全 文 ：收稿日期:2009-08-29
＊通讯作者
文章编号:1002-2724(2009)05-0014-03
石龙芮对不同浓度污染水体的净化效果研究
王　丹 ,张银龙＊ ,庞　博
(南京林业大学森林资源与环境学院 ,江苏 南京 210037)
摘要:选取在南京江心洲生长良好的石龙芮(Ranunculus sceleratus Linn)为研究对象 , 研究不同生长期的石龙芮对低 、中 、
高 3 种浓度生活污水的水质改善效应 , 结果表明:(1)石龙芮对生活污水的净化效果与其生长期及污水浓度程度呈明显相关
性;(2)拔节期的石龙芮在低 、中浓度生活污水中的营养物去除率最高;(3)分枝期的石龙芮在高浓度生活污水中的营养物去
除率最高。
关键词:石龙芮;污水;净化效果
中图分类号:X173　　　　　　　　　　文献标识码:A
Study on Purification effect in different concerntrations of sewage by Ranunculus sceleratus Linn
Wang Dan1 , Zhang Yinlong ＊ , Pang Bo2
(College o f Fo rest Resources and Environment , Nanjing Fo restry Unive rsity , Nanjing210037 , China)
Abstract:I n o rder to research the purifica tion effect o f Ranunculus sceleratus Linn a t different g row th stag es under three
concent ration levels , we selected Ranunculus sceleratus Linn w hich w as planted in the M iddle state of the Yang tze river as the
righ t resea rch object.The re sults were summarized as follows:(1)I t is obviously that the purification ability o f Ranunculus
scelera tus Linn ha s a r elationship with its gr ow th stage s and the concentra tion levels of the sewage;(2)The Ranunculus scelera-
tus Linn at jointing stage has the highest purification effect in the low and medium concentr ations;(3)The Ranunculus scelera-
tus Linn at ramification stage has the highest purification ability under a high concentra tion lev el.
Keywords:Ranunculus sceleratus L inn;Sewage;Purification effect
　　近年来 ,由于工业废水 、农业废水 、生活污水的
任意排放 ,加之人类不合理的利用水资源及其一些
特殊的水文地理条件 ,使得水体污染的程度较高 ,水
生生态系统受损严重[ 1] ,其中以湖泊 、流速极低的中
小型河流 、水库的水生生态系统退化问题最为严重。
富营养化问题严重 ,水华爆发 ,水生植被退化甚至消
失 ,生物和生境多样性降低 ,严重影响了水体正常功
能的发挥 ,也对人们的生产 、生活造成了很大的危
害 ,对受损和退化的水生态系统的生态修复和重建
是我国目前迫切需要解决的环境问题[ 2] 。
目前 ,国内外已广泛开展利用水生植物净化富
营养化水体的研究 ,取得了一些成果 ,并证实利用水
生植物治理富营养化湖泊 、河流是一项既行之有效
又保护生态环境 、避免二次污染的好方法[ 3] 。本研
究选择在南京江心洲生长良好的石龙芮(Ranun-
culus sceleratus Linn.)为受试植物 ,通过其在不同
浓度生活污水效应之水体 COD cr 、TN 、TP 的测定 ,
研究不同污染浓度对石龙芮生长的影响以及不同生
长期石龙芮的污水净化效率 ,为利用水生植物修复
受损的水生环境提供良好的理论依据。
1　材料与方法
1.1　研究材料
本次实验原水取自南京市锁金村污水处理厂生
活污水 ,所用石龙芮(Ranunculus sceleratus Linn)
采自南京市江心洲 ,样品采集回来洗净后放入塑料
箱中进行培育 ,每天往塑料箱中加入适量污水 ,使塑
料箱中的污水含量逐日增加 ,以此来对石龙芮进行
驯化 ,使其逐步适应于生长在高浓度水体中 ,驯化时
间为 20天 。驯化期结束后选择不同生长期的石龙
芮作为实验对象进行研究 。
1.2　试验设计
本实验选取拔节期 、分枝期 、花果期的石龙芮作
为研究对象 。首先将预培养好的3 种不同生长期的
植株鲜重各 200g ,小心地用去离子水清洗根系(切
勿损伤根系),实验使用的培养箱试验容器均采用同
一型号的塑料箱(500mm ×380mm ×300mm),采
样容器采用相同塑料箱。每箱注入要求浓度的污
水 ,用边长为 30cm 的钢丝网格做支撑板 ,支在桶边
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山东林业科技　　2009 年第 5 期　　总 184 期　　SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY　　2009.No.5
沿 ,不直接浸泡在污水中。在网格上均匀布局 ,每格
放入底部有孔的一次性塑料杯 ,栽入 1株石龙芮 ,石
龙芮根系通过中间小孔 ,浸入污水中用海绵条加固 ,
保证植株 2/3以上的根系浸泡在污水中。试验期间
为了研究营养成分在换水周期内的动态变化 ,分别
在 2 、4 、6 、8天进行采样 ,取样之前以自来水补充因
蒸腾蒸发的水分 ,从而保持试验桶中水样体积恒定 ,
并且搅动使水桶内的水样混合均匀监测水质指标 ,
试验结束后 ,观测植物生长状况 ,测定植物生物量。
试验中 ,小型 、中型 、大型植株分别指拔节期
(B)、分枝期(F)、花果期(H)的石龙芮;低 、中 、高为
试验污水的低浓度(L)、中浓度(M)、高浓度(H)。
BL 和 BM 分别指小型石龙芮(拔节期)对低浓度污
水的净化效果以及小型石龙芮对中浓度污水的净化
效果 ,依此类推。
2　结果与分析
2.1　石龙芮对低 、中 、高 3种浓度生活污水的水质
改善效应
2.1.1　石龙芮对 CODCr的去除效果　实验初始时 ,
实际进水的 CODCr的低 、中 、高浓度分别为 96.
