的变化趋势(图 1)。随着气温与水温的
升降 ,水葫芦的生物量增长率也相应地增加或降低;
自试验开始至 2008年 4月 26日的冬 、春季节 ,气温
和水温较低(特别是南方雪灾期间), 4种水体中水
葫芦生长缓慢 , 生物量增长速率平均维持在
0.096 ～ 0.108 kg/(m2·d);进入 5月 ,温度的大幅
度升高使得水葫芦生长速率明显增加 , 4种水体中
水葫 芦 生 物 量 增长 速 率 平 均 达 到 0.214 ～
0.262 kg/(m2·d)。
表 2　不同富营养化水体中水葫芦的生长特征
Table2　Growthcharacteristicsofwaterhyacinthindiferentlyeu-
trophicwater
水体 干物质含量(%)
株高
(cm)
根长
(cm)
生物量增长率
kg/(m2·d)
Ⅰ 5.08 32.6 42.6 0.130
Ⅱ 4.84 36.3 31.0 0.140
Ⅲ 4.70 37.4 24.0 0.146
Ⅳ 4.89 37.4 21.6 0.149
Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ见表 1。
2.2　水葫芦对不同富营养化水体溶解氧(DO)的
影响
　　由图 2可知 ,试验期间 4种富营养化水体初始
DO浓度均以地表 Ⅴ类水体最高 , 平均为 4.67
mg/L,其它 3种水体的 DO浓度较接近 , 平均为
3.37 ～ 3.50mg/L;水葫芦的存在明显降低了各类水
体 DO的浓度 ,种有水葫芦的 4种水体 DO浓度较初
始浓度平均降低了 1.36 ～ 1.71 mg/L,较空白对照
降低了 0.42 ～ 0.76 mg/L。试验期间还发现 ,随着
水层深度的增加 , 4种水体 DO浓度均呈递减的趋
势 ,证明水体 DO浓度在垂直方向存在分层
现象[ 15-16] 。
2.3　不同富营养化水体中氮 、磷浓度的动态变化
2.3.1　TN、NH+4 -N、NO-3 -N浓度动态变化　4种富
营养化水体的 TN、NH+4 -N浓度动态变化趋势较一
致(图 3),即随着净化时间的延长 , TN、NH+4 -N浓度
呈递减趋势 ,且净化前期 TN、NH+4 -N浓度的下降幅
度大于净化后期;与此同时 ,随着水体 TN、NH+4 -N
初始浓度的升高 ,其出水 TN、NH+4 -N浓度也相应地
图 1　试验期间水葫芦生物量增长率与温度的关系
Fig.1　Relationshipbetweenbiomassgrowthrateofwaterhya-
cinthandtemperatureduringexperiment
Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ 见表 1。
图 2　水葫芦对不同富营养化水体溶解氧的影响
Fig.2　Theeffectsofwaterhyacinthondissolvedoxygenfordif-
ferentlyeutrophicwater
增加 ,经过 21d的净化 ,种有水葫芦的 4种水体出
水 TN、NH+4 -N的浓度分别降至了 0.27 mg/L、
0.06 mg/L(Ⅰ ), 1.56 mg/L、 0.16 mg/L(Ⅱ ),
5.88 mg/L、 0.51 mg/L(Ⅲ )和 8.87 mg/L、 0.71
mg/L(Ⅳ), 分别较空白对照低 0.42 mg/L、 0.04
mg/L(Ⅰ ), 1.06 mg/L、 0.83 mg/L(Ⅱ ),
1.85 mg/L、 1.14 mg/L(Ⅲ )和 2.85 mg/L、 2.44
mg/L(Ⅳ),说明水葫芦的存在明显促进了水体 TN、
NH+4 -N的去除。
4种水体的 NO-3 -N浓度变化趋势存在差异 ,地表
Ⅴ类水的 NO-3 -N浓度随着净化时间的延长逐渐降低 ,
而其他 3种水体则表现为先升高后降低的趋势。这种
1041张志勇等:水葫芦去除不同富营养化水体中氮 、磷能力的比较
差异的产生很可能取决于水体自身硝化 、反硝化作用
的相对强弱。因为水体中的 NH+4 -N和 NO-3 -N除被水
葫芦及浮游植物吸收利用外 , NH+4 -N可经硝化作用转
化为 NO-3 -N,而 NO-3 -N经反硝化作用可还原为 N2O
