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本研究选取华南地区较为常见的四种水生植物花皇冠(Echinodorusberteroi)、轮叶天葫荽(Hydrocotyle sibthorpioides)、苦草(Vallisneria natans)和黑藻(Hydrilla verticillata)作为供试植物,采用单种种植和两两混合种植两种方式,共计十种处理。在人工气候室以及光照培养箱中,研究微型人工湿地对富营养化的湖水的营养去除、叶绿素a的变化以及对针形纤维藻(Ankistrodesmus acicularis)、蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)、斜生栅藻(Scnedesmus obliquus)和水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)等富营养化藻生长的影响。研究结果如下:
1.不同营养浓度条件下(高营养增加、低营养增加和不增加营养),对COD的去除效果最显著的三种处理是黑藻(78.5％)、轮叶天胡荽+黑藻(77.8％)、花皇冠+黑藻(77.4％)；对TN的去除效果最显著的三种处理是花皇冠(84.4％)、花皇冠+黑藻(81.2％)、轮叶天葫荽+黑藻(79.5％)；对TP的去除效果最显著的三种处理是花皇冠(78.4％)、轮叶天胡荽+黑藻(77.6％)、花皇冠+黑藻(75.7％)。总体来看,随着实验的进行,各处理对COD、TN和TP去除效果都呈现出逐渐加强的趋势,去除率表现为不增加营养下的去除率为(79.6％)、低营养增加下为(69.5％)、高营养增加下为(66.4％)。单种对于COD、TN和TP的平均去除能力分别是73.6％、76.4％和68.3％,混种对应分别为71.6％、72.3％以及69.0％。方差分析可知,对于COD、TN和TP三个指标来说,单种和混种间的去污能力均不存在显著差异。
2.不同营养浓度条件下,各处理对叶绿素a的去除率在23.6～90.8％之间,差异显著。效果最显著的三种是轮叶天胡荽+黑藻(90.8％)、花皇冠+黑藻(90.5％)、黑藻(88.5％)。从不同营养水平下的去除率来看,不增加营养条件下去除率为73.8％,高营养增加下为68.3％,低营养增加下为62.9％。从单种和混种来看,叶绿素a去除率分别是66.5％和69.5％。方差分析可知,单种和混种间的去除能力在不同营养水平及总体上均不存在显著差异。
3.不同营养浓度条件下,各处理对针形纤维藻去除率在54.0～86.0％之间,差异显著。效果最显著的三种是轮叶天胡荽+黑藻(85.7％)、轮叶天胡荽(85.5％)、黑藻(85.5％)。从不同营养水平下的去除率来看,高营养增加下的去除率为95.9％、低营养增加下为78.4％、不增加营养下为75.5％。从单种和混种来看,针形纤维藻去除率分别是81.60％和84.4％。方差分析可知,单种和混种间的去除能力在不同营养水平及总体上均不存在显著差异。
4.实验结束时各处理的生物量在1.0 g～19.0 g之间,最大的三种是花皇冠+轮叶天胡荽(19.0 g)、花皇冠(16.0 g)、花皇冠+黑藻(13.4 g),生物量最小的是苦草仅1.0 g。植物的生物量与其对TN(P=0.001)和TP(P=0.000)和叶绿素a(P=0.011)去除率有极显著或显著的正相关。
5.光照培养箱中十种处理种植水对于三种藻类的抑制,蛋白核小球藻方面,单种中花皇冠、轮叶天胡荽和黑藻,混种中花皇冠+轮叶天胡荽、花皇冠+苦草以及苦草+黑藻都能极显著的抑制其生长。水华鱼腥藻方面,单种中的花皇冠,混种中的花皇冠+轮叶天胡荽、花皇冠+苦草以及花皇冠+黑藻都能极显著或显著的抑制其生长,轮叶天胡荽+苦草能极显著的促进其生长。斜生栅藻方面,单种的苦草、混种中花皇冠+轮叶天胡荽以及轮叶天胡荽+苦草组能极显著或显著的抑制其生长。另外,花皇冠、花皇冠+黑藻以及轮叶天胡荽+黑藻能显著或者极显著的促进其生长。总体来看,各处理种植水对于三种藻类的抑制效果由强到弱,依次是蛋白核小球藻、水华鱼腥藻、斜生栅藻。研究结果显示,单种和混种种植水对于三种藻类的抑制没有明显的差异。