全 文 ： 无根萍、酵母菌和红螺菌的水质净化和抑藻作用
陈 坤 1，2，李根保 1，李敦海 1，师丽萍 1，王高鸿 1， 胡春香 1，刘永定 1*
1．中国科学院水生生物研究所，湖北，武汉 430072
2．信阳师范学院生命科学学院，河南，信阳 464000
【摘要】 从2005年9月到2005年10月，利用莲花湖中的3个49m2 ,深度为1.5m的围隔进行生物水质净化和除藻研究。
1#围隔为对照，2＃围隔水体中加入无根萍，3#围隔水体中喷洒酵母菌和光合细菌。与1#围隔比较，2#围隔水面的
无根萍的数目在300L× 5×103 L-1，3#围隔的喷洒复合菌数目酵母菌（300L×4×105L-1）和红螺菌（300 L× 8×108 L-1）。
本实验结果表明：在30 d内，2#和3#围隔中的TP分别下降40%、25%；TN分别下降43%、16%； 叶绿素含量分别下
降51%、31%。透明度增加了87 cm、55 cm；pH值降低了1.09、0.69。本研究表明无根萍与酵母菌和红螺菌对水体
理化性质有明显的改善，对藻类生长有明显的抑制作用。
关键词：抑藻；无根萍；酵母菌；红螺菌；水质
中图分类号：Q948 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2007)05-428-04
Water quality improvement and algal inhabitation by Wolffia arrhiza,
Schizosaccharomyces and Rhodospirillum
CHEN kun1,2, LI Gen-bao1, LI Dunhai1, WANG Gao-hong1 , HU Chun-xiang1, LIU Yong-ding1*
1. Institute of Hydrobiology, the Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430072, China
2. Department of Biology, XinYang Normal University, XinYang, Henan province,464000, China
Abstract：From September 2005 to October 2005, researches of water quality improvement and the algal control by
biological methods were studied in three enclosures (area: 49m2; depth: 1.5m) at Lianhua Lake. The 1# enclosure was the
control, the 2# enclosure was treated with Wolffia arrhiza, the 3# enclosure was treated with Schizosaccharomyces sp and
Rhodospirillum sp. The amount of Wolffia arrhiza was 300L× 5×103 L-1 in 2# enclosure, and the amount of
tSchizosaccharomyces (300L×4×105 L-1) and Rhodospirillum (300L×8×108 L-1) was in 3# enclosure. Aerf thirty days,
compared to the control enclosure, TP declined to 40% and 16%; the chla content reduced 51% and 31%; transparency
increased to 87 cm and 55 cm; pH decreased 1.09 and 0.69 in the 2# and 3# enclosure, respectively. The results showed that
the water quality can be improved and the growth of algae was inhibited by Wolffia arrhiza, Schizosaccharomyces and
Rhodospirillum.