或 N2而得以去除 ,若系统的硝化作用强度大于反硝化
作用 , NO-3 -N将累积 ,反之则降低。
2.3.2　TP浓度动态变化　4种水体 TP浓度的动
态变化趋势与 TN、NH+4 -N相似(图 3),随着净化时
间的延长 ,各类水体 TP浓度均明显降低;水葫芦的
存在促进了 TP的去除 ,种有水葫芦的水体出水 TP
浓度均明显低于空白对照 ,且 4种水体间出水 TP浓
度无明显差异 ,均维持在较低水平 ,处于 0.03 mg/L
至 0.11 mg/L之间。这说明在本试验 TP浓度为
0.14 ～ 1.43 mg/L,水葫芦可有效去除富营养化水
体 TP。
图 3　不同富营养化水体氮 、磷浓度动态变化
Fig.3　Dynamicchangesofnitrogenandphosphorousconcentrationsindiferentlyeutrophicwater
2.4　水葫芦对不同富营养化水体氮 、磷的净化效果
2.4.1　对 TN、NH+4 -N、NO-3 -N的净化效果　近 1
年的试验监测结果表明 ,水葫芦对 4种程度富营养
化水体的 TN、NH+4 -N均表现出良好的净化效果(表
3),在 TN、NH+4 -N浓度分别为 2.06 ～ 20.08 mg/L
和 0.27 ～ 10.98 mg/L的条件下 , 4种水体 TN的平
均去除率分别为 86.55%(Ⅰ )、 74.88%(Ⅱ)、
61.29%(Ⅲ)和 55.82%(Ⅳ), NH+4 -N的平均去除
率分别为 78.15%(Ⅰ )、 96.04%(Ⅱ )、 93.97%
(Ⅲ)和 93.54%(Ⅳ)。水葫芦对 TN的去除率随着
TN初始浓度的升高而降低 ,两者之间具有极显著的
负相关关系 (图 4, r=-0.745 0, P<0.01);而
NH+4 -N的去除率与水体 NH+4 -N初始浓度无显著的
相关性(P>0.05)。水葫芦对水体 NH+4 -N的去除
率以地表Ⅴ类水最低 ,很可能是因其 NH+4 -N初始
浓度较低 ,底泥中可交换态 NH+4 -N通过扩散作用
释放到上覆水中 ,从而维持泥水两相中 NH+4 -N的
平衡浓度所致 [ 17] 。种有水葫芦的 4种水体 TN、
NH+4 -N去除率分别高出空白对照 12.23% ～
21.22%和 13.41% ～ 20.15%,表明水葫芦的存在
1042 江 苏 农 业 学 报 　2009年 第 25 卷 第 5期
明显提高了水体 TN、NH+4 -N的去除率 。
水葫芦对 NO-3 -N的净化效果除地表Ⅴ类水较高
外 ,对其他 3种水体的净化效果较差 ,仅为 8.44% ～
21.95%。其原因可能在于水体初始NH+4 -N浓度的升
高一定程度上促进了硝化作用的进行 ,从而减缓了反
硝化作用对 NO-3 -N的去除速度。水葫芦对 NO-3 -N
的去除率与 NO-3 -N初始浓度的相关分析表明 ,两者
之间无显著的相关性(P>0.05)。
表 3　水葫芦对不同富营养化水体TN、NH+4 -N、NO-3 -N的净化效果
Table3　PurificationeffectofwaterhyacinthonTN, NH+4 -NandNO-3 -Nindifferentlyeutrophicwater
富营
养化
水体
处理
TN NH+4 -N NO-3 -N
出水浓度
(mg/L)
去除率
(%)
出水浓度
(mg/L)
去除率
(%)
出水浓度
(mg/L)
去除率
(%)
Ⅰ 水葫芦 0.28±0.31 86.55±12.10 0.06±0.13 78.15±24.91 0.19±0.18 88.91±12.40
对照 0.71±0.41 65.33±16.70 0.10±0.25 61.82±36.35 0.43±0.31 74.54±16.60
Ⅱ 水葫芦 1.57±1.56 74.88±17.40 0.16±0.41 96.04±6.00 1.23±1.29 21.95±32.23
对照 2.62±1.78 58.14±19.50 0.99±1.66 75.87±24.35 1.20±0.65 23.54±29.57
Ⅲ 水葫芦 5.88±3.06 61.29±13.50 0.51±1.62 93.97±11.76 5.29±1.68 10.57±32.38
