全 文 ：辽东湾芦苇湿地对陆源营养物质净化
作用的初步研究 3
曲向荣 3 3 　贾宏宇　张海荣　李秀珍　李培军　(中国科学院沈阳应用生态研究所 ,沈阳 110015)
【摘要】　通过廊道系统自净和 lysimeter 渗滤实验进行了辽东湾芦苇湿地对陆源营养物质净化作用的初步研
究.结果表明 ,营养物质 N、P 和 CODcr 在廊道系统中的自净率为 41. 7 %～64. 71 %. 不同深度的土壤 - 芦苇系
统对陆源营养物质 N、P 和 CODcr 的净化率为 60. 0 %～75. 92 %. N、P 营养物质经湿地系统过滤后可满足海水
水质 2 类标准. 通过收获地上部分生物量可使营养物质在陆地和湿地之间形成良性循环 ,不会造成污染物在湿
地系统的过度积累.
关键词 　湿地 　陆源营养物质 　净化作用
Preliminary study on purif ication function of reed wetland for nutrients from land sources. QU Xiangrong ,J IA
Hongyu ,ZHAN G Hairong , L I Xiuzhen and L I Peijun ( Institute of A pplied Ecology , Chinese Academy of Sciences ,
S henyang 110015) 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2000 ,11 (2) :270～272.
The preliminary study on purification function of reed wetland for nutrients from land sources were conducted by irri2
gation channels and lysimeters. The results show that the purification rates for N , P and CODcr are from 41. 7 %～
64. 71 % in the channels and 60. 0 %～75. 92 % in the lysimeters. The contents of N and P reached the national second
level standards of sea water after filtration by lysimeters. By harvest , the good recycle between wetland and land is
formed without accumulation.
Key words 　Wetland , Nutrients from land sources , Purification function.
　　3 国家自然科学基金重点资助项目 (49631040) .
　　3 3 通讯联系人.
　　1999 - 08 - 17 收稿 ,1999 - 11 - 05 接受.
1 　引 　　言
湿地是陆生系统和水生系统之间过渡的土
地[4 ,5 ,8 ,12 ] . 研究表明 ,湿地可对流经此地的水流及其
携带的营养物质起到过滤净化作用[3 ,9 ,13 ,17 ] . 这种功
能可用来削减入海河流对近海的污染 ,起到保护近海
和防止近海富营养化的作用. 辽东湾具有芦苇
( Phragm ites com m unis) 湿地 8. 0 ×104hm2 ,主要分布
在盘锦地区 ,为世界第二 ,亚洲第一大苇田. 入辽东湾
海域的主要河流有大辽河、双台子河、大凌河、小凌河 ,
饶阳河为双台子河的一个主要支流[1 ,7 ,11 ,15 ] . 由于城
市化和乡镇企业的发展 ,生活污水和某些工业废水未
经任何处理直接排入河流 ,致使河流严重污染. 如不加
强污染源的控制和污染河流的治理 ,势必造成近海水
域的污染. 据报导 ,1997 年 7 月 ,辽东湾发生的一次赤
潮 ,曾席卷了上千平方公里的海域 , 其后这里每年都
有规模不等的赤潮发生. 造成近海赤潮营养物的来源 ,
主要是入海河流、滩涂养殖和农业退水. 滨海湿地 ,尤
其是河口湿地为解决这一问题提供了广阔的前
景[6 ,14 ] . 盘锦苇田属于半自然湿地 ,60 年代修建了人
工灌溉系统 ,芦苇产量迅速增加. 此外 ,还进行了改良
土壤、施肥、灭草、病虫害防治等综合措施 ,科学育苇逐
步向纵深发展. 本文拟报告辽东湾芦苇湿地对陆源营
养物质净化作用的初步研究结果.
2 　研究地概况与研究方法
211 　研究地概况
研究地点选在盘锦市羊圈子苇场胜利分场的鱼圈作业区 .
这里的人工灌溉系统较完善 ,灌溉苇田的水来自饶阳河 ,经胜
利塘提水站通过干、支、斗 3 级灌溉系统和一条小沟进入苇田 ,
小沟也为苇田排水之通道 (图 1) .