Key words：alga inhibited; Rhodospirillum; Schizosaccharomyces; Wolffia arrhiza; water quality
收稿日期：2007-09-10收稿，2007-10-20接受
基金项目：863计划 2002AA601021资助
作者简介：陈 坤（1967－），男，博士后，教授， 研究方向：藻类环境生物学，E-mail：chenkunqian@sina.com.cn
*通讯作者
第 26卷 第 5期 生 态 科 学 26(5): 428-431
2007年 10月 Ecological Science Oct. 2007
1 引言 (Introduction)
随着城镇现代化进程加快，人口和经济实业集结
造成区域水环境污染，城市水环境所承载的防洪、水
源地、景观等功能逐渐萎缩。城市水环境面临空前的
压力和严峻的挑战。在城市水环境治理过程中，一些
地方针对当地的水环境采取了某些措施，主要是物理
或化学的方法，已不同程度的或暂时的发挥了成效，
但从长远看，收效甚微。在根治排污的基础上，辅以
生物、生态措施改善水体水质的生态修复的治理思
路，近年来，在国内得到越来越多认同[1]。
在污水处理和水体修复的生态技术研究应用中，
水生植物在湖泊生态系统中的重要性，尤其是对蓝藻
的竞争抑制作用，及如何被应用于控制有害水华藻类
的研究正越来越受到重视[2,3]。在众多的水生植物种
类中，浮萍类植物被研究应用较多的类群之一。而无
根萍是目前已知的最小的种子植物，对其在控制水华
方面的研究研究还未见报道。利用微生物控制蓝藻水
华，改善水质的研究在实验室里已经展开。然而，直
接在自然水体中应用的文献资料也还不多。同样利用
微生物改善水质目前有许多应用，如光合细菌净化有
机污水[4,5]。
莲花湖位于汉口莲花湖公园，是一个典型的城市
湖泊。面积大约 0.076 km2 ，平均水深1.2 m。由于
附近生活污水的输入，莲花湖已经严重富营养化，并
且近年来夏秋季经常暴发蓝藻水华。本文作者在莲花
湖建立的3个围隔中就无根萍、复合微生物改善水质，
抑制藻类生长进行了初步研究。目的探索是获得无根
萍等生物在改善水质、抑制藻类的作用。
2 材料和方法 (Materials and methods)
2.1 实验材料
实验材料为无根萍（Wolffia arrhiza），采于武
汉附近的水塘中中。采集后的无根萍用自来水反复冲
洗数次，用Hunter 培养基进行培养, 光照为太阳光。
裂殖酵母（Schizosaccharomyces sp）分离于昆明
滇池，保藏在武汉大学中国典型培养物保藏中心。裂
殖酵母菌的培养：采用典型的酵母培养基培养在振荡
条件下，温度为 20~28℃，转速为 90~110 r•min-１，
2~4 h之间为对数期，10~12 h进入稳定期；静置条件
下，温度为 20~28℃，5~6 h为对数期，约 14 h进入
稳定期。
红螺菌 (Rhodospirillum sp) 是一类生长在缺氧、
富含腐殖质的水域中可进行光合作用的细菌，易获
得，培养成本低，培养方法简单，繁殖周期短。培养
基为NH4Cl 2.00 g•L-1，K2HPO4 0.20 g•L-1，NaHCO3
2.00 g•L-1，NaCl 1.00 g•L-1，酵母膏0.15 g•L-1，Mg2SO4
0.20 g•L-1，培养条件为20~25℃，光照4 000 Lux，在
密闭的透明的玻璃容器中培养。
2.2 实验方法
试验 从 2005年 9月 8日开始，在汉口莲花湖的
3个围隔中进行。当时围隔中水体的温度为 12~17℃，
浊度为 50，透明度为 35 cm，自然状态。1#围隔作为
实验对照，2#围隔水面加入 300 L的无根萍的数目为
5×103，3＃围隔加入复合菌，含量分别为裂殖酵母菌
和红螺菌各为 300 L，数目分别为 4×105和 8×108。总
磷采用过硫酸钾-钼锑分光光度法；总氮采用过硫酸钾
-紫外分光光度法[6]；用分光光度计测定叶绿素含量；
用日本 DKK.TOA．公司生产的 pH 计测定水体中的
pH。塞氏圆盘法测定透明度。实验前测定 3个围隔的
理化性质。由于在 9月 12～14日降雨后莲花湖水位上
涨，并且连续 3日阴天，采样在 9月 23日进行一次，
间隔 15 d测定一次，实验时间 30 d, 总磷、总氮、透
明度、pH每个围隔取 3次，取平均值，叶绿素含量取
3次，计算平均值。数据利用MS Excel 2003分析。