对照 7.73±2.93 49.06±14.20 1.65±2.54 80.57±18.37 4.23±1.68 28.46±27.13
Ⅳ 水葫芦 8.87±3.80 55.82±13.60 0.71±1.94 93.54±11.74 7.61±1.50 8.44±15.20
对照 11.72±3.41 41.62±11.00 3.15±3.03 71.33±20.88 7.43±1.65 10.64±22.35
Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ 见表 1。
2.4.2　对 TP的净化效果　由表 4可知 ,水葫芦对
4种水体的 TP表现出了良好的净化效果 , TP的去
除率为 76.01% ～ 92.53%。随着水体 TP初始浓度
的增加 ,水葫芦对 TP的去除率也相应升高 ,两者之
间具有极显著的正相关关系(图 4, r=0.550 0, P<
0.01)。地表Ⅴ类水 TP的去除率相对较低主要因
为初始 TP浓度较低 ,底泥中的 PO3-4释放至上覆水
中以维持 TP的平衡浓度所致 [ 18] 。各类水体空白对
照均具有较高的 TP去除率 ,其原因可能与净化期
间藻类和微生物生长对磷的吸收 、固定以及磷的化
学沉淀有关。
表 4　水葫芦对不同富营养化水体TP的净化效果
Table4　PurificationeffectofwaterhyacinthonTPindiferentlyeutrophicwater
富营养化水体 出水浓度 (mg/L) 去除率 (%)水葫芦 对照 水葫芦 对照　
Ⅰ 0.03±0.03 0.04±0.03 76.01±20.01 70.23±21.91
Ⅱ 0.04±0.03 0.11±0.09 87.39±13.05 67.39±18.14
Ⅲ 0.08±0.08 0.32±0.11 92.43±6.65 69.56±10.97
Ⅳ 0.11±0.13 0.47±0.13 92.53±8.67 67.23±6.86
Ⅰ 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ 见表 1。
2.5　水葫芦对不同富营养化水体氮 、磷负荷的去除
速率
　　水葫芦对 4种富营养化水体氮 、磷的单位面积
负荷去除速率区别于对氮 、磷的净化效果(图 5)。
随着水体 TN浓度的增加 ,水葫芦对 TN的净化效果
降低(表 3),但其对 TN的负荷去除速率则明显提
高;除地表Ⅴ类水外 ,尽管水葫芦对其他 3种水体
NH+4 -N和 TP的净化效果间无明显的差异 ,但就
NH+4 -N和 TP的负荷去除速率而言 , 则均随水体
NH+4 -N和 TP初始浓度的增加而明显提高 。试验期
间 ,水葫芦对 4种富营养化水体 TN、NH+4 -N和 TP的
平均负荷去除速率:TN分别为 84.69mg/(m2·d)(Ⅰ)、
1043张志勇等:水葫芦去除不同富营养化水体中氮 、磷能力的比较
　　　图 4　水葫芦对富营养化水体氮 、磷的去除率与初始浓度的相关关系
　　　Fig.4　CorrelationbetweenremovalrateandinitialconcentrationsofTNandTPindifferentlyeutrophicwater
　　　　
　　　　图 5　水葫芦对不同富营养化水体氮 、磷的负荷去除速率
　　　　Fig.5　Loadremovalratesofnitrogenandphosphorousbywaterhyacinthindiferentlyeutrophicwater
223.30 mg/(m2· d)(Ⅱ )、 442.90 mg/(m2·d)
(Ⅲ)、 533.70 mg/(m2·d)(Ⅳ);NH+4 -N分别为
12.94 mg/(m2· d)(Ⅰ )、 175.40 mg/(m2·d)
(Ⅱ )、 369.20 mg/(m2·d) (Ⅲ )、 478.70
mg/(m2·d)(Ⅳ);TP分别为 5.01 mg/(m2·d)
(Ⅰ)、14.16 mg/(m2· d)(Ⅱ)、46.93mg/(m2·d)
(Ⅲ)、63.06 mg/(m2· d)(Ⅳ)。水葫芦对 4种富
营养化水体 NO-3 -N的平均负荷去除速率分别为
68.59 mg/(m2·d)(Ⅰ )、21.78 mg/(m2· d)(Ⅱ)、
