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水体富营养化是二十一世纪公认的水环境污染问题之一,已经严重危害人类的健康,甚至制约许多国家地区的经济发展。因此,如何修复富营养化水体、恢复生态环境、深度净化污水厂尾水已经成为全球性环境问题的研究重点。目修复富营养化水体的方法主要包括物理修复、化学修复、生物修复等方法,而植物修复技术相较于其他方法具有投资少、净化效果好、运营成本低等优点,正广泛应用于治理水体富营养化问题。近年来,不少学者已经采用多种水生植物对富营养化水体进行修复试验,但是大多数试验仅研究水生植物的净化效果,而对水生植物根系与富营养化水体间联系的研究相对较少。本试验通过静态水培试验研究五种常见的水生植物(鸢尾、千屈菜、凤眼莲、睡莲、慈菇),分别研究在轻度、中度、重度富营养化条件下对不同营养物质的去除能力以及根系长度、根系活力和根系过氧化氢酶在不同浓度营养条件下的变化。以期为修复富营养化水体选择水生植物提供理论基础。研究结果表明:(1)试验所选的五种水生植物均能对水体中的氮元素具有较好的净化效果,且与对照组间差异显著(P<0.05)。在不同富营养化条件下,均以凤眼莲与千屈菜净化效果最好,其余水生植物的去除率由大到小为慈菇、鸢尾、睡莲。随着富营养化程度的提高,就同一水生植物的去除率呈现先增大后降低的趋势,说明适宜浓度的氮素能够促进水生植物的净化效果,而浓度过高则会对净化效果产生抑制。在三种不同程度的富营养化水体中,五种水生植物均对磷有较好的去除效果,且随着营养物质浓度的升高而增强;去除能力由强到弱为:千屈菜、凤眼莲、慈菇、鸢尾和睡莲。在不同程度富营养化水体中COD去除效果的植物以千屈菜最好,水体中的COD浓度由43.143~113.09mg/L下降至12.92~18.11mg/L,其去除率63.7%~83.99%,且与植物处理组间存在显著差异(P<0.05);其他各植物的COD去除率由大到小为慈菇、鸢尾、凤眼莲、睡莲。(2)随着试验的进行,五种水生植物的根系长度不断生长,在三种富营养条件下,均以凤眼莲的根系增长率最高,再依次是千屈菜、鸢尾、睡莲、慈菇。在同一富营养条件下,放入水体后植物根系活力均有所变化,并均以凤眼莲为最大,分别在低度富营养化水平下347.69μg/g FW*hr、中度富营养化水平下415.64μg/g FW*hr、高度富营养化水平下235.65μg/g FW*hr,慈菇其次,千屈菜次之、鸢尾和睡莲最小,表明就根系净化能力来说,凤眼莲>慈菇>千屈菜>鸢尾>睡莲。试验开始时与试验结束时分别测定氧化氢酶活性,在低度富营养化条件下,水生植物主要表现为试验后期酶活性较前期减少;而在中度和重度富营养条件下,水生植物酶活性均表现为试验后期高于试验前期,并且凤眼莲和千屈菜最高。表明就耐高营养负荷能力而言,凤眼莲的耐性最强。综上所述,千屈菜和凤眼莲在不同程度富营养化水体中的对氮、磷和COD的净化能力及根系适应能力均强于其他三种植物,能够更好的修复水体生态环境。