全 文 ：流入长江的次级河流是长江水体污染的主要因
素，临江河是长江重庆段的一条次级河流，水质为五
类和劣五类，氮、磷含量严重超标，是一条重富营养
化污染河流[1]。试验是在临江河回水区做的现场试
验，采用人工浮床技术研究美人蕉、风车草对TN、
TP、COD等营养盐的去除效果，并研究这两种植物在
以陶粒为基质的人工浮床上的生长状况，为美人蕉、
风车草人工浮床治理临江河富营养化污染提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验装置与流程
试验设计2个水池，设在临江河边，河水由进水
管进入，在池中形成试验水体，分两池进行试验。试验
水体中设置浮床，分别种植美人蕉、风车草，各池尺寸
为2.3m×2.7m×1m。水力停留时间为3.8d，在出水口
处取样，由水位落差供水。试验装置与流程如图1所示
1.1 试验水质
试验水取自临江河。临江河的污染源主要是沿
岸排入的工业污水和生活污水及农业面源污水，其
水质如表1所示。
1.3 浮床构建
浮床为竹子框架，不锈钢铁丝网做底，网孔尺寸
为1.5cm×1.5cm，浮床尺寸为200cm×140cm×10cm。
浮床覆盖率为浮床面积/试验水池面积，覆盖率为
45%。内置用陶土高温烧制而成的陶粒，平均直径
2.0cm，平铺在浮床内，平均厚度8cm。陶粒容重
0.58g·cm-3，总空隙度76.2%，具有机械强度高、理化
性能稳定、比表面积大、使用寿命长、吸附性能好、挂
膜效率高等优点，利于微生物生长、繁殖[2]。
1.4 试验植物
试验采用美人蕉和风车草两种植物，美人蕉为
当地红花高杆美人蕉，均为幼苗移栽；风车草是从重
庆市环境科学研究院试验场地移栽，风车草在移植
时只保留10cm左右的茎干和8cm左右的根，其余
部分均截除。试验植物按株行距25cm×25cm栽种，
美人蕉36株，种植密度为13株·m-2，风车草32株，
图1 试验装置与流程
Fig.1 Experimentsystemprofileandflowregulationchart

 



