水生植物處理富營(yíng)養(yǎng)化水體時(shí)生理生態(tài)變化的研究【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　題 目：水生植物處理富營(yíng)養(yǎng)化水體時(shí)生理生態(tài)變化的研究</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專 業(yè)：環(huán)境科學(xué)</p><p>　班 級(jí)：</p><p>　指導(dǎo)教師：<

2、;/p><p>　起止日期：</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　中文摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　引言1</b></p><p>　　1

3、水體富營(yíng)養(yǎng)化及修復(fù)2</p><p>　　1.1水體富營(yíng)養(yǎng)化2</p><p>　　1.1.1水體富營(yíng)養(yǎng)化的定義2</p><p>　　1.1.2水體富營(yíng)養(yǎng)化的來(lái)源2</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展2</p><p>　　1.2.1水體富營(yíng)養(yǎng)化的植物修復(fù)3</p><

4、p>　　1.2.2植物修復(fù)機(jī)理4</p><p>　　1.2.3植物修復(fù)技術(shù)5</p><p>　　1.2.4國(guó)外關(guān)于水生植物治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的應(yīng)用情況7</p><p>　　1.2.5國(guó)內(nèi)關(guān)于水生植物治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的研究情況7</p><p><b>　　2材料和方法8</b></p&g

5、t;<p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)材料8</b></p><p>　　2.1.1實(shí)驗(yàn)植物選取與材料8</p><p>　　2.1.2水培養(yǎng)植物模式的構(gòu)建8</p><p>　　2.2水樣的采集、處理8</p><p><b>　　2.3實(shí)驗(yàn)方案8</b></p>

6、<p>　　2.4水培植物的培養(yǎng)前生長(zhǎng)狀況記錄9</p><p>　　2.4.1植物外觀9</p><p>　　2.4.2植株高度9</p><p>　　2.4.3根系數(shù)量9</p><p>　　2.4.4植物濕重、干重9</p><p>　　2.5實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備9</p><

7、;p>　　2.6實(shí)驗(yàn)方法10</p><p>　　2.6.1 超氧物歧化酶（SOD）的測(cè)定方法——氮藍(lán)四唑（NBT）法10</p><p>　　2.6.2脯氨酸含量的測(cè)定11</p><p>　　3重點(diǎn)分析水生植物在培養(yǎng)過(guò)程中生理生態(tài)指標(biāo)的變化13</p><p>　　3.1吊蘭在培養(yǎng)過(guò)程中數(shù)據(jù)記錄與分析13</p>

8、;<p>　　3.2綠蘿在培養(yǎng)過(guò)程中數(shù)據(jù)記錄與分析17</p><p>　　3.3植物SOD數(shù)據(jù)處理及分析討論21</p><p>　　3.4植物脯氨酸含量測(cè)定的數(shù)據(jù)處理及分析討論22</p><p><b>　　4結(jié)論與展望24</b></p><p><b>　　4.1結(jié)論24<

9、;/b></p><p><b>　　4.2展望24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)26</b></p><p><b>　　致謝28</b></p><p>　　水生植物處理富營(yíng)養(yǎng)化水體時(shí)生理生態(tài)變化的研究</p><p>　

10、　[摘要] 水資源是人類賴以生存的基本物質(zhì)，隨著人口的增長(zhǎng)，工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，使水資源越來(lái)越緊缺，水資源缺乏已經(jīng)成為僅次于全球氣候變暖的世界第二大環(huán)境問題。而水資源污染也日益嚴(yán)重。許多湖泊、水庫(kù)等水體已進(jìn)入富營(yíng)養(yǎng)化，甚至嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。所以越來(lái)越多的專家和學(xué)者也開始關(guān)注研究富營(yíng)養(yǎng)化水體處理凈化方向。</p><p>　　本文通過(guò)研究采取湖泊富營(yíng)養(yǎng)化水體，首先對(duì)水體進(jìn)行抽濾去除雜質(zhì)，并進(jìn)行水樣分析，然后根據(jù)

11、水生植物在富營(yíng)養(yǎng)化水體中培養(yǎng)會(huì)產(chǎn)生一定的生理生態(tài)變化的原理，選取較容易水培的吊蘭和綠蘿這兩種植物進(jìn)行培養(yǎng)。篩選出生長(zhǎng)外形高度相近的13株吊蘭和13株綠蘿，各12株留作實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，各一株分別測(cè)得其平均高度、濕重和干重，數(shù)出根數(shù)。實(shí)驗(yàn)初期都先將植物培養(yǎng)在自來(lái)水中讓其適應(yīng)水生生活，一星期后將8株吊蘭和8株綠蘿分別培養(yǎng)在兩個(gè)同種富營(yíng)養(yǎng)化水的培養(yǎng)池里，將4株吊蘭和4株綠蘿混合繼續(xù)培養(yǎng)在自來(lái)水中，每隔一周測(cè)得植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)六周后分別測(cè)定兩種植物的

12、超氧物歧化酶（SOD）和脯氨酸含量。通過(guò)觀察處理過(guò)程中植物的形態(tài)和生理特性的變化，既可以了解其運(yùn)行狀態(tài)，又能揭示植物的響應(yīng)機(jī)制，從而為植物凈化富營(yíng)養(yǎng)化水方面提供一定的理論依據(jù)。</p><p>　　[關(guān)鍵詞] 植物；富營(yíng)養(yǎng)化水；凈化；生理生態(tài)變化；</p><p>　　Aquatic plant processing eutrophication waterphysiology of e

13、cological change when research</p><p>　　[Abstract] Water resources are the basic substances of human survival, as population growth, industrial and economic development, increasingly scarce water resources,