3 结果 (Results)
3.1 围隔中水的理化性质的变化
实验围隔和对照围隔的透明度相比较变化明显。
1#围隔作为对照，在30 d内，其透明度在33到25 cm
内变化。围隔内藻类大量繁殖。而加入了无根萍的2#
围隔和加入了酵母菌和红螺菌的3#围隔的透明度分
别从36 cm上升到到112 cm和80 cm（图1，误差较小，
不显示误差线）。
实验围隔的pH值有下降趋势(图2，误差较小，不
显示误差线 )，从8 .65下降到7 .56和7 .94左右。
实验围隔30 d内的总氮下降最快(图3，误差较小，
不显示误差线)，2#从9月8日的4.32 mg•L-１下降到10
月7日的2.65 mg•L-１；3#从4.44 mg•L-１下降到10月7
日的3.89 mg•L-１。对照围隔1#总氮则有上升趋势。
2#围隔的总磷下降最明显，从0.673 mg•L-１下降到
0.409 mg•L-１；3#围隔总磷从0.680 mg•L-１下降到
0.510 mg•L-１。对照围隔1＃则变化比较平缓（图4，
误差较小，不显示误差线）。
5期 陈 坤，等：无根萍、酵母菌和红螺菌的水质净化和抑藻作用 429
图l 实验中的3个围隔透明度的变化(2005.9.8 ~2005.10.7)
Fig. 1 Changes of transparency in three enclosures(2005.9.8~
2005.10.7)
图2 围隔中pH值的变化(2005.9.8 ~2005.10.7)
Fig. 2 Changes of pH value in the enclosure(2005.9.8～
2005.10.7)
图3 围隔中水体的总氮含量(2005.9.8 ~2005.10.7)
Fig. 3 TN of the water in enclosures(2005.9.8 ~2005.10.7)
图4 围隔中水体的总磷含量(2005.9.8 ~2005.10.7)
Fig．4 TP of the water in enclosures(2005.9.8 ~2005.10.7)
3.2 围隔中藻类的叶绿素a含量变化
对照1#围隔的叶绿素a含量在30 d内比其他围隔
的上升要大，从0.269 mg•L-１上升到0.334 mg•L-１。2#
围隔的叶绿素a含量有下降较3#围隔明显，从实验前
的0.288 mg•L-１下降到0.164 mg•L-１，3#围隔A水体
中叶绿素 a含量从实验前的0.275 mg•L-１减少到
0.231 mg•L-１。
图5 围隔中水体的叶绿素a含量变化(2005.9.8 ~2005.10.7)
Fig. 5 Changes of Chla content in water in enclosures
(2005.9.8 ~2005.10.7)
3 讨论 (Discussion)
水草对蓝藻的竞争作用已有很多报道，高等植物
在湖泊生态系统中的重要性，尤其是对蓝藻的竞争抑
制作用，及如何被应用于控制有害水华藻类的研究正
越来越受到重视。在污染的水体中实施水生植物恢复
等净化技术是治理湖泊营养化的有效途径[7]。从我们
在莲花湖的三个围隔实验中结果显示不同生物对围
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隔中水质的改善效果及生态效应的比较来看，透明度
均有所增加。加入无根萍的围隔的透明度改善最明
显；叶绿素a含量的变化也说明了无根萍控制藻的生
物量效果比较好。浮游植物能吸收利用水体中的氮和
磷等元素，其水体的总氮总磷含量不变，使之发生了
转移。在我们的实验的水体中总氮磷含量的测定不包
括水体中无根萍体内的总氮和总磷，无根萍能有效降
低水体中的氮、磷含量，光合细菌和酵母菌对水体中
总氮的含量亦有明显的降低作用。除了营养物质的竞
争外，无根萍对光线的利用有抑制藻类的作用。
利用生物解决水体富营养化中的水质和藻类水
华问题是解决目前环境问题的重要途径之一, 漂浮
植物、人工湿地和微生物均有一定去除水体中的N、
P和藻类的效果[8~10]。用这些方法作技术保证是今后
富营养化湖泊水生植物群落组建和恢复研究的基本
方向和出发点湖泊水生植被的恢复在实践上是可操
作的，在我们的实验的结果显示无根萍植物和微生物
在控制并解决湖泊的富营养化方面具有一定的应用
前景。
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