富營(yíng)養(yǎng)化水體中磷濃度對(duì)不同種類浮萍生長(zhǎng)的影響

孫凱文++時(shí)佩佩++盛海君

摘要：采用揚(yáng)州地區(qū)常見的3種浮萍（紫背浮萍、青萍和少根紫萍），在模擬自然光照和一定溫度的條件下，研究了在同一營(yíng)養(yǎng)背景下不同磷濃度以及在不同營(yíng)養(yǎng)背景下同一磷濃度，對(duì)水體中浮萍生長(zhǎng)的影響效果。結(jié)果表明：營(yíng)養(yǎng)背景濃度在1/5時(shí)，浮萍分裂的速度較快。在同一營(yíng)養(yǎng)背景下，浮萍（青萍、少根紫萍）生長(zhǎng)的個(gè)數(shù)隨磷濃度升高先增加后減少。在一定營(yíng)養(yǎng)背景下青萍的生長(zhǎng)速度是最快的，即在適應(yīng)環(huán)境生長(zhǎng)方面，青萍較其他2種浮萍（紫背浮萍、少根浮萍）更具優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：磷濃度；浮萍；營(yíng)養(yǎng)背景；富營(yíng)養(yǎng)化水體；生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)： X173文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）05-0529-03

隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，水體藻類的暴發(fā)給全球環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害，導(dǎo)致了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1-3]。近年來(lái)，利用水生植物去除污染水體中的氮、磷受到眾多專家的關(guān)注。與大型水生植物相比，小型水生植物浮萍因其對(duì)氮、磷的吸收效果好、生長(zhǎng)速度快、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、易回收等特點(diǎn)，越來(lái)越受到學(xué)者的重視[4-7]。我國(guó)在該領(lǐng)域也開展了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的基礎(chǔ)性研究工作，如環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)條件對(duì)浮萍生長(zhǎng)的影響、浮萍吸收氮的動(dòng)力學(xué)特性及淺水體浮萍凈化系統(tǒng)的除氮途徑等，明確了浮萍對(duì)污染水體中部分污染物去除的規(guī)律及浮萍植物生長(zhǎng)的規(guī)律等[8-9]。同時(shí)，浮萍中含有多種氨基酸，且其細(xì)胞壁中未檢測(cè)到木質(zhì)素成分，因此更利于動(dòng)物的消化吸收，這些特點(diǎn)使得浮萍在作為畜禽、魚類飼料使用時(shí)可明顯提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，收到較好的經(jīng)濟(jì)效益[16-17]。因此浮萍有著極大的應(yīng)用前景。然而，關(guān)于水中磷濃度對(duì)浮萍生長(zhǎng)及其對(duì)浮萍吸收污染物質(zhì)能力的影響的研究相對(duì)較少。

本試驗(yàn)在相關(guān)理論和實(shí)踐研究的基礎(chǔ)上，以揚(yáng)州市荷花池公園水池中3種浮萍（紫背浮萍、青萍和少根紫萍）為研究對(duì)象，主要研究了相同環(huán)境條件下不同磷濃度對(duì)浮萍生長(zhǎng)的影響，從而篩選出何種浮萍可以最快的清除對(duì)水體中N、P，同時(shí)減少不必要的經(jīng)濟(jì)投入。

1材料與方法

試驗(yàn)于2014年5—7月年在江蘇省揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院光照培養(yǎng)室進(jìn)行。

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樣品：本試驗(yàn)選用浮萍品種為青萍、紫背浮萍、少根浮萍，采自揚(yáng)州市荷花池公園水池。將采回來(lái)的浮萍先放入自來(lái)水中沉淀雜質(zhì)，然后挑選大小相近、長(zhǎng)勢(shì)良好的浮萍，經(jīng)蒸餾水漂洗后使用。

培養(yǎng)液：以霍格蘭不完全營(yíng)養(yǎng)液為基礎(chǔ)，其中磷濃度按試驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)整（表1）。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用室內(nèi)模擬培養(yǎng)方式進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)營(yíng)養(yǎng)背景（即除磷元素，其他養(yǎng)分含量濃度不變），根據(jù)磷濃度0.1、03、1.5、3.0、15.0、45.0 mg/L設(shè)6個(gè)處理T1、T2、T3、T4、T5、T6。同時(shí)用氫氧化鈉（0.1 mol/L）溶液將營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)至pH值6.5，每隔3 d更換1次營(yíng)養(yǎng)液，并計(jì)數(shù)1次。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

浮萍的分裂速度測(cè)定：記數(shù)法。

1.4數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)方法

對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)采用Excel 2003、SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1青萍、紫萍、少根浮萍在1/5營(yíng)養(yǎng)背景下不同磷濃度的生長(zhǎng)情況

由表2、表3、表4可知，在1/5營(yíng)養(yǎng)背景下，隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，浮萍的個(gè)數(shù)也迅速增加，但由于培養(yǎng)空間的限制，到后期即6月13日后（12 d）浮萍的分裂速度降低。在比較不同磷濃度條件時(shí)，青萍隨著磷濃度升高，其分裂呈先增加后降低的趨勢(shì)（表2），而紫萍和少根浮萍的個(gè)數(shù)均隨磷濃度升高而降低（表3、表4）。同時(shí)由表2可以看出，青萍的最佳生長(zhǎng)濃度在3～15 mg/L；紫背浮萍和少根浮萍對(duì)磷的適應(yīng)范圍較廣，但分裂速度沒(méi)有青萍快。

2.2一般營(yíng)養(yǎng)背景下不同磷濃度對(duì)青萍，紫萍，少根浮萍生長(zhǎng)的影響

由表5、表6、表7可知，在一般營(yíng)養(yǎng)背景下，相較于1/5營(yíng)養(yǎng)背景青萍、紫萍、少根浮萍分裂速度較慢，隨著培養(yǎng)天數(shù)增加，其在6月16日即約15 d后浮萍生長(zhǎng)基本穩(wěn)定。在橫向比較中可以發(fā)現(xiàn)青萍隨著磷濃度升高，其個(gè)數(shù)變化呈先增加后降低的趨勢(shì)。而紫萍、少根浮萍的分裂個(gè)數(shù)隨濃度變化無(wú)顯著的變化趨勢(shì)。其中青萍的最佳磷生長(zhǎng)濃度在3～45 mg/L；少根浮萍的最佳范圍在0.5～1.5 mg/L。

2.35倍營(yíng)養(yǎng)背景下不同磷濃度對(duì)青萍、紫萍、少根浮萍生長(zhǎng)的影響

由表8、表9、表10可知，在5倍營(yíng)養(yǎng)背景下，青萍、紫萍、少根浮萍3種浮萍分裂速度也相對(duì)較慢，都在15 d后基本穩(wěn)定。在比較不同磷濃度的影響時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)3種浮萍的個(gè)數(shù)隨磷濃度升高均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)。其中青萍的最佳磷生長(zhǎng)濃度在0.1～1.5 mg/L；少根浮萍在3～15 mg/L。

3小結(jié)

營(yíng)養(yǎng)背景濃度在1/5時(shí)，浮萍分裂的速度較快。在同一營(yíng)養(yǎng)背景下，浮萍（青萍、少根紫萍）生長(zhǎng)的個(gè)數(shù)隨磷濃度升高先增加后減少。在一定營(yíng)養(yǎng)背景下青萍的生長(zhǎng)速度是最快的，即在適應(yīng)環(huán)境生長(zhǎng)方面，青萍較其他2種浮萍（紫背浮萍、少根浮萍）更具優(yōu)勢(shì)。

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