14、lack of water resources has become second only to global warming in the world's second-largest environmental problems. Pollution of water resources is increasingly serious. Many of eutrophication of water bodies such

15、 as lakes, reservoirs have entered, or even serious eutrophication status. More and more experts and scholars have be</p><p>　　This article through waters of Lake eutrophication research, first to pump the w

16、ater filter removes impurities, and analysis of water samples, and aquatic plants in cultivation in eutrophic water body will have a certain principle of eco-physiological changes, select a spider plant and money both fo

17、r easy hydroponic plant culture. Filter out growth of 13 strains of Spider plant and a similar overall height of 13 strains of money, all 12 reserved for experimental culture, one measured the average</p><p>

18、;　　[Key words] Plants; Eutrophication water ;Purification; Eco-physiological changes</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類活動(dòng)的增加，中國(guó)近岸富營(yíng)養(yǎng)化程度已經(jīng)不斷地加劇。我國(guó)許多地區(qū)水洗污染尤為嚴(yán)重，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的污染最為突出，水體

19、富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為我國(guó)湖泊江河的主要環(huán)境與生態(tài)方面的問題之一。如何來(lái)改善水質(zhì)、構(gòu)建水環(huán)境穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，并且對(duì)受污染的江河湖泊水體進(jìn)行治理修復(fù)是目前我國(guó)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的迫切需要，是研究上的熱點(diǎn)[1]。</p><p>　　修復(fù)凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體的方法有很多，但是在國(guó)內(nèi)外利用生物修復(fù)技術(shù)治理水體污染和凈化水質(zhì)的研究是最多最為廣泛的。生物修復(fù)技術(shù)利用水生植物的生命活動(dòng)對(duì)水體中的污染物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作

20、用，從而使污染水體得到凈化的技術(shù)。相對(duì)于目前水體修復(fù)的各種方法，利用生物修復(fù)技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)：污染物質(zhì)可以在原地被降解，操作相對(duì)簡(jiǎn)單便捷；對(duì)周圍的環(huán)境干擾較少，并可以改善周邊環(huán)境；修復(fù)上花費(fèi)的費(fèi)用較低；不容易產(chǎn)生二次污染等等[2]。生物修復(fù)技術(shù)因?yàn)榫哂羞@些明顯優(yōu)勢(shì)而成為污染水體修復(fù)的研究熱點(diǎn)[3-4]。大量研究也已經(jīng)證明，利用生物修復(fù)技術(shù)去除氮、磷具有明顯的效果，可以用于富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊、河道生活污水等方面的處理。目前植物對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體凈

21、化的機(jī)理研究包括植物的直接吸收[5]、物理化學(xué)作用[6]、微生物代謝和吞噬降解作用[7-8]以及醇的作用[9]等。由于我國(guó)江河、湖泊、水庫(kù)等水體污染的嚴(yán)重性和普遍性現(xiàn)象，目前亟待適合區(qū)域性大面積應(yīng)用推廣的生物修復(fù)技術(shù)。</p><p>　　本課題就是采用通過(guò)培養(yǎng)水生植物來(lái)對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行凈化處理，研究?jī)?nèi)容包括對(duì)水生植物的培養(yǎng)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的生理生態(tài)的研究，并且簡(jiǎn)要的測(cè)定分析植物培養(yǎng)過(guò)程中水質(zhì)方面的變化。符合特定

22、要求的水生植物的選擇是項(xiàng)目首先要完成的研究目標(biāo)。因此課題的首要研究目標(biāo)是從水生植物吸附、吸收、消減、富集水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能力、植物適應(yīng)能力、景觀效果、經(jīng)濟(jì)效益等方面出發(fā)，研究適用于由氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽所引起的湖泊、海水富營(yíng)養(yǎng)化的水體修復(fù)。課題的另一目標(biāo)是通過(guò)觀察培養(yǎng)過(guò)程中植物的形態(tài)和生理特性的變化，即可以了解其運(yùn)行狀態(tài)，又能揭示植物內(nèi)部的響應(yīng)機(jī)制，從而為提高水生植物的凈化處理效率提供理論依據(jù)。</p><p>　　1水

23、體富營(yíng)養(yǎng)化及修復(fù)</p><p><b>　　水體富營(yíng)養(yǎng)化</b></p><p><b>　　水體富營(yíng)養(yǎng)化的定義</b></p><p>　　是指在人類活動(dòng)的影響下，生物所需的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量進(jìn)入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化，魚類及其他生物大量死亡的現(xiàn)象。人為

24、排放含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)廢水和生活污水所引起的水體富營(yíng)養(yǎng)化則可以在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)，水體出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象時(shí)，浮游藻類大量繁殖，形成水華。</p><p><b>　　水體富營(yíng)養(yǎng)化的來(lái)源</b></p><p>　　水體中過(guò)量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來(lái)自未加處理或處理不完全的工業(yè)廢水和生活污水、有機(jī)垃圾和家畜家禽糞便以及農(nóng)施化肥，其中最大的來(lái)源是農(nóng)田上施用的大量化肥。</p

25、><p><b>　　(1)氮源 </b></p><p>　　農(nóng)田徑流挾帶的大量氨氮和硝酸鹽氮進(jìn)入水體后，改變了其中原有的氮平衡，促進(jìn)某些適應(yīng)新條件的藻類種屬迅速增殖，在這些水生植物死亡后，細(xì)菌將其分解，從而使其所在水體中增加了有機(jī)物，導(dǎo)致其進(jìn)一步耗氧，使大批魚類死亡。含有尿素、氨氮為主要氮形態(tài)的生活污水和人畜糞便，排入水體后會(huì)使正常的氮循環(huán)變成“短路循環(huán)”，即尿素和氨

