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摘要[目的]采用“鱼腥草-薄荷-空心菜”三明治模型浮床对吉富罗非鱼养殖池塘开展水质净化研究。[方法]2017年6—10月对鱼腥草、薄荷、空心菜进行三明治模型不同配比（植物种植比例为1∶1∶1，占比10%和20%）研究，测定CODMn、Chla、TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、TP、PO43--P等水质指标和底质TN、TP指标。[结果]2017年7—9月三明治塘CODMn、Chla、TN、NO2--N、TP、PO43--P显著下降，对磷的去除效果较好，种植初期和后期容易造成水质TN、Chla等指标上升。[结论]构建三明治浮床时，10%浮床种植面积的净水效果较20%浮床种植面积好。
关键词水质;底泥;池塘;原位修复
中图分类号S964.3文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）01-0080-03
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.01.025
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
中草药能够调控池塘水质[1-3]，改善池塘微生物群落结构[4]，可作为抗生素的有效替代品，增强鱼类免疫能力与抗病能力[5-7]。迄今为止，筛选出的适合池塘种植的中草药品种有鱼腥草、薄荷、虎杖、水芹、大蒜、薏苡、紫苏、黄花水龙、夏枯草、菖蒲、狼把草等。笔者所在课题组采用空心菜对池塘水质进行净化[8-9]，近期水质监测结果表明中草药对池塘水/底质的净化效果与经济蔬菜（如空心菜等）相类似。笔者改变水质净化方式，采用“空心菜-水芹”、“中草药-水芹”轮作方式，实现全年对水质进行净化[10]，针对不同植物在不同季节对不同养殖品种池塘水质的净化效果，2016年采用5%“鱼腥草-空心菜-鱼腥草”模型进行试验，结果表明此种三明治模型能显著降低吉富罗非鱼养殖池塘水体中TOC、CODMn、TN、TP指标和底泥中TN、TP指标[11]，但在配比上需要進一步研究。
前期研究结果表明鱼腥草（HouttuyniacordataThunb）和空心菜能显著降低池塘中TN、NO3--N、NH4+-N;TP、CODMn含量。薄荷（MenthahaplocalyxBriq.）能显著降低水中TN、NO3--N、NH4+-N、PO43--P等水质指标。笔者利用鱼腥草、薄荷、空心菜进行三明治模型不同配比研究，进一步优化三明治模型参数，以期为池塘水质净化提供基础性数据。
1材料与方法
1.1试验材料与设计
试验于2017年6—10月在淡水渔业研究中心宜兴屺亭基地进行，选择吉富罗非鱼养殖池塘9口[对照组、种植面积分别占水面面积10%（试验组Ⅰ）和20%的三明治试验组（试验组Ⅱ）各3口，每口0.13hm2，水深2m），5月初放养鱼苗45000尾/hm2，搭配少量鳙鱼225尾/hm2，鲢鱼150尾/hm2。饲料投喂量占鱼体质量的3%，每天投喂3次，以30min吃完为标准，后期投喂量根据鱼体大小做适量调整，试验塘与对照塘养殖期间管理和病害防治一致。
浮床浮体部分为PVC材料（d=50mm）制成的圆管（长2m），围成面积4m2的正方形，中间部分用一层网孔（直径30mm）的网片，选用鱼腥草、薄荷和空心菜苗置于网片上（宽20cm，长30cm），再用孔（直径10mm）的一层致密网片，防止鱼啃食幼根。
1.2采样和水/底质参数测定
采样时间固定为每月18日上午10：00左右。通过采集对照塘（对照组）、10%（试验组Ⅰ）和20%（试验组Ⅱ）三明治浮床种植塘水样500mL（五点法），按《水和废水监测分析方法》测量CODMn（高锰酸钾-草酸钠滴定法）、Chla（丙酮提取法和分光光度计法）、TN（碱性过硫酸钾氧化-紫外分光光度计法）、NH4+-N（纳氏试剂光度法）、NO3--N（酚二磺酸光度法）、NO2--N（N-（1-萘基）-乙二胺光度法）、TP（硝酸-硫酸消解法）、PO43--P（钼酸铵法）等水质指标。同时，采集底泥样本100g，对底泥样本的TN、TP含量进行分析，TN含量的测定采用凯氏定氮法;TP含量的测定采用高氯酸-硫酸消化法。