2mg/ L 、138.3mg/L 和 174.7mg/L ,停留时间为 2 、
4 、6 、8天后不同生长期石龙芮效应下水体的 CODCr
浓度变化及其去除率分别见表 1和图 1 。
表 1　不同污染浓度污水在不同生长期
石龙芮的效应下 CODC r的浓度变化
石龙芮 初始浓度(mg/ L)
不同停留时间的浓度(mg/ L)
2天 4天 6天 8天
BL 96.2 46.8 36.9 24.9 29.7
FL 52.3 39.7 27.8 34.9
H L 37.7 27.9 22.6 24.9
BM 108.3 62.9 71.9 85.2
FM 138.3 97.1 55.4 62.9 67.4
HM 90.4 65.8 69.7 75.1
BH 112.6 86.7 92.6 106.8
FH 174.7 101.3 74.4 76.9 84.6
HH 107.2 69.3 101.2 114.1
图1　不同污染浓度下不同生长期的石龙芮对 CODCr的去除率
从表 1中的实验数据可知 ,在实验设定的拔节
期 、分枝期 、花果期的石龙芮(生物量均为 200g)对
低 、中 、高 3种浓度的生活污水的 CODCr去除效果很
明显 , CODCr的去除集中在前 3 天 , 3天以后净化效
果趋于稳定 。从图 1 可以看出 ,石龙芮对低 、中 、高
3种浓度的生活污水 CODCr的去除效果与其生长期
呈相关性 ,在低 、中浓度生活污水中拔节期的石龙芮
对 CODCr的去除率都达到了最高 ,分别为 69.1%,
74.1%,在高浓度生活污水中的 CODCr的去除率最
高的是分枝期的石龙芮 ,达到了 51.6%。
石龙芮有发达的须根系 ,而根系对有机悬浮物
的富集吸附 ,直接降低了水中有机污染物的浓度;根
系表面的好氧微生物在根系泌氧的作用下 ,加快了
有机物质的降解。试验初期(前 3天)各个处理组
的 CODCr浓度都显著下降 ,其原因很可能是由于被
吸附作用以及悬浮物质的沉降所致 。在耗氧有机物
的生物降解过程中 ,微生物(主要是细菌)起着决定
性作用 ,试验中后期各个处理组的 CODCr下降不明
显 ,这与水中细菌数量的显著减少有关。在高浓度
污水中的拔节期石龙芮对水中耗氧有机物的去除效
果不明显 ,这可能是因为拔节期的石龙芮不耐污 ,高
浓度的生活污水会抑制植物的生长;花果期的石龙
芮由于种子成熟后散落于种植槽中 ,产生新的有机
物溶入水中 ,导致水体中有机物浓度上升 。
2.1.2　石龙芮对 TN 的去除效果　实验初始时 ,实
际进水的 TN的低 、中 、高浓度分别为 4.21mg/ L 、
7.84mg/L 和 11.65mg/L ,停留时间为 2 、4 、6 、8天
后不同生长期石龙芮效应下水体的 TN 浓度变化及
其去除率分别见表 2和图 2 。
表 2　不同污染浓度污水在不同生长期
石龙芮的效应下 TN 的浓度变化
石龙芮 初始浓度(m g/ L)
不同停留时间的浓度(mg/ L)
2天 4天 6天 8天
BL 2.96 1.97 1.36 1.12
F L 4.21 3.08 2.26 1.79 1.37
HL 3.12 2.33 1.91 1.78
BM 6.62 4.96 3.78 3.35
FM 7.84 6.53 4.82 3.41 3.26
HM 6.78 5.12 3.97 3.74
BH 9.26 7.10 5.85 6.24
FH 11.65 8.97 6.87 5.91 5.27
HH 8.75 6.92 6.32 7.82
由表 2 可知 , 在实验设定的拔节期 、分枝期 、花
果期的石龙芮(生物量均为 200g)对低 、中 、高 3种
浓度的生活污水的对富营养化水体中 TN 去除均有
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山东林业科技　　　　　　　　　王丹等:石龙芮对不同浓度污染水体的净化效果研究　　　　　　　　　2009 年第 5 期