26、氮的大量排入，破壞了正常的氮、磷比例，并且導(dǎo)致在這一水域生存的浮游植物群落完全改變，原來(lái)正常的浮游植物群落是由硅藻、鞭毛蟲和腰鞭蟲組成的，而這些種群幾乎完全被藍(lán)藻、紅藻和小的鞭毛蟲類所取代。 </p><p><b>　　(2)磷源 </b></p><p>　　水體中的過(guò)量磷主要來(lái)源于肥料、農(nóng)業(yè)廢棄物和城市污水。進(jìn)入水體的磷酸鹽有60％是來(lái)自城市污水。在城市污水中磷

27、酸鹽的主要來(lái)源是洗滌劑，它除了引起水體富營(yíng)養(yǎng)化以外，還使許多水體產(chǎn)生大量泡沫。水體中過(guò)量的磷一方面來(lái)自外來(lái)的工業(yè)廢水和生活污水。另方面還有其內(nèi)源作用，即水體中的底泥在還原狀態(tài)下會(huì)釋放磷酸鹽，從而增加磷的含量，特別是在一些因硝酸鹽引起的富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊中，由于城市污水的排入使之更加復(fù)雜化，會(huì)使該系統(tǒng)迅速惡化，即使停止加入磷酸鹽，問題也不會(huì)解決。這是因?yàn)槎嗄陙?lái)在底部沉積了大量的富含磷酸鹽的沉淀物，它由于不溶性的鐵鹽保護(hù)層作用通常是不會(huì)參與混合

28、的。但是，當(dāng)?shù)讓铀趿康投幱谶€原狀態(tài)時(shí)(通常在夏季分層時(shí)出現(xiàn))，保護(hù)層消失，從而使磷酸鹽釋入水中所致[10]。</p><p><b>　　國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展</b></p><p>　　近年來(lái)，我國(guó)趨于富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊已達(dá)90％，20世紀(jì)90年代渤海發(fā)生了數(shù)十次赤潮，海里魚類銳減。滇池、太湖等湖泊都暴發(fā)了嚴(yán)重的藍(lán)藻，大量魚類和水草被吞噬，造成飲用水危機(jī)。美國(guó)和加拿大邊

29、境的伊利湖、歐洲的康斯坦茨湖、日本的坂川、韓國(guó)的良才川、歐洲萊茵河流域、荷蘭的阿姆斯特丹港口、德國(guó)的漢堡港等都不同程度地出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，水體富營(yíng)養(yǎng)化已經(jīng)成為全世界共同面臨的問題[11-13]。</p><p>　　目前，國(guó)際上采用的水體富營(yíng)養(yǎng)化修復(fù)技術(shù)主要有三類[14-16]：一是物理方法，即通過(guò)工程措施，進(jìn)行機(jī)械除藻、疏挖底泥、引水稀釋等，但往往治標(biāo)不治本，只能作為對(duì)付突發(fā)性水體污染的應(yīng)急措施；二是化學(xué)方法，如加

30、入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入石灰脫氮等，但花費(fèi)大，并易造成二次污染；三是生物方法，也被稱為綠色修復(fù)技術(shù)，即利用放養(yǎng)控藻型生物、構(gòu)建人工濕地或建立水生植被等進(jìn)行修復(fù)的方法，成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。</p><p>　　水體富營(yíng)養(yǎng)化的植物修復(fù)</p><p>　　種植水生植物是治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的有效途徑，水生植物不僅吸收水體、底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，植物體表面還附著多種生物集群，分解有機(jī)

31、物和營(yíng)養(yǎng)鹽，提高水體透明度，改善水質(zhì)。同時(shí)水生植物還能夠通過(guò)化感作用抑制藻類的生長(zhǎng)，或者通過(guò)植物、動(dòng)物、微生物的協(xié)同作用，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。</p><p>　　水生植物包括挺水植物、浮葉植物、沉水植物、漂浮植物四種生活型，不同生活型的水生植物改善水質(zhì)的機(jī)理與作用有一定差異。沉水植物是水域生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)維護(hù)水域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性有決定性作用，沉水植物通過(guò)吸附水體中生物性和非生物性懸浮物質(zhì)，

32、提高水體透明度，增加水體溶解氧，吸收固定底泥和水中的營(yíng)養(yǎng)鹽，向水體釋放化感物質(zhì)抑制浮游植物的生長(zhǎng)，有效增加空間生態(tài)位，改善水質(zhì)。挺水植物生長(zhǎng)在水岸邊，通過(guò)對(duì)水流的阻尼和減小風(fēng)浪擾動(dòng)使懸移質(zhì)沉降，并通過(guò)與其共生的生物群落的吸收和分解作用凈化水質(zhì)。漂浮植物浮生在水面，在光照競(jìng)爭(zhēng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，直接吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但其繁殖力很強(qiáng)，極易影響其他植物的生長(zhǎng)，并形成優(yōu)勢(shì)種，大大降低水生生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性，阻隔水體與外界的陽(yáng)光、空氣交換，降低水

33、體中的溶解氧，不利于生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。浮葉植物從大氣中吸收供光合用的CO2，在一般淺水湖泊中有良好的凈化水質(zhì)效果[17-20]。</p><p>　　目前國(guó)際上公認(rèn)的淡水水生修復(fù)植物有：石菖蒲、蘆葦、苦草、鳳眼蓮、軟水草和狐尾草，經(jīng)驗(yàn)證它們對(duì)水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物都具有很好的吸收作用。(見圖1.2.1)</p><p>　　圖1.2.1常見的修復(fù)植物</p><p&g