1.3数据统计与分析
试验结果均以“平均值±标准差”表示，使用SPSS11.0统计软件进行ANOVA分析（LSD法检验），P<0.05差异显著。
2结果与分析
由表1可知，2017年6月试验组Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TN、TP、PO43--P显著上升，试验组ⅡNH4+-N、NO2--N、NO3--N显著上升。7月，试验组Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TP、PO43--P显著下降，试验组ⅡTN含量和试验组ⅠNH4+-N显著含量下降。8月，试验组Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TP、PO43--P显著下降，试验组ⅡTN含量和试验组ⅠNH4+-N显著下降;试验组ⅠChla、NH4+-N、NO2--N、TP显著下降，试验组ⅡTP、PO43--P显著下降。9月，所有检测指标均显著下降，试验组ⅠChla显著低于试验组Ⅱ，但试验组ⅠTN、NO3--N、TP显著高于试验组Ⅱ。10月，Chla、TN、NH4+-N显著上升，试验组ⅡNO3--N显著上升，试验组ⅡCODMn显著下降，试验组Ⅰ和ⅡNO2--N、TP、PO43--P显著下降。
对三明治塘（试验组Ⅰ和Ⅱ）底泥TN、TP进行分析，结果表明2017年6—7月试验组Ⅱ、8—9月试验组ⅠTN含量显著下降，但试验组ⅡTN含量显著上升（图1）;2017年6—7月试验组Ⅰ和ⅡTP含量显著下降（图2），但8、10月试验组ⅡTP含量显著上升。三明治塘总重、成活率及平均体重显著高于对照组，且饵料系数降低（表2）。 3讨论
从水质和底质指标来看，种植初期和后期容易造成水质TN、Chla、NH4+-N、NO2--N等指标上升，2017年8、10月份20%三明治种植塘（试验组Ⅱ）底质TN、TP含量有所上升。前期研究表明8%空心菜，5%鱼腥草适合进行推广[3，5-6]，2016年采用5%三明治塘（鱼腥草-空心菜-鱼腥草）对罗非鱼养殖池塘进行水/底质净化，结果发现其能显著降低吉富罗非鱼养殖池塘水体中TOC、CODMn、TN、TP指标和底泥中TN、TP指标。该试验结果表明，养殖前期因为中草药植物的投入使得部分水质指标（如TN、Chla）上升，10月因中草药植物枯萎死亡形成水体营养物质而导致水质和底质所测指标上升（20%三明治TN、TP）。该试验结果表明，当构建三明治浮床时，试验组Ⅰ的净水效果较试验组Ⅱ好。
研究表明，空心菜[12]、水花生[13]、苦草、水芹[14]对总磷的去除效果较好，植物根系附近附着大量微生物，微生物降解作用对水体氮元素的去除率在60%以上[15]，根系释放氧气，有利于敞水区好氧菌（氨化细菌和硝化细菌）和浮床区反硝化细菌和氨化细菌的生存[16]，在浮床下悬挂菌种强化填料（如异养硝化-好氧反硝化菌可去除NO3--N）可提高生态浮床的脱氮率[17]。河蚌[18]和河蚬[19]也能起到水质净化的效果。如果需要对三明治模型要素进行进一步优化，可以在冬季选择常青植物（薄荷、水芹、黄菖蒲、千屈菜等），在中层放置河蚌、河蚬，浮床下面悬挂弹性填料，做到技术集成并在合适区域进行示范、推广。
4结论
2017年7—9月三明治塘CODMn、Chla、TN、NO2--N、TP、PO43--P显著下降，对磷的去除效果较好，种植初期和后期易造成水质TN、Chla等指标上升。
参考文献
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[19]朱小龙.河蚬对富营养水体水质改善作用及生态学意义[D].无锡：江南大学，2015.