图 1 　研究场地布置情况
Fig. 1 Diagram of experimental site.
应 用 生 态 学 报 　2000 年 4 月 　第 11 卷 　第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Apr. 2000 ,11 (2)∶270～272
212 　研究方法
实验样地面积为 12hm2 ,四周围成土堰 (高约 80cm) ,苇田
经常处于淹水状态. 芦苇生长期进行三灌三排. 第一次灌溉时
间为 3 月中旬至 4 月上旬 ,是为促进苇芽早发快发 (田面水为
10～15cm) . 第二次灌溉时间为 4 月下旬至 5 月上旬 ,为芦苇生
长盛期 (田面水为 15～20cm) . 第三次灌溉时间为 5 月末至 6 月
中旬 ,也是芦苇生长盛期 (田面水为 40～45cm) . 以后为天然降
雨补给. 11 月末进行芦苇收割. 在灌水前 ,向实验苇地埋入 3 个
不同深度 (40、60 和 80cm) 渗滤管柱 (lysimeter ,直径 20cm) . 渗
滤管柱露出地面 60cm. 另下端留出 20cm 接受渗滤液. 在
lysimeter 渗滤深度 H (40、60 和 80cm)处 ,钻 3 排眼 (直径为 0. 5
～1mm) ,外围缚尼龙网 ,以防止土壤颗粒进入渗滤液中. 渗滤
液用取样器从 lysimeter 上端取出 (图 2) . 在采集渗滤液的同时 ,
采集田面水一个和提水站及干、支、斗各一点 ,测定CODcr、K2
图 2 　渗滤装置示意图
Fig. 2 Layout of lysimeter experiments.
N、NH+4 2N ( NH3 ) 、NO -2 2N、NO -3 2N、TP、SRP ( Soluble reactive
phosphorus) . 水样采集后 ,加 H2 SO4 固定 p H 小于 2 ( SRP 不加
酸固定 ,在 24h 内直接测定) . 总 P 消解采用硝酸2硫酸消解法 ,
测定采用钼锑抗分光光度法 ,其余指标的测定采用标准方法进
行[10 ] .
3 　结果与分析
311 　饶阳河胜利塘提水站断面的水质
枯水期对饶阳河胜利塘提水站断面监测结果见表
1. 从表 1 可看出 ,饶阳河有机污染和 N、P 污染均很严
重. CODcr 超标 8. 72～ 14. 18 倍. K2N 超标 3. 06～
3. 60倍. TP 超标 1. 94～3. 69 倍. 研究结果表明 ,饶阳
河胜利塘提水站断面水中的 N 以有机 N 为主 ,占
67. 3 % ,N H +4 2N (N H3)为其次 (占 26. 0 %) ,NO -2 2N 微
乎其微 ,NO -3 2N 也很少 (6. 7 %) ,说明水体处于还原状
态 ,氨化过程和消化过程缓慢 ,有机物得到积累[2 ] .
312 　廊道系统对污染物的自净作用
如图 1 所示 ,从胜利塘提水站 (1 号样点)到干渠 (2
号样点)的距离为 500m , 从干渠到支渠 (3 号样点)的距
离为 1. 5km ,从支渠到斗渠 (4 号样点)的距离为 4. 0km.
污染物在廊道系统的变化情况 (以 1997 年 6 月 1 日为
例)见表 2 ,其余采样日期基本相同.从表 2 可看出 ,污染
物随着距离的增加而减少 ,这是底泥吸附、生物降解、光
解等综合因素作用的结果. 从图 3 可见 ,污染物在廊道
系统中的自净率为 41. 70 %～64. 71 %.