34、t;　　(Figure 1.2.1 Repair of common plants)</p><p><b>　　植物修復(fù)機(jī)理</b></p><p>　　水生植物的存在可以提高水體凈化的效率。植物可以直接從水層和底泥中吸收氮、磷,并同化為自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì), 從而加快了水體中氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除, 但這種同化作用并非植物去除水體中氮、磷的全部途徑。植物促進(jìn)富營(yíng)養(yǎng)化水

35、體的凈化的作用機(jī)制還表現(xiàn)在化感作用、與微生物協(xié)同作用等幾個(gè)方面[21,22]。</p><p><b>　　吸收富集作用</b></p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)水體中的無(wú)機(jī)氮(氨氮)作為植物生長(zhǎng)過(guò)程中不可缺少的物質(zhì)被植物直接攝取, 合成蛋白質(zhì)與有機(jī)氮; 磷作為植物必需的營(yíng)養(yǎng)元素, 水體中的無(wú)機(jī)磷在植物吸收及同化作用下可轉(zhuǎn)化成植物的ATP、DNA、RNA 等有機(jī)成分。<

36、;/p><p><b>　　化感作用</b></p><p>　　化感作用是一種植物通過(guò)向環(huán)境釋放化學(xué)物質(zhì)而對(duì)另一種植物(包括微生物)所產(chǎn)生的有害或有益的作用。研究表明, 作為一種競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生存空間的有效手段, 水生植物會(huì)向水體中釋放化感物質(zhì)以抑制浮游藻類的生長(zhǎng)[23]。</p><p><b>　　其它生態(tài)功能</b&g

37、t;</p><p>　　水生植物群落的存在, 為水生物多樣性、優(yōu)勢(shì)種群的變化提供了條件。首先, 水生植物為微生物和微型動(dòng)物提供了附著基質(zhì)和棲息場(chǎng)所, 一些微型動(dòng)物, 大量捕食浮游藻類, 有效控制藻類的群體數(shù)量。研究表明, 有植物的水體中, 細(xì)菌數(shù)量顯著高于無(wú)植物系統(tǒng), 植物的根系分泌物還可以促進(jìn)某些嗜磷、氮細(xì)菌的生長(zhǎng), 促進(jìn)氮、磷的釋放和轉(zhuǎn)化, 從而間接提高凈化率[24]。</p><p&g

38、t;<b>　　植物修復(fù)技術(shù)</b></p><p>　　水體富營(yíng)養(yǎng)化通常是采用植物、動(dòng)物和微生物的協(xié)同作用進(jìn)行修復(fù)的，其中水生植物起到了很重要的作用，常見的技術(shù)工藝是生態(tài)床。</p><p>　　生態(tài)床是模擬適合水生植物和微生物生長(zhǎng)的環(huán)境，在被污染水體中利用人工的栽培設(shè)施種植水生植物，構(gòu)建適合微生物生長(zhǎng)的棲息地，利用植物吸收、微生物分解等多重作用凈化水質(zhì)的技術(shù)。生態(tài)

39、床一般由床體、基質(zhì)和植物三部分組成，根據(jù)凈化目的與栽植要求的不同，有人工浮床、人工沉床、組合型生態(tài)床四種形式[25]。</p><p><b>　　人工浮床</b></p><p>　　人工浮床是利用漂浮栽培的技術(shù)在被污染的水體中種植挺水植物和陸生植物，利用植物直接吸收水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)在植物根系形成生物膜，利用微生物的分解和合成代謝，有效去除水中的有機(jī)污

40、染物和其他營(yíng)養(yǎng)元素（見圖1.2.3.1）。</p><p>　　關(guān)于人工浮床對(duì)水體凈化作用的研究已有許多報(bào)道，其中對(duì)總氮和總磷的去除率大都能達(dá)到70％以上[26]。利用人工浮床栽植陸生植物是在1991年以后，該技術(shù)通過(guò)改進(jìn)人工浮床結(jié)構(gòu)并結(jié)合水培技術(shù)，已經(jīng)在不同的水域成功種植了46科130多種陸生植物。陸生植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的需求更多、根系更發(fā)達(dá)，栽種陸生植物的人工浮床不論是從凈化效益還是從視覺效果來(lái)看，都更適合在富營(yíng)

41、養(yǎng)化的水體中應(yīng)用。 </p><p>　　圖1.2.3.1 人工浮床</p><p>　　(Figure 1.2.3.1 artificial floating bed)</p><p><b>　　人工沉床</b></p><p>　　人工沉床是利用下沉式的種植床體與基質(zhì)種植沉水植物和挺水植物，導(dǎo)入優(yōu)勢(shì)茵，促進(jìn)微生物和

42、水生植物的健康成長(zhǎng)，利用植物與微生物的協(xié)同作用，去除富營(yíng)養(yǎng)化水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（見圖1.2.3.2）。</p><p>　　利用人工沉床技術(shù)[27]，可以通過(guò)床體升降人為調(diào)控植物在水下的深度，克服水下光照條件對(duì)沉水植物生長(zhǎng)的影響，適合在水位較深的情況下修復(fù)富營(yíng)養(yǎng)化水體。</p><p>　　圖1.2.3.2 人工沉床</p><p>　　(Figure 1.2.3.2

43、 Artificial Shen bed)</p><p><b>　　組合型生態(tài)床</b></p><p>　　為加強(qiáng)生態(tài)床的凈化效率，在近年的研究中，組合型的生態(tài)床不斷出現(xiàn)。組合型的生態(tài)床[28]是綜合水生植物、水生動(dòng)物、微生物等凈化水質(zhì)的生物技術(shù)，將各類種植床或養(yǎng)殖床結(jié)合在一個(gè)整體的設(shè)施內(nèi)，加強(qiáng)水體凈化效率的復(fù)合型生態(tài)設(shè)施（見圖1.2.3.3）。</p&g

