本文摘要：摘要：于2017年3～8月在萬州典型區生態環境監測重點站，選用當地常見浮萍、茭白、金魚藻、黃花鳶尾、睡蓮5種水生植物，分別組成挺水十浮漂、挺水十浮葉、挺水十沉水3種植物組合，設置了3種氮磷濃度，開展了水生植物組合去除水體中氮磷人工模擬試驗。并運用連
摘要：于2017年3～8月在萬州典型區生態環境監測重點站，選用當地常見浮萍、茭白、金魚藻、黃花鳶尾、睡蓮5種水生植物，分別組成“挺水十浮漂”、“挺水十浮葉”、“挺水十沉水”3種植物組合，設置了3種氮磷濃度，開展了水生植物組合去除水體中氮磷人工模擬試驗。并運用連續流動分析法對各觀測池內水質進行了分析。
關鍵詞：水生植物;凈化水質;植物組合;三峽庫區;生態恢復
1引言
水體富營養化是三峽庫區目前最突出的水環境問題之一，2016年三峽庫區長江主要支流監測的24個地表水基本項目中總氮、總磷超標率分別達到89.5%和79.1%。富營養化水體的修復通常有物理、化學等方法，但傳統方法等凈水方式成本高、耗時長、易造成二次污染等缺陷。水生植物在水生態系統物質、能量循環中具有重要作用，農業面源污染，城市污水處理，以及富營養水體治理中普遍采用中水生植物修復技術，具有投資省、見效快、極少再次污染、管理維護方便的優勢，并可以同時兼顧生態效益與經濟利益。
目前大多數研究是配置試驗水池，選擇黑藻、金錢草、美人蕉等水生植物進行去除氮、磷和重金屬的的人工模擬試驗。Zhoux認為水生植物對氮磷的去除途徑包括硝化與反硝化、植物吸收、沉淀、吸附作用和微生物固定，RN Tian、何海成研究了黑藻、菖蒲等去除氮、磷凈化效果，周寧暉、葛坤則對水生植物去除重金屬能力進行研究。這些研究主要集中在單種植物對氮磷和重金屬的去除，對于水生植物組合去除氮、磷效果研究較少，而單一水生植物凈化效果不如水生植物組合。
開展單一水生植物凈化模擬試驗具有其自身局限性，自然界中極少孤立的單植物生態環境，單一的凈化環境現實中難以存在，多植物系統更貼近自然生態環境。水生植物組合類試驗多集中于東部平原和云南高原的天然湖泊，對三峽庫區內富營養水環境修復的研究較少。本研究選取三峽庫區常見且具有一定觀賞或經濟價值的水生植物，在室外自然光溫條件下進行更貼近自然環境的水生植物組合凈水試驗，研究不同水生植物組合對氮磷去除效果，為三峽庫區水環境生態修復工程提供理論依據。
2材料與方法
2.1試驗地概況
本次試驗選址于三峽庫區萬州區長領鎮長嶺大道(30°46'04"N，108°29'39"E)，試驗地屬于中亞熱帶季風氣候，降水充沛，多年平均降水量1290mm，降水季節性明顯，集中于夏季。年平均溫度為17.7℃，區域內無霜期為183～260d。底層基巖分布有中生代侏羅系沙溪廟組(J2s)和自流井組巖層(Jlz)。成土母質以紫色成圖母質為主，耕地土地類型以紫色土為主，水田內土壤以水稻土為主。河谷地區為亞熱帶常綠闊葉林，山地多松、柏、檀、栗、欒等混交林。主要農作為有水稻(Oryzasativa)、玉米(Zea mays)、小麥(Triticum aestivum)等。水域類型主要為五橋河流域、農田、塘庫等，濕地環境多樣，環境開發度高。
2.2試驗設計
本次實驗設置低、中、高三種氮磷濃度，每種濃度觀測池各3個，TN、TP設置濃度分別為20mg/L和10mgjL、11.5mg/L和6mg/L、2mg/L和0.5mg/L，另設置中茭白池、浮萍池、金魚藻池、睡蓮池、黃花鳶尾單種池各一個，總共14個觀測池。4月11日取磷肥(P2 05≥12%)若干，使用1/100電子秤在低、中、高濃度分別稱取2.08g、25.00g、41.67g，取氮肥(TN≥46.4%)若干，低、中、高濃度分別稱取1.04g、5.96g、10.36g，隨流水緩慢注入對應觀測池，4d后取水樣測定TN、TP原始值，為原始數據。TN水樣需經循環水真空泵濾除雜志后稀釋至原水樣1/20后加過同等體量硫酸鉀，使用立式壓力蒸汽滅菌器在110℃下加熱30mm后，取10mL入小管等待連續流動分析儀分析，TP水樣則需濾除雜志后稀釋至原水樣1/20后待測。每月l號、16號采樣，至8月16日實驗結束，共取9次水樣，9組數據。
8月16日取最后一次水樣，測定TN、TP值。連根拔出所有水生植物，洗凈根部泥土，陰干，分類稱取所有水生植物生物量，試驗完成。4月5日在萬州花鳥市場挑選強健幼苗，洗凈根部稱取每株重量，按實驗需求進行分配組合，減少每池初始生物量差，記錄后種入觀測池并扶正。水生植物的種植點按照“米”字形布置，隨機種植于四邊、四角與中心(中心處并列2處)共10點，黃花鳶尾、茭白、金魚藻每池共5簇，睡蓮每池4個塊莖，浮萍若干，每池配置同類水生植物生物量基本相等。
本次實驗于2017年3月底至8月中旬在中國科學院、水利部成都災害與環境研究所萬州典型生態環境重點站進行并完成。3月27日選定同坡向水池共14個，規格為1m×1m×1m，取同地底泥混合、平鋪于池底至15cm加入自來水沒浸透鋪平，再加少量清水保持底土濕潤。3月31日再次整理底土，鋪平，底土厚度縮至約12cm。
于4月11日配置氮肥(TN≥46.4%)分別稱取10.36g、5.96g、1.04g;磷肥(P205≥12%)分別稱取41.67g、25.00g、2.08g對應配置后隨流水緩慢注入觀測池對應配置后隨流水緩慢注入觀測池，5日后取初始水樣化驗，得初始數據，循環水真空泵濾除雜質后，使用德國產全自動連續流動分析儀(AA3)測定TN、TP，此方法為管道化的連續流動分析法，經試樣溶液注入載流、試樣溶液與載流混合反應、試樣溶液隨載流恒速人檢測器被監測三個過程后，能快速測出所需數值。
水樣采集頻次為每月1日、16日，觀測時間從4月15日至8月16日，歷時4個月，共9組數據。試驗場地為露天，為保持水深統一，每日使用水位尺測量水位，增補去離子水保持水深，同時，為避免降水對試驗影響，降雨時使用聚氯乙烯膜遮擋并保持通風，每日巡查拾出雜物。
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