全 文 ：0 引言
中国是水资源短缺的国家，全国 600多个城市目
前大约有一半的城市缺水，而水污染使得水环境形势
显得更为严峻。近年来，在治理富营养化水域方面，
利用水生、陆生植物修复技术，已取得一定的效果。
有关学者研究在富营养化水域表面以浮床技术种植
粮油、蔬菜、花卉等各种适宜的陆生植物，在收获农产
品，美化水域景观的同时，通过其吸收利用和吸附作
用，富集去除水体中过多的氮、磷元素[1]，以达到变害
为宝、化害为利、净化水质且使水体产生良性循环的
目的。
刺苦草是水鳖科苦草属典型的沉水草本植物[2]，
通常生长于 2 m以内的水域，以地下的根状茎越冬。
无直立茎，匍匐茎常具小刺，末端膨大成根状茎（球
茎、冬茎）。其根状茎俗称“土虾子”、“水洋参”（见
图）。营养丰富，素有南方“冬虫夏草”之称。以炒食
为主，肉质脆嫩，味甘爽。是一种天然的绿色保健食
品。现已作为特种水生蔬菜开发，更是草食性鱼类和
涉禽鸟类的优良饵料和饲料。试验通过室内静态试
验，研究刺苦草的净化能力，为水生生物修复富营养
化水体提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验时间与地点
试验于2009年4—6月在安徽农业大学生物技术
基金项目：安徽省“十一五”科技攻关项目“特种水生蔬菜刺苦草的种质驯化和产业化开发”（07010302160）；安徽省教育厅资助项目“特种水生蔬
菜刺苦草野生种的驯化及其标准化生产研究”（KJ2007B178）。
第一作者简介：赵迪：女，1983年出生，硕士研究生，研究方向：蔬菜品质与安全。通信地址：230036安徽省合肥市长江西路 130号安徽农业大学
研究生院07级。E-mail：zhaodi-zd@163.com。
通讯作者：徐文娟，女，1966年出生，硕士生导师，研究方向：蔬菜品质与安全。通信地址：230036安徽省合肥市长江西路 130号安徽农业大学园
艺学院。E-mail：xwj4481542@yahoo.com.cn。
收稿日期：2009-09-04，修回日期：2009-09-24。
刺苦草对富营养化水体净化作用的研究
赵 迪，徐文娟，李 勇，陈 寒
(安徽农业大学园艺学院，合肥 230036)
摘 要：以刺苦草植株为试验材料，通过对不同时期水中氮、磷、pH等的测定，研究其对富营养化水体
的净化效果，为利用水生植物净化富营养化水体提供理论依据。结果表明：刺苦草对富营养化水体的
TN、TP、NH4 +-N、COD的去除率分别为 66.64%、90.02%、91.94%、71.17%；pH从 7.7降至 7.43；DO从
6.956 mg/L回升至 16.406 mg/L，透明度达到 55 cm。由此证明，刺苦草可作为净化富营养化水体的优
良生物材料之一。
关键词：刺苦草；水生植物；水体净化
中图分类号：S645.9 文献标识码：A 论文编号：2009-1810
Purification of Eutrophicated Water by Vallisneria spinulosa
Zhao Di, Xu Wenjuan, Li Yong, Chen Han
(School of Horticulture, Anhui Agricultural University, Hefei 230036)
Abstract: The purification of eutrophicated water by Vallisneria spinulosa was studied by determining the TN,
TP and pH, and this will be used to purify the eutrophicated water body with aquatic plants. The results showed
that the removal rate of TN, TP, NH4+-N and COD with Vallisneria spinulosa were 66.64%, 90.02%, 91.94%
and 71.17%, the pH value reduced from 7.7 to 7.43, the DO raised from 6.956 mg/L to 16.406 mg/L and the
transparency was 55 cm. So Vallisneria spinulosa could be used to purify the eutrophicated water body.