44、t;<p>　　圖1.2.3.3組合型生態(tài)床</p><p>　　(Figure 1.2.3.3 Eco-bed combination)</p><p><b>　　水生植物廊道</b></p><p>　　(1) 水生植物廊道[29]是一種環(huán)境友好、生態(tài)和諧的污水處理系統(tǒng)。其去除污染物的作用穩(wěn)定, 凈化效果明顯,作為污水生態(tài)處

45、理工藝處理污水是有效果的、可行的。</p><p>　　(2) 由于水生植物對(duì)污染物負(fù)荷的容納有限,廊道距排污口的距離要適當(dāng), 或者采用適當(dāng)?shù)呐渌畞?lái)調(diào)節(jié)污染物的濃度。</p><p>　　(3) 水生植物廊道凈化污水的影響因素眾多,如溫度、水力負(fù)荷、廊道結(jié)構(gòu)等；凈化機(jī)理復(fù)雜,涉及植物、微生物、土壤等多種介質(zhì)對(duì)污染物的修復(fù)作用或協(xié)同修復(fù)作用,有待更深入仔細(xì)地研究。（見圖1.2.3.4）<

46、;/p><p>　　圖1.2.3.4水生植物廊道剖面圖</p><p>　　(Figure 1.2.3.4 aquatic corridor profile)</p><p>　　國(guó)外關(guān)于水生植物治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的應(yīng)用情況</p><p>　　在美國(guó),政府很早就意識(shí)到富營(yíng)養(yǎng)化水體的危害,水資源管理局斥巨資收購(gòu)了面積高達(dá)1.9萬(wàn)英畝的農(nóng)場(chǎng),并將其中

47、2000多畝的土地改造成了具有水質(zhì)凈化功能的濕地。使水生植被能夠長(zhǎng)期生存,湖泊水體葉綠素a也從120μg/L下降到了50μg/L。美國(guó)佛羅里達(dá)州大型淺水湖，利用濕地植物美洲苦草去除湖中的懸浮物、氮、磷等，取得了很好的效果。在日本,也采用了水生植物栽培法全面地控制營(yíng)養(yǎng)鹽的策略,很大程度地解決了水體富營(yíng)養(yǎng)化問題[30]。在英國(guó)，利用了柳樹樁、柳枝扦插以及椰子纖維等植物對(duì)德溫郡的Coly河進(jìn)行生物改造，經(jīng)過(guò)兩年的時(shí)間，河水被凈化，河岸上能生長(zhǎng)

48、其他園林植被并且初步呈現(xiàn)出植物的多樣性。</p><p>　　國(guó)內(nèi)關(guān)于水生植物治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的研究情況</p><p>　　在國(guó)內(nèi),吳振斌等研究了水生植物對(duì) 富營(yíng)養(yǎng)水體凈化的能力,結(jié)果表明沉水植 物能夠很大程度地降低水體CODCr和 BOD5。蘆葦-水蔥、茭白-菖蒲等植物組合垂直流人工濕地系統(tǒng)的除磷效率及穩(wěn)定性均高于無(wú)植物對(duì)照，去除率為40％～60％，其中茭白-菖蒲組合的總磷平均去除率達(dá)

49、65％，且對(duì)藻毒素有一定的去除作用。張?zhí)m在新沂河污水治理試驗(yàn)工程中重點(diǎn)從植物修復(fù)角度去探討水生植物廊道凈化污水的實(shí)際效果，研究發(fā)現(xiàn)水生植物廊道使COD降低和硝態(tài)氮的去除率達(dá)到50％～60％，對(duì)氨態(tài)氮的去除率可達(dá)90％。黎慧娟通過(guò)對(duì)栽培于不同光照和營(yíng)養(yǎng)條件下的苦草的生長(zhǎng)、生化指標(biāo)的研究，探討了富營(yíng)養(yǎng)水體中光照和營(yíng)養(yǎng)對(duì)沉水植物的影響及長(zhǎng)江中下游富營(yíng)養(yǎng)湖泊中沉水植物的衰退機(jī)理。田琦等對(duì)伊樂藻、 金魚藻、苦 草、菹草、馬來(lái)眼子菜5種沉水植物對(duì)富

50、營(yíng)養(yǎng)化水體的凈化能力進(jìn)行研究,結(jié)果表明:5種沉水植物均有一定能力去除水體中總磷、總氮、葉綠體a,并能很好地改善水體中溶解氧條件。在應(yīng)用方面,盛宇靜研究了水生植物在城市內(nèi)河整治中的作用,研究顯示,水生植物能夠很好改善城市內(nèi)河的水質(zhì),并且創(chuàng)造了獨(dú)具水鄉(xiāng)風(fēng)格的生態(tài)景觀。</p><p><b>　　2材料和方法</b></p><p><b>　　2.1實(shí)驗(yàn)材料&

51、lt;/b></p><p>　　2.1.1實(shí)驗(yàn)植物選取與材料</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)用的水生植物是以吊蘭（綠葉品種）和綠蘿為主，因?yàn)榈跆m和綠蘿都是極易水培的植物，而且具有很好的吸收凈化效果。</p><p>　　吊蘭處理：從大株的吊蘭上剪下13株大小相差不大的小吊蘭，因?yàn)檫@種吊蘭上面本身就具有氣根的，所以非常適合水培。12株留作水培用，一株用作試樣與水培