关键词水质;底泥;池塘;原位修复
中图分类号S964.3文献标识码A
文章编号0517-6611（2019）01-0080-03
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前期研究结果表明鱼腥草（HouttuyniacordataThunb）和空心菜能显著降低池塘中TN、NO3--N、NH4+-N;TP、CODMn含量。薄荷（MenthahaplocalyxBriq.）能显著降低水中TN、NO3--N、NH4+-N、PO43--P等水质指标。笔者利用鱼腥草、薄荷、空心菜进行三明治模型不同配比研究，进一步优化三明治模型参数，以期为池塘水质净化提供基础性数据。
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浮床浮体部分为PVC材料（d=50mm）制成的圆管（长2m），围成面积4m2的正方形，中间部分用一层网孔（直径30mm）的网片，选用鱼腥草、薄荷和空心菜苗置于网片上（宽20cm，长30cm），再用孔（直径10mm）的一层致密网片，防止鱼啃食幼根。
1.2采样和水/底质参数测定
采样时间固定为每月18日上午10：00左右。通过采集对照塘（对照组）、10%（试验组Ⅰ）和20%（试验组Ⅱ）三明治浮床种植塘水样500mL（五点法），按《水和废水监测分析方法》测量CODMn（高锰酸钾-草酸钠滴定法）、Chla（丙酮提取法和分光光度计法）、TN（碱性过硫酸钾氧化-紫外分光光度计法）、NH4+-N（纳氏试剂光度法）、NO3--N（酚二磺酸光度法）、NO2--N（N-（1-萘基）-乙二胺光度法）、TP（硝酸-硫酸消解法）、PO43--P（钼酸铵法）等水质指标。同时，采集底泥样本100g，对底泥样本的TN、TP含量进行分析，TN含量的测定采用凯氏定氮法;TP含量的测定采用高氯酸-硫酸消化法。
1.3数据统计与分析
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2结果与分析
由表1可知，2017年6月试验组Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TN、TP、PO43--P显著上升，试验组ⅡNH4+-N、NO2--N、NO3--N显著上升。7月，试验组Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TP、PO43--P显著下降，试验组ⅡTN含量和试验组ⅠNH4+-N显著含量下降。8月，试验组Ⅰ和ⅡCODMn、Chla、TP、PO43--P显著下降，试验组ⅡTN含量和试验组ⅠNH4+-N显著下降;试验组ⅠChla、NH4+-N、NO2--N、TP显著下降，试验组ⅡTP、PO43--P显著下降。9月，所有检测指标均显著下降，试验组ⅠChla显著低于试验组Ⅱ，但试验组ⅠTN、NO3--N、TP显著高于试验组Ⅱ。10月，Chla、TN、NH4+-N显著上升，试验组ⅡNO3--N显著上升，试验组ⅡCODMn显著下降，试验组Ⅰ和ⅡNO2--N、TP、PO43--P显著下降。
对三明治塘（试验组Ⅰ和Ⅱ）底泥TN、TP进行分析，结果表明2017年6—7月试验组Ⅱ、8—9月试验组ⅠTN含量显著下降，但试验组ⅡTN含量显著上升（图1）;2017年6—7月试验组Ⅰ和ⅡTP含量显著下降（图2），但8、10月试验组ⅡTP含量显著上升。三明治塘总重、成活率及平均体重显著高于对照组，且饵料系数降低（表2）。 3讨论
从水质和底质指标来看，种植初期和后期容易造成水质TN、Chla、NH4+-N、NO2--N等指标上升，2017年8、10月份20%三明治种植塘（试验组Ⅱ）底质TN、TP含量有所上升。前期研究表明8%空心菜，5%鱼腥草适合进行推广[3，5-6]，2016年采用5%三明治塘（鱼腥草-空心菜-鱼腥草）对罗非鱼养殖池塘进行水/底质净化，结果发现其能显著降低吉富罗非鱼养殖池塘水体中TOC、CODMn、TN、TP指标和底泥中TN、TP指标。该试验结果表明，养殖前期因为中草药植物的投入使得部分水质指标（如TN、Chla）上升，10月因中草药植物枯萎死亡形成水体营养物质而导致水质和底质所测指标上升（20%三明治TN、TP）。该试验结果表明，当构建三明治浮床时，试验组Ⅰ的净水效果较试验组Ⅱ好。
研究表明，空心菜[12]、水花生[13]、苦草、水芹[14]对总磷的去除效果较好，植物根系附近附着大量微生物，微生物降解作用对水体氮元素的去除率在60%以上[15]，根系释放氧气，有利于敞水区好氧菌（氨化细菌和硝化细菌）和浮床区反硝化细菌和氨化细菌的生存[16]，在浮床下悬挂菌种强化填料（如异养硝化-好氧反硝化菌可去除NO3--N）可提高生态浮床的脱氮率[17]。河蚌[18]和河蚬[19]也能起到水质净化的效果。如果需要对三明治模型要素进行进一步优化，可以在冬季选择常青植物（薄荷、水芹、黄菖蒲、千屈菜等），在中层放置河蚌、河蚬，浮床下面悬挂弹性填料，做到技术集成并在合适区域进行示范、推广。
4结论
2017年7—9月三明治塘CODMn、Chla、TN、NO2--N、TP、PO43--P显著下降，对磷的去除效果较好，种植初期和后期易造成水质TN、Chla等指标上升。
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