Key words: Vallisneria spinulosa; aquatic plants; purification
中国农学通报 2010,26(2):189-192
Chinese Agricultural Science Bulletin
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实验室进行。
1.2 材料
供试水样为安徽农业大学校园池塘水。经检测
水中总氮（TN）含量为 6.248 mg/L，总磷（TP）含量为
0.415 mg/L，氨氮（NH4 +-N）含量为 33.220 mg/L，化学
需氧量（COD）含量为 17.116 mg/L，溶解氧（DO）含量
为6.956 mg/L，pH为7.70，透明度为23 cm。
供试植物为望江县泊湖采挖的刺苦草。
1.3 方法
选用体积为 50 L的塑料桶，分别注入 45 L供试
水样，桶底放置厚 15 cm的沙，按行间距 10 cm×5 cm
种植刺苦草，每桶植入植株 12株，3次重复，以桶内有
沙而无植物的池塘水为空白对照试验。
1.4 测定项目
试验周期为56天，每7天测定一次[3-4]。试验期间
定期观察各植物的生长状况，所测结果均以 3组重复
的平均值计。水质测定项目有 TN、TP、NH4 +-N、
COD、DO、pH和透明度。检测方法为：TN采用过硫
酸钾氧化—紫外分光光度法、TP采用钼锑抗分光光
度法、NH4+-N采用纳氏试剂比色法、COD采用酸性高
锰酸钾法、DO采用碘量法、pH采用 pH计、透明度采
用塞氏圆盘法[5]。
2 结果与分析
2.1 刺苦草在富营养化水体中的生长情况
在试验期内，植物的株高、根长、鲜重等都有明显
增长（表1中各值均为平均值）。
2.2 刺苦草对富营养化水体的去除效果
试验期间，空白试验各指标变化值均较小，基本
未发生改变。刺苦草对富营养化水体水质净化起到
了较为明显的效果，见表2。
植株形态特征 根状茎形态
图1 刺苦草特征
表1 刺苦草在富营养化水体中的生长状况
测定指标
初始值
终值
株高/cm
4.20
42.70
根长/cm
0.80
6.60
鲜重/g
11.67
43.18
2.2.1 刺苦草对TN的去除效果 由图 2可知，在 56天
静态试验期内刺苦草对TN去除能力明显，去除率可
达 66.64%。试验前期水中 TN含量较多，因此 TN去
除较明显，植株生长较快。
2.2.2 刺苦草对 TP的去除效果 由图 3可知，试验期
间刺苦草对 TP 的去除效果明显，去除率可达
90.02%。试验前 4周TP去除显著，即可达到 0.1 mg/L
以下，此后对TP的去除逐渐趋于缓慢，主要原因是试
验前期水中总磷含量较高，随着试验的进行水中总磷
含量逐渐趋于稳定。
2.2.3 刺苦草对NH4+-N的去除效果 由图4可知，整个
试验过程中NH4+-N的去除呈现下降、缓慢、再下降的
趋势，试验前期NH4+-N的去除效果显著。NH4+-N含量
从33.22 mg/L降至2.677 mg/L，去除率达到91.94%。
2.2.4 刺苦草对COD的去除效果 由图5可知，试验期
间供试水体的COD呈下降趋势[6-9]，开始较为明显，后
期逐渐减缓。整个试验过程中，刺苦草的去除效果比
较平稳，基本呈直线递减方式，去除率为71.17%。
表2 刺苦草对水体污染物的去除率
测定指标
初始值
终值
TN/
(mg/L)
6.248
2.084
TP/
(mg/L)
0.415
0.0414
NH4+-N/
(mg/L)
33.220
2.677
COD/
(mg/L)
17.116
4.935
DO/
(mg/L)
6.956
16.406
pH
7.70
7.43
透明度/
cm
23
55
·· 190
02
46
810
1214
1618
7 14 21 28 35 42 49 56
试验时间/d
溶
解
氧
/(mg/
L)
空白 刺苦草
图6 刺苦草对溶解氧的回升
2.2.5 刺苦草对DO的回升效果 水体污染后水中的溶
解氧会发生降低的现象，当DO过低时，会影响水中生
物的正常生长甚至造成生物的死亡[10]。通过试验发现，
刺苦草能有效、稳定的回升水中DO，且不影响自身生
长。由图6可得，刺苦草对DO的回升率可达57.60%。
2.2.6 刺苦草对 pH的影响 由图 7看出，试验初期出
现pH短暂回升现象，这与气温、湿度等环境因素有一
定关系，但总体趋势未改变仍保持下降。
0
1
2
3
4
5
6
7
7 14 21 28 35 42 49 56
试验时间/d
总
氮
/(mg/
L)
空白 刺苦草
图2 刺苦草对总氮的去除
00.05
0.10.15
0.20.25
0.30.35
0.40.45
7 14 21 28 35 42 49 56
试验时间/d
总
磷
/(mg/
L)
空白 刺苦草
图3 刺苦草对总磷的去除
0
5
10
15
20
25
30
35
7 14 21 28 35 42 49 56
实验时间/d
氨
氮
/(mg/
L)
空白 刺苦草
02
46
810
1214
1618
7 14 21 28 35 42 49 56
试验时间/d
化
学
需
氧
量
/(mg/
L)
空白 刺苦草
7.257.3
7.357.4
7.457.5
7.557.6
7.657.7
7.75
7 14 21 28 35 42 49 56
试验时间/d
pH
空白 刺苦草
2.2.7 刺苦草对水体透明度的影响 水体经植物净化
后，悬浮物减少，透明度增加，可达到 55 cm，在 2周内
即有显著变化。在此过程中，微生物—植物根系起到
了很大作用，植物根系向水中输送氧气促进微生物的
图4 刺苦草对氨氮的去除 图5 刺苦草对化学需氧量的去除
图7 刺苦草对pH的影响
赵迪等：刺苦草对富营养化水体净化作用的研究 ·· 191
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活动，增强其净化水质的能力。
3 讨论与结论
刺苦草在富营养化水体中能正常生长，株高、根
长、鲜重等都有明显增长，随着营养浓度的降低，植物
生长缓慢。
刺苦草能有效去除污水中的总氮、总磷、氨氮及
化学需氧量，同时显著提升溶解氧的含量和水体的透
明度，对pH也有一定程度的影响。其中对氨氮的去除
最为明显，达到了 91.94%，其次是对总磷去除率可达
90.02%；对溶解氧的回升效果也很明显，从6.956 mg/L
上升至 16.406 mg/L；同时透明度显著提高。因此，刺
苦草对富营养化水体有较好的净化作用。
刺苦草在净化水体的同时，其根状茎本身也富含
营养物质，既可以作为蔬菜，也可以作为饲料，产生较
大的经济价值和营养价值。成熟后如若不对其进行
采收，其根状茎还可作为鱼类的饵料，剩余越冬根状
茎可在翌年春季水温 10℃以上时开始萌发，因此，可
以一年种植后多年连续采收，省去其他浮床栽培植株
每年需要重新栽植的繁琐工作，种植采收易操作，适
宜适度放养。
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