52、實(shí)驗(yàn)后吊蘭生長(zhǎng)狀況的對(duì)照，量取這一株吊蘭的高度，數(shù)出根數(shù)，稱出濕重與干重。</p><p>　　綠蘿處理：選取13株株型較好，且大小相差不大的綠蘿植株，將這13株綠蘿的土生根放入水中清洗，將泥土洗凈，待它們根部的誰(shuí)稍微晾干。12株用作水培，一株用作試樣與吊蘭一樣進(jìn)行處理。</p><p>　　將上述處理后的12株吊蘭與綠蘿均在自來(lái)水中培養(yǎng)一個(gè)星期，讓其適應(yīng)水生生活。將它們放在能進(jìn)行光合作用

53、，且通風(fēng)良好、空氣濕潤(rùn)的的地方。</p><p>　　2.1.2水培養(yǎng)植物模式的構(gòu)建</p><p>　　選取規(guī)格為60.0cm×46.0cm×35.0cm的三個(gè)塑料水培箱，三塊泡沫塑料板（小于塑料水培箱，能固定在水培箱內(nèi)），剪取24個(gè)用于固定用的礦泉水瓶口作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)裝置，以2×4棋盤式樣式分別均勻地在三塊泡沫塑料板上各挖8個(gè)與礦泉水瓶口大小一致的圓形洞孔即

54、可。以上材料即可組裝成三個(gè)水培模式。兩個(gè)塑料水培箱分別用富營(yíng)養(yǎng)化水來(lái)培養(yǎng)8株吊蘭和8株綠蘿，還有一個(gè)塑料水培箱繼續(xù)用自來(lái)水來(lái)一起培養(yǎng)4株吊蘭和4株綠蘿以作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)。在固定用的礦泉水瓶口上貼上標(biāo)簽以便于分辨。</p><p>　　2.2水樣的采集、處理</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)所用的富營(yíng)養(yǎng)化水來(lái)源于醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)樓前的湖泊水，采集上來(lái)的水體中含有很多藻類浮萍等雜質(zhì)，所以在水培實(shí)驗(yàn)前先將水體進(jìn)

55、行抽濾以除去雜質(zhì)。然后測(cè)定水質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)。</p><p><b>　　2.3實(shí)驗(yàn)方案</b></p><p>　?。?）用1000ml的量筒量取水樣，取四次，每次為800ml。將量取的水樣分別倒入準(zhǔn)備好的三個(gè)塑料水培箱中，兩個(gè)裝富營(yíng)養(yǎng)化水體，一個(gè)裝自來(lái)水。</p><p>　?。?）在準(zhǔn)備好的三個(gè)泡沫塑料板上鉆孔，都鉆八個(gè)孔?？字g的距離要對(duì)

56、稱，還要根據(jù)礦泉水瓶口決定孔的大小，便于植株的固定。對(duì)植株的重量、長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定并數(shù)出根數(shù)后，就把植株放入相應(yīng)的孔中。</p><p>　?。?）把裝有植株的泡沫塑料板放入相對(duì)的水培箱中，并對(duì)三個(gè)水培箱進(jìn)行標(biāo)號(hào)，且要貼上標(biāo)簽：桶①是富營(yíng)養(yǎng)化水體1，放8株吊蘭植株；水培箱②是富營(yíng)養(yǎng)化水2，放8株綠蘿植株；桶③是自來(lái)水，放4株吊蘭和4株綠蘿植株。</p><p>　?。?）把植株放在光照充足的地

57、方，在晴天的時(shí)候，要將植株連桶放置在戶外，讓其接受光照，進(jìn)行一定的光合作用，保持植物正常生長(zhǎng)，其他情況都放置在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，保持通風(fēng)良好。簡(jiǎn)要測(cè)定最初水樣的三個(gè)指標(biāo)，作空白對(duì)照。還要測(cè)出三個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，用于數(shù)據(jù)的計(jì)算。</p><p>　　（5）每隔一周觀察植株的生長(zhǎng)狀況，記錄高度變化，并數(shù)出根數(shù)。簡(jiǎn)要測(cè)定水樣，每次要測(cè)定3個(gè)重要指標(biāo)，連續(xù)培養(yǎng)6周結(jié)束培養(yǎng)。</p><p>　?。?）測(cè)定

58、植物超氧物歧化酶（SOD）活力和植物體內(nèi)脯氨酸的含量。并且分析植物培養(yǎng)過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的生理生態(tài)變化。</p><p>　　2.4水培植物的培養(yǎng)前生長(zhǎng)狀況記錄</p><p><b>　　2.4.1植物外觀</b></p><p>　　所選取的各植株看上去大小相差不大，并且生狀況長(zhǎng)良好，沒有枯葉變黃現(xiàn)象。</p><p>

59、<b>　　2.4.2植株高度</b></p><p>　　用卷尺直接量取各株高度即可。</p><p><b>　　2.4.3根系數(shù)量</b></p><p>　　直接數(shù)取各植株根系的數(shù)目即可，在數(shù)的過(guò)程中應(yīng)該細(xì)心，不可多數(shù)或漏數(shù)。</p><p>　　2.4.4植物濕重、干重</p>

60、<p>　　濕重：用電子天平一一稱取各植株的重量；</p><p>　　干重：需將植株放入烘箱中完全烘干取出，然后再用電子天平稱取重量。</p><p>　　2.5實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備</p><p>　　玻璃器皿：量筒、燒杯、玻璃棒、錐形瓶、比色管、容量瓶、試劑瓶、試管、膠頭滴管、研缽、移液管等。</p><p>　　其他儀器：分析

61、電子天平、電子天平、分光光度計(jì)、紫外分光光度計(jì)、高速臺(tái)式離心機(jī)、微量進(jìn)樣器、熒光燈、指形管、水浴鍋、旋渦儀等。</p><p><b>　　2.6實(shí)驗(yàn)方法</b></p><p>　　2.6.1 超氧物歧化酶（SOD）的測(cè)定方法——氮藍(lán)四唑（NBT）法</p><p><b>　　2.6.1.1原理</b></p&g