不同程度的作用 , 由于拔节期的石龙芮生长速度最
快 ,对营养盐的需求量大 ,促进了对水体中含氮有机
物的吸收 。从图 2中可以看出 ,在低浓度生活污水
中幼苗期的石龙芮对 TN 的去除率达到了最高 ,为
73.4%,在中 、高浓度生活污水中的 TN 的去除率最
高的是分枝期的石龙芮 ,达到了 58.4%和 54.8%。
到试验第 6天 9个试验组的去除率开始下降。因为
此时水体中 TN含量很低 ,石龙芮发挥的作用己经
不明显 ,故出现去除率下降的趋势。
图 2　不同污染浓度下不同生长期的石龙芮对 TN 的去除率
2.1.3　石龙芮对 TP 的去除效果　实验初始时 ,实
际进水的 TP 的低 、中 、高浓度分别为 1.46mg/L 、
2.78mg/ L 和 4.64mg/L ,停留时间为 2 、4 、6 、8天后
不同生长期石龙芮效应下水体的 TP 浓度变化及其
去除率分别见表 3和图 3 。
表 3　不同污染浓度污水在不同生长期
石龙芮的效应下 TP的浓度变化
石龙芮 初始浓度(mg/ L)
不同停留时间的浓度(mg/ L)
2天 4天 6天 8天
BL 1.13 0.49 0.33 0.21
FL 1.46 1.04 0.52 0.41 0.27
H L 0.97 0.54 0.47 0.32
BM 1.74 1.33 0.97 0.71
FM 2.78 1.58 1.31 1.02 0.90
HM 1.95 1.59 1.12 1.33
BH 3.67 2.19 1.63 1.79
FH 4.64 3.31 3.16 2.29 1.11
HH 3.12 1.75 1.26 2.18
从图 3中的实验数据可知 ,在实验设定的拔节
期 、分枝期 、花果期的石龙芮(生物量均为 200g)对
低 、中 、高 3种浓度的生活污水的 TP 去除效果均很
明显 ,由图 3可见 ,石龙芮对低 、中 、高 3种浓度的生
活污水 TP 的去除效果与其生长期呈相关性 ,在低 、
中浓度生活污水中拔节期的石龙芮对 TP 的去除率
达到了最高 ,为 85.6%和 74.5%,在高浓度生活污
水中的 TP 的去除率最高的是分枝期的石龙芮 ,达
到了 76%。拔节期的石龙芮生长速度加快 ,对营养
盐的需求量大 ,促进了石龙芮对水体中可给性磷的
吸收 ,花果期的石龙芮由于种子成熟后散落于种植
槽中 ,导致水体中磷的释放。
图 3　不同污染浓度下不同生长期的石龙芮对 TP 的去除率
3　结论
3.1　石龙芮为毛莨科(Ranunculaceae)草本植物 ,
是生长于自然沼泽 、湿地中的常见野生湿地植物之
一 。在南京江心洲地区具有很大的生长量 ,在田间 、
水沟边常见 。本文选取在南京江心洲生长良好的石
龙芮为研究对象 ,利用室内模拟实验 ,采用水培方
法 ,研究不同生长期的石龙芮对低 、中 、高 3 种浓度
生活污水的水质改善效应 ,以了解石龙芮在控制富
营养化水体中的应用潜力 。
3.2　实验表明 ,石龙芮对低 、中 、高 3种浓度的生活
污水的去除效果与其生长期及污水浓度程度有相关
关系 ,在低 、中浓度生活污水中拔节期的石龙芮对
CODCr 、TN 、T P 的去除率都达到了最高 , 分别为
69.1%,73.4%,85.6%和 74.1%, 73.4%, 74.5%,
在高浓度生活污水中的 CODCr 、TN 、TP 的去除率
最高的是分枝期的石龙芮 ,达到了 51.6%, 54.7%,
76.1%。因此 ,石龙芮是一种很有潜力的人工湿地
备选植物。
参考文献:
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效应[ J] .中国环境科学 , 2001 , 21(6):540 ～ 544.
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