美人蕉和风车草人工浮床治理临江河
罗固源，韩金奎，肖 华，吴 松，许晓毅
（重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400045）
摘 要:通过种植在以陶粒为基质的人工浮床上的美人蕉(Cannaindica)、风车草(Cyperusalternifolius)治理临江
河富营养化污染的试验,研究浮床美人蕉、风车草对N、P、COD等营养盐的去除效果及其生长情况。结果表明,浮床
美人蕉、风车草对N、P、COD的去除率分别为51.3%、44.7%、26.7%、46.6%、40%和25%,去除效果理想。浮床对营养
盐的去除显著的高于浮床植物对营养盐的吸收去除,表明植物根系在浮床治理技术中起着重要作用。
关键词:人工浮床;次级河流
中图分类号:X522 文献标识码:A 文章编号:1000-3770(2008)08-046-03
收稿日期：2007-12-24
基金项目：重庆市科技攻关计划项目（CSTC，2006AB7020）
作者简介：罗固源（1944-），男，教授，博士生导师，研究方向为水污染控制；联系电话：13908344249；E-mail：gyluo@cqu.edu.cn
联系作者：韩金奎，硕士研究生，联系电话：13657684370；E-mail：bddx3721@sina.com。
TN/mg·L-1 TP/mg·L-1 COD/mg·L-1 DO/mg·L-1 pH
29.8～37.8 0.85～1.45 52～60 0.9～1.4 6.5～7.8
表1 临江河河水水质
Table1 WaterqualityofLinJiangriver
第34卷 第8期
2008年 8月
水处理技术
TECHNOLOGYOFWATERTREATMENT
Vol.34No.8
Aug.,200846
种植密度为12株·m-2。
1.5 试验及测试分析方法
试验采取连续进水，控制水量1.12L·min-1，水力负
荷0.26m3·m-2·d-1，各试验池子进水浓度相同，均为河水。
2007年3月28日种植，培养一个月，测试时间从
2007年4月28日到2007年7月18日。观察植物的
生长情况，统计植物的成活率，试验美人蕉、风车草对
该河水的适应能力以及对TN、TP、COD去除情况。
采用哈希便携仪器 DR/2800型分光光度计和
DRB200消解器测试现场测试水体中的 TN、TP、
COD；采用便携仪器sensION6型溶氧仪测试水体中
的DO；采用哈希便携仪器sensIONTM测试水体中的
pH值；试验药品均为哈希公司生产。
植物吸收N、P的测试：在烘箱中以105℃把植
物烘干，再把烘干的植物放入粉碎机中粉碎，过80
目筛，加入H2SO4+H2O2对TN、TP凯氏消煮联合消
化。N含量的测试方法为过硫酸钾氧化吸光光度法，
P含量的测试方法为钒钼黄比色法。
2 结果与讨论
2.1 浮床栽培植物的生长情况
由图2可知，在起初的两个多月，植物生长较
慢，分析原因为气温较低、水体中氮磷等污染物浓度
过高，六月份以后植物生长速度明显加快，分析原因
为气温较高和对高浓度污染河水的适应。
美人蕉和风车草的成活率很高，分别为100%、
96.7%，到7月18日，美人蕉的生长高度高达200.8
cm，明显大于土生美人蕉100～150cm，试验期一次
收割总湿重81kg，风车草高度为134.8cm，试验期
一次收割总湿重41kg。美人蕉的生长速率及生长高
度均优于风车草，表明美人蕉在高浓度富营养化污
染水体中适应快且生长状况十分理想，风车草生长
速率虽不及美人蕉，但是随着对河水的适应，后期生
长状况理想。
测得试验期内美人蕉、风车草根系干重分别为
2563、1311g，根系平均长度分别为16.6、51.4cm。美
人蕉根系短小，数量庞大，须根发达，往周边呈扩散状
生长，因此根系生物量仍明显大于根系较长的风车草。
2.2 浮床对TN、TP、COD的去除
图3为美人蕉、风车草浮床TN、TP、COD进出
水浓度及其去除率，到7月18日，美人蕉浮床对
TN、TP、COD的去除率分别达到 51.3%、44.7%、
26.7%，风车草浮床对TN、TP、COD的去除率分别
达到46.6%、40%、25%。
80d试验期内，美人蕉浮床对TN、TP、COD的
平均去除率分别为42.2%、37.6%、19.6%，风车草浮
床对 TN、TP、COD的平均去除率分别为 38.1%、
33.9%、18.8%。由表2中进出水平均浓度计算得到
TN、TP的平均去除率；美人蕉、风车草浮床试验期
COD平均出水浓度分别为44、44.4mg·L-1，平均进水浓
图2 植物生长变化
Fig.2 Growthsituationofplant


0
50
100
150
200
250



/c
m
0 31 44 58 72 85 98 112
d
图3（a） TN的去除
图3（b） TP的去除
30 45 60 75 90 105 120
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6

/d




TP
/m
g 
L
0
10
20
30
40
50



/%
图3 浮床对TN、TP、COD的去除
Fig.3 RemovalrateofTN、TP、CODbyartificialfloatbeds
图3（c） COD的去除
30 45 60 75 90 105 120
0
10
20
30
40
50
60
70