62、t;<p>　　超氧物歧化酶（SOD）普遍存在于動(dòng)、植物體內(nèi)，是一種清除超氧陰離子自由基（O2-的酶，它催化下列反應(yīng)：2O2-+2H+→H2O2+O2 , 反應(yīng)產(chǎn)物H2O2可由過(guò)氧化氫酶進(jìn)一步分解或被過(guò)氧化氫酶利用。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)依據(jù)超氧物歧化酶抑制氮藍(lán)四唑（NBT）在光下的還原作用來(lái)確定酶活性大小。在有氧化物質(zhì)存在下，核黃素可被光還原，被還原的核黃素再有氧條件下極易再氧化而產(chǎn)生O2-

63、，O2- 可將氮藍(lán)四唑還原為藍(lán)色的甲腙，后者在560nm處有最大吸收。而SOD可清除O2-，從而抑制甲腙的形成。于是光還原反應(yīng)后，反應(yīng)液藍(lán)色愈深，說(shuō)明酶活性愈低，反之酶活性愈高。據(jù)此可以計(jì)算出酶活性大小。</p><p>　　2.6.1.2材料、儀器設(shè)備及試劑</p><p>　　（一）材料：吊蘭及綠蘿的葉片。</p><p>　　（二）儀器設(shè)備：高速臺(tái)式離心機(jī)，分

64、光光度計(jì)，微量進(jìn)樣儀，熒光燈（反應(yīng)試管處照度為4000lx），試管或指形管數(shù)支。</p><p><b>　?。ㄈ┰噭?lt;/b></p><p>　　a. 0.05mol/L磷酸緩沖液（PH7.8）。</p><p>　　b．130mmol/L甲硫氨酸（Met）溶液：稱1.9399gMet用磷酸緩沖液定容至100ml。</p>

65、<p>　　c．750µmol/L氮藍(lán)四唑溶液：稱取0.06133gNBT用磷酸緩沖液定容至100ml，避光保存。</p><p>　　d．100µmol/LEDTA-Na2溶液：稱取0.03721g EDTA-Na2，用磷酸緩沖液定容至1000ml。</p><p>　　e．20μmol/L核黃素溶液：稱取0.0753g核黃素用蒸餾水定容至1000ml避光保

66、存。</p><p>　　2.6.1.3實(shí)驗(yàn)步驟</p><p><b>　　a．酶液提取</b></p><p>　　取一定部位的植物葉片（視需要定，去葉脈）0.1g于預(yù)冷的研缽中，加1mL預(yù)冷的磷酸緩沖液在冰浴上研磨成漿，加緩沖液使終體積為5mL。取1.5～2mL于10000r／min下離心20min，上清液即為SOD粗提液。</p&

67、gt;<p><b>　　b．顯色反應(yīng)</b></p><p>　　取5mL指形管（要求透明度好）4支，2支為測(cè)定管，另2支為對(duì)照管，按表1加入各溶液：</p><p>　　表1：各溶液顯色反應(yīng)用量</p><p>　　Table 1: The solution color reaction dosage</p>&

68、lt;p>　　混勻后將1支對(duì)照管置于暗處，其他各管于4000lx日光下反應(yīng)20min（要求各管受光情況一致，溫度高，時(shí)間縮短，低時(shí)延長(zhǎng)）。</p><p>　　C．SOD活性測(cè)定與計(jì)算</p><p>　　至反應(yīng)結(jié)束后，以不光照的對(duì)照管作空白，分別測(cè)定其他各管的吸光度。</p><p>　　2.6.1.4結(jié)果計(jì)算</p><p>　　已

69、知SOD活性單位以抑制NBT光化還原的50%為一個(gè)酶活性單位表示，按下式計(jì)算SOD活性。</p><p>　　SOD總活性= (Ack-AE)×V </p><p>　　×Ack×W×Vt </p><p>　　式中：SOD總活性以鮮重酶單位每克表示；Ack為照光對(duì)

70、照管的吸光度；AE為樣品管的吸光度；V為樣品液總體積，mL；Vt為測(cè)定時(shí)樣品用量，mL；W為樣鮮重，g。</p><p>　　2.6.2脯氨酸含量的測(cè)定</p><p>　　2.6.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/p><p>　　了解植物體內(nèi)水分虧缺與脯氨酸積累的關(guān)系。</p><p>　　2.6.2.2實(shí)驗(yàn)原理</p><p>

71、　　當(dāng)植物遭受滲透脅迫，造成生理性缺水時(shí)，植物體內(nèi)脯氨酸大量積累，因此植物體內(nèi)脯氨酸含量在一定程度上反應(yīng)了植株體內(nèi)的水分狀況，可作為植株缺水的參考指數(shù)。</p><p>　　在PH1～7時(shí)用人造沸石可以除去一些干擾的氨基酸，在酸性條件下，茚三酮與脯氨酸的反應(yīng)，生成紅色化合物，其含量與色度成正比，可用分光光度計(jì)測(cè)定，此法有專一性。</p><p>　　2.6.2.3實(shí)驗(yàn)器材與試劑</p

72、><p>　?。ㄒ唬?shí)驗(yàn)儀器 751型分光光度計(jì)，離心機(jī)，水浴鍋，旋渦儀，研缽，燒杯，移液管，容量瓶，具塞試管，人造沸石</p><p>　?。ǘ?shí)驗(yàn)試劑 冰醋酸，甲苯，3%磺基水楊酸，0.3mmol/L甘露醇（54.65g甘露醇溶于1000mL蒸餾水中），標(biāo)準(zhǔn)脯氨酸溶液（10mg脯氨酸溶于100mL80%乙醇中，濃度為100μg/mL），酸性茚三酮試劑(2.5g茚三酮于60mL冰醋