38.92 mg/(m2· d)(Ⅲ)、43.25mg/(m2·d)(Ⅳ),
以地表Ⅴ类水最高 ,其他 3种水体 NO-3 -N的负荷去
除率随 NO-3 -N浓度的增加略有提高。
3　讨 论
水葫芦净化富营养化水体的效果首先取决于生
物量 ,而生长率是决定生物量的重要因素。本试验
水葫芦在 4种程度富营养化水体中全年的生物量增
长率与温度表现出相似的变化趋势 ,并且水葫芦的
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生物量增长率与富营养化水体初始氮 、磷浓度均具
有显著的相关关系 , 相关系数 r分别为 0.719 0
(P<0.01)和 0.699 1(P<0.05),表明水葫芦的生
长率很大程度上受温度和水体中氮 、磷浓度的影
响 [ 6, 19] 。此外 ,水葫芦生物量增长率的监测结果显
示 ,水葫芦在 4种富营养化水体中夏季生物量增长率
最大为 0.214 ～ 0.262kg/(m2·d),与在太湖敞水区
域和苏州葑门塘河道夏季放养试验所测得的增长率
[ 0.50kg/(m2· d)和 0.50 ～ 0.70kg/(m2· d)]相比
有较大差距[ 8] ,这很可能与本试验是在室内静态培养
条件下进行和水葫芦初始放养量相对较低有关。
水体中 DO水平取决于其收入和支出的平衡 ,
其中 DO的收入途径主要包括水生植物的光合作用
和表层的复氧 ,支出途径则通常有水生生物的呼吸
耗氧(包括藻类 、细菌 、底栖生物 、浮游生物 、水生生
物)以及底质有机物的分解耗氧 [ 15] 。现有关于水葫
芦对富营养化水体 DO浓度影响的报道多数认为 ,
水葫芦的存在对增加水体 DO有明显的效果 [ 20-21] 。
本研究试验结果显示 ,水葫芦的存在明显降低了水
体溶解氧的浓度 ,与初始 DO浓度相比 ,净化期间 4
种富营养化水体的 DO浓度降低了 1.36 ～ 1.71
mg/L。其原因可能在于净化期间水葫芦覆盖了整
个表层水面 ,阻碍大气中的氧气溶解进入水体 ,使水
体复氧能力减弱;同时水生生物的呼吸和底泥中有
机物质氧化分解等耗氧速度超过了水体补充氧的速
度 ,致使水体 DO减少。
大量研究已证明 ,水葫芦对污染水体的净化效果明
显优于任何一种水生植物。本研究中水葫芦对 4种程度
富营养化水体均表现出良好的净化效果 ,经 21 d的净
化 ,水葫芦对 TN、TP的负荷去除速率平均分别为84.69 ～
533.70mg/(m2·d)和 5.01 ～ 63.06 mg/(m2·d)。在国
内报道的同类研究中 ,也有学者采用平均生物量法计算
水葫芦对水体氮 、磷的去除速率。李修岭等[ 22]对漂浮水
生植物和陆生植物去除超富营养化湖水(TN浓度为
10.00mg/L, TP浓度为 0.99 mg/L)氮 、磷能力进行了
研究 ,其中水葫芦对 TN、TP的平均生物量去除速率
分别为 21.65 mg/(kg·d)和 4.01 mg/(kg·d)。本
试验条件下 ,水葫芦对 4种富营养化水体 TN、TP的
平均生物量去除速率分别为 19.38 mg/(kg· d)、
51.08 mg/(kg· d)、 98.90 mg/(kg· d)、 119.75
mg/(kg·d)和 1.18mg/(kg·d)、3.23mg/(kg· d)、
10.32mg/(kg·d)、13.78mg/(kg·d)。
水葫芦庞大的根须和惊人的繁殖速度造就了其
超强的净化水质的本领 。但由于其在污染水体中生
长迅速 ,管理上稍有疏忽就会引发生态灾害 ,故也被
称为世界十大害草之一 。因此在利用水葫芦治理污
水时 ,不仅要对其进行定期的打捞和收集 ,还应对其
进行科学合理的后处理 。水葫芦营养成分丰富 ,开
发利用前景极其广阔 ,目前已被用于制作饲料[ 23] 、
堆制肥料 [ 24] 、发酵产沼气 [ 25-26]以及食品 、药用资源
的开发等 。因此 ,如何充分利用水葫芦自身的优点 ,
寻求综合利用水葫芦资源的最佳途径 ,在达到生物
治污目的的同时 ,又可将其资源化利用 、变废为宝 ,
是当前和今后水葫芦研究的重点 。
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1046 江 苏 农 业 学 报 　2009年 第 25 卷 第 5期