/d




CO
D
/m
g
L
0
5
10
15
20
25
30



/%
30 45 60 75 90 105 120
0
10
20
30
40

/d




TN
/m
g 
L
0
10
20
30
40
50
60



/%
罗固源等，美人蕉和风车草人工浮床治理临江河 47
度为54.7mg·L-1，计算得到其试验期COD平均去除率。
美人蕉浮床对 TN、TP、COD的去除率优于风
车草浮床，主要有两方面原因：一是美人蕉须根短且
直径小而数量庞大，这个值比根系较长的风车草更
大[3]，因此根区放氧、微生物附着数量和活性都优于
风车草；二是美人蕉生长快，生物量明显大于风车草。
浮床对TN、TP、COD的去除率在六月份后，明
显增大，分析原因为：充足的雨水对河水的稀释，使污
染物浓度降低；植物生长明显加快，根区放氧及活性增
强，水体溶解氧变大，可能导致硝化反硝化作用增强，
对磷的摄取量增大，同时也促使微生物对COD的降
解；雨水使水体紊流增强，剪力变大，使陶粒表面附着
的沉降物减少，增强了Ca2+、Al3+对磷的沉淀去除能力。
河水污染物浓度未被稀释即六月份之前，美人
蕉浮床、风车草浮床对TN、TP、COD的去除率也分
别达到45.2%、36.4%、20.8%和37.7%、30%、17%。表
明美人蕉、风车草浮床在重污染情况下，对TN、TP、
COD也有较理想的去除效果。
2.3 浮床和浮床植物对N、P吸收去除的比较
试验期内浮床植物吸收去除N、P的总量由测
得植物N、P含量和收割植物总重量计算得到。浮床
去除TN、TP的量指植物根系作用、微生物作用、陶
粒作用、物理化学作用等因素在内的全池去除TN、
TP的总量，由试验期间进出水池的河水浓度差和进
出水总量计算得到。
由表2可以看出，当处理水量为129m3时，植
物对TN、TP的去除与浮床对TN、TP的去除相比，
所占的比例很小：在80%的试验期内，美人蕉对
TN、TP去除贡献分别为8%、13.8%，风车草对TN、
TP去除贡献分别为5.9%、12.9%，说明浮床对营养
盐的去除均显著高于浮床植物对营养盐的去除，表
明植物直接收割去除污染水体中氮磷的量很少，不
是生态治理河水的主要手段 [4-7]。植物根系为微生物
的生存和降解营养物质提供了必要场所和条件[8]，
在浮床治理技术中具有着重要作用。虽然植物吸收
去除N、P的量很少，但是植物生长对维持植物根系
生长有重要作用。
80d试验期内，美人蕉吸收去除TN、TP的量分
别为148.23、7.29g，风车草吸收去除TN、TP的量分别
为98.4、6.15g，美人蕉通过收割去除TN、TP的量大于
风车草，虽然美人蕉植株TN、TP含量小于风车草，但是
美人蕉的生物量（81kg）明显大于风车草（41kg）。
就去除TN、TP的总量而言，美人蕉浮床分别为
1860.02、52.96g，风车草浮床分别为1679.18、47.79g，
也可以表明美人蕉浮床对TN、TP的去除效果优于
风车草浮床，这与美人蕉浮床对TN、TP的去除率优
于风车草浮床的结论相一致，表明在该试验条件下，
对临江河的治理研究中，美人蕉对营养盐的去除效
果优于风车草浮床。
3 结 论
美人蕉浮床对 TN、TP、COD的去除率分别为
62.1%、55.3%、26.7%，成活率为 100%；风车草对
TN、TP、COD的去除率分别为52.7%、49.4%、25%，
成活率96.7%。浮床美人蕉、风车草对TN、TP、COD
的去除效果比较理想，对该河水适应能力强。
浮床对营养盐的去除显著高于植物吸收对营养
盐的去除，表明植物根系在浮床技术治理污染水体
中具有主要作用。
以美人蕉、风车草为浮床植物治理临江河效果
较好，可以作为治理三峡库区长江次级河流富营养
化污染治理的备选植物。
参考文献:
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表2浮床去除与植物吸收去除TN、TP的量
Table2RemovedquantityofN、Pbyartificialfloatingraftsandplants
项目
TN TP
34.1
19.7
0.183
148.23
1860.02
8
81000
1.09
0.68
0.009
7.29
52.96
13.8
34.1
21.1
0.24
98.4
1679.18
5.9
41000
1.09
0.72
0.015
6.15
47.79
12.9
进水浓度/mg·L-1
出水浓度/mg·L-1
TN、TP湿重含量/%
植物吸收量/g
浮床去除/g
植物吸收去除百分比/%
收割总湿重/g
风车草
TN
美人蕉
TP
（下转第54页）
水处理技术 第34卷 第8期48
STUDYONTHEMECHANISMOFTHEPOLYMERIZATIONOFCONIFERIN-[α-13C]
WITHLCCINPAPERMILLEFFLUENT
ZHAOFang1,XIEYi-min1,WANGTao2
(1.KeyLabofPaperScienceandTechnologyofMinistryofEducation,ShangdongInstituteofLightIndustry,Jinan250353,China;
2.ShandongEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Qingdao266071,China)
Abstract:ThemechanismofpolymerizationwithconiferinandLignin-CarbohydrateComplexintheefluentsfrompapermilCatalyzedbyligninoxi-
dasewasinvestigated.ThechemicalstructureoftheobtainedpolymerwascharacterizedbyFT-IRandIsotopictechnology,combinedwith13C-NMR