表 1 　饶阳河胜利塘提水站断面的水质
Table 1 Water quality of Shengli water pumping station of Raoyanghe River( mg·L - 1)
采样日期
Sampling date
CODcr K2N NH +4 2N
(NH3)
NO -2 2N NO -3 2N TP SRP
1997. 4. 2 217. 1 10. 80 2. 701 0. 009 1. 608 0. 387 0. 083
1997. 4. 28 236. 0 9. 94 2. 79 0. 002 0. 71 0. 411 0. 0728
1998. 3. 16 354. 4 9. 17 2. 758 0. 043 nd 0. 737 0. 0823
V 类地面水标准值 25. 0 3. 0 1. 0 25. 0 0. 2
Standard values for fifth surface water
超标倍数 Times over standards 8. 72～14. 18 3. 06～3. 60 1. 94～3. 69
表 2 　污染物在廊道系统的自净情况
Table 2 Self2purif ication of pollutants in the channels( mg·L - 1)
采样点
Sampling points
CODcr K2N NH +4 2N
(NH3)
NO -2 2N NO -3 2N TP SRP
提水站 Pumping station 152. 32 3. 0 0. 756 nd 0. 224 0. 17 0. 087
干渠 First channel 113. 15 2. 71 0. 304 nd 0. 214 0. 10 0. 052
支渠 Second channel 91. 39 2. 30 0. 395 nd 0. 224 0. 094 0. 053
斗渠 Third channel 88. 80 1. 61 0. 433 nd 0. 131 0. 06 0. 038
nd :No detected.
313 　不同深度的土壤2芦苇系统对污染物的净化作用
污水经不同深度土壤2芦苇系统净化后其渗滤液
浓度见表 3. 从表 3 可看出 ,污染物随着深度的增加而
减少 , CODcr 经 80cm 过滤后降至为 60. 93mg·L - 1 ,
无机氮降至为 0. 256mg·L - 1 (优于海水 Ⅱ类标准0. 30
mg·L - 1) ,无机磷降至为 0. 0279mg·L - 1 (优于海水 Ⅱ
类标准 0. 030mg·L - 1) ,其净化率为 60 %～75. 92 %.
CODcr 的浓度 60. 93mg·L - 1 ,远高于 Ⅳ类标准 (25mg·
L - 1) ,有可能为土壤有机质渗滤液所致 ,有待于进
一步研究 . 据报导芦苇地上部分干物质中含N量为
1. 59 % ,含 P 量为 0. 75mg·g - 1 [16 ] . 辽东湾大多芦苇年
产量在4500～7500 kg·hm - 2 [18 ] . 按中间值6000 kg·
1722 期 　　　　　　　　　　　　曲向荣等 :辽东湾芦苇湿地对陆源营养物质净化作用的初步研究 　　　　　　　　　
图 3 　污染物在廊道系统中的自净率 ( %)
Fig. 3 Purification rate of pollutants in water irrigation channels.
hm - 2计算 ,每年收获的生物量可将 95. 4kg N 和4. 5kg
P 带走. 全辽东湾苇地每年可将 7632t N 和 360t P 从
河口湿地转到陆地生态系统和工业社会系统. 营养物
质在陆地和湿地之间形成良性循环. 在收割的前提下
不会造成污染物在湿地系统的过度积累 ,影响产品质
量和产量.
4 　结 　　论
饶阳河河流水质很差 ,有机污染严重 ,水质处于还
表 3 　不同深度土壤2芦苇系统对污染物的截留作用
Table 3 Purif ication of pollutants by different depth of reed systems( mg·L - 1)
土壤深度
Soil depths(cm) CODcr K - N
NH +4 2N
(NH3) NO
-
2 2N NO -3 2N TP SRP
田面水 Surface water 82. 69 2. 02 0. 522 0. 121 nd 0. 15 0. 0432
40 69. 63 1. 95 0. 193 0. 327 nd 0. 082 0. 0469
60 73. 98 2. 16 0. 294 0. 865 nd 0. 067 0. 0243
80 60. 93 0. 87 0. 182 0. 074 nd 0. 05 0. 0279
总截留率 Total purification rate ( %) 60 71 75. 92 67. 0 70. 59 67. 93
原状态. 污染物在廊道系统中的自净率为 41. 7 %～
64. 71 %. 不同深度土壤2芦苇系统对陆源营养物的总
净化率为 60. 0 %～75. 92 % ,营养物经湿地过滤后可
满足海水水质 Ⅱ类标准 ,排入海水后控制得当不会产
生富营养化.
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作者简介 　曲向荣 ,女 ,39 岁 ,副研究员. 主要从事污染生态、生
态规划和环境影响评价研究 ,发表论文 10 余篇. E2mail :ywhe @
iae. syb. ac. cn
272 应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11 卷