technology.GPCwasusedtoanalyzethemolecularofthepolymerizationproducts.Theresultindicatedthatconiferin-[α-13C]canpolymerizewithLCC
bydehydrogenation.GPCdeterminationprovedthattheMnincreasedoffrom11320to36886.PolymerizationproductsofLignin-CarbohydrateCom-
plexprecipitated.ThisreactioncanbeusedtoreduceLignin-CarbohydrateComplexconcentrationofefluentstoreducethepolutionchargeoftheef-
fluentfrompapermil.
Keywords:papermilefluents;coniferin;lignin-carbohydratecomplex;carbon-13;isotopictracer
STUDYONLINJIANGRIVERCONTROLBYCANNAINDICAANDCYPERUSALTERNIFOLIU
ARTIFICIALFLOATINGRAFTS
LUOGu-yuan,HANJin-kui,XIAOHua,WUSong,XUXiao-yi
(KeyLaboratoryofThreeGorgesReservoirRegionsEeco-Environment,ChongQingUniversity,Chongqing400045,China)
Abstract:TheeutrophicationpolutionofLinJiangrivercontrolbycannaindica,cyperusalternifoliusplantingintheartificialfloatingraftswithtaoli
wasstudied.RemovalrateofN,P,CODnutritionsaltandsoonbycannaindicaandcyperusalternifoliusandthegrowthsituationwereinvestigated.The
resultindicatedremovalrateofN,P,CODbycannaindicaandcyperusalternifoliusartificialfloatingraftsare51.3%,44.7%,26.7% and46.6%,40%,
25%respective.Nutritionsaltremovedquantityoftheartificialfloatingraftswashigherthanthatofplantitself,whichexhibitstheimportanceofroot
systemintheartificialfloatingraftscontroltechnology.
Keywords:artificialfloatingrafts;branchriver
POLLUTEDRIVERWATERTREATMENTBYUSINGSAND-FILTERAND
CONSTRUCTEDWETLANDSYSTEM
TIANJing-hong1,HUANGBin-bing2
(1.UniversityofScience&TechnologyBeijing,Beijing100083,China;
2BeijingHydraulicResearchInstitute,Beijing100044,China)
Abstract:Thecombinationofsand-filterandconstructedwetlandiseficientforpolutedriverwaterwithhigh-suspendedsolid,itgranteesnormal
operationwithoutcloggingforarelativelongterm.Afteroneyearcontinuemonitoringofsand-filterconstructedwetlandsystem,theresultshowedthat
theremovalrateofsuspendedsolid,whichisnoinfluencebyseasonchange,reach70%inaverage,96%inhighestlevel;ifthehydraulicloadhasa
litlechange,thereisnocorelationbetweenremovalrateofCODMn,BOD5,withchangeofthehydraulicload.Onthecontrast,theremovalrateof
NH4+-Nhasagoodcorelationwithcorelationcoeficientof0.96.theremovalcapacityofTNbyusingsystemissummer、autumn、springandwinter
fromhightolow.Duringtestingperiod,therangeofremovalrateofBOD5,COD,TPandNH4+-Nreach20%～50%,10%～40%,7%～70%and0～
86%,respectively.
Keywords:sand-filter;constructed;polutedriverwater
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
水处理技术 第34卷 第8期54