73、酸和40mL6mol/L85%磷酸中，加熱溶解，試劑24h內(nèi)穩(wěn)定)</p><p>　?。ㄈ?shí)驗(yàn)材料 吊蘭和綠蘿的葉片</p><p>　　2.6.2.4實(shí)驗(yàn)步驟</p><p>　　a．取葉片0.1g，用3%磺基水楊酸5mL研磨提取，勻漿移至離心管中，在沸水浴中提取10min，，冷卻后，3000r/min離心10min，取上清液待測(cè)。另取未經(jīng)甘露醇處理的材料

74、同樣制得提取液待測(cè)。</p><p>　　b．制作標(biāo)準(zhǔn)曲線 100μg/mL脯氨酸配制成0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取標(biāo)準(zhǔn)溶液各2mL，加2mL3%磺基水楊酸，2mL冰醋酸和4mL2.5%茚三酮試劑于具塞試管中，置沸水浴中顯色1h，冷卻后加入4mL甲苯蓋好蓋子于旋渦混合儀上振0.5min，靜置分層，吸取紅色甲苯相，于波長(zhǎng)520nm測(cè)定OD值，以O(shè)D值為縱坐標(biāo)，脯氨酸濃度（

75、μg/mL）為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。</p><p>　　C．各取2mL兩種上清液，分別加入2mL蒸餾水，2mL冰醋酸和4mL2.5%酸性茚三酮試劑，與上述制作標(biāo)準(zhǔn)曲線一樣進(jìn)行顯色，萃取和比色，最后從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得脯氨酸含量。</p><p>　　3重點(diǎn)分析水生植物在培養(yǎng)過(guò)程中生理生態(tài)指標(biāo)的變化</p><p>　　3.1吊蘭在培養(yǎng)過(guò)程中數(shù)據(jù)記錄與分析</p>

76、;<p><b>　　（一）數(shù)據(jù)記錄</b></p><p>　　吊蘭試樣：高度=25.5cm ，根數(shù)=8根 ，濕重=2.90g ，干重=0.23g，詳見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表2～表6； </p><p>　　表2： 用于富營(yíng)養(yǎng)化水培實(shí)驗(yàn)的8株吊蘭植株高度變化：</p><p>　　Table 2: For eutrophication

77、 water culture experiment of 8 strains of bracketplant plant height change:</p><p>　　表3： 用于自來(lái)水培實(shí)驗(yàn)的4株吊蘭植株高度變化：</p><p>　　Table 3: Used for water culture experiment of 4 strains of bracketplant pla

78、nt height change:</p><p>　　由表2、表3不同水體培養(yǎng)的吊蘭植株平均高度可得出曲線：如圖3.1</p><p>　　圖3.1 吊蘭在不同水體中的生長(zhǎng)狀況</p><p>　　(Figure 3.1 Bracket plant growth in the different water conditions)</p><p

79、>　　由上圖可明顯觀察出吊蘭在富營(yíng)養(yǎng)化水體中生長(zhǎng)速度大于在自來(lái)水中的生長(zhǎng)速度。</p><p>　　表4：用于富營(yíng)養(yǎng)化水培實(shí)驗(yàn)的8株吊蘭植株根數(shù)變化</p><p>　　Table 4: For eutrophication water culture experiment of 8 strains of bracketplant plant root number change&l

80、t;/p><p>　　表5：用于自來(lái)水培實(shí)驗(yàn)的4株吊蘭植株根數(shù)變化</p><p>　　Table 5: Used for water culture experiment of 4 strains of bracketplant plant root number change</p><p>　　表6：用于水培實(shí)驗(yàn)的12株吊蘭植株重量變化</p>&l

81、t;p>　　Table 6:Used in hydroponics experiment of 12 strains of bracketplant plant weight change</p><p><b>　　（二）分析</b></p><p>　　由計(jì)算可得出8株由富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)過(guò)的吊蘭和4株由自來(lái)水培養(yǎng)過(guò)的吊蘭由未培養(yǎng)到培養(yǎng)6周結(jié)束的平均高度，<

82、;/p><p>　　并且由S2=[(x1-)2 +（x2 -)2 +……+(xn-)2]求得植物每周的方差。</p><p>　　因?yàn)榉讲钍欠从硵?shù)值波動(dòng)的程度，即一組數(shù)據(jù)與其平均數(shù)的偏離程度，方差越小，數(shù)據(jù)越集中，反之方差越大則說(shuō)明數(shù)據(jù)越分散。</p><p>　　由上面計(jì)算數(shù)值可得由富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)過(guò)的吊蘭的方差S2小于自來(lái)水培養(yǎng)的吊蘭的方差S2，所以說(shuō)明富營(yíng)養(yǎng)化水體培

83、養(yǎng)的吊蘭波動(dòng)幅度小，培養(yǎng)比較穩(wěn)定。同樣方法可以得出由富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的吊蘭根數(shù)生長(zhǎng)速度也大于自來(lái)水培養(yǎng)的，只是速度相對(duì)比較慢沒那么明顯。</p><p>　　吊蘭經(jīng)培養(yǎng)后植株的濕重和干重都有增長(zhǎng)：</p><p>　　經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的吊蘭的濕重方差</p><p>　　S2=（0.0144+0.2704+1+8.4681+0.1444+1.6129+0.9409+

84、0.3136）=1.60</p><p>　　經(jīng)自來(lái)水培養(yǎng)的吊蘭的濕重方差</p><p>　　S2=（0.7744+0.0064+1.5376+0.1764）=0.62</p><p>　　經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的吊蘭的干重方差</p><p>　　S2=（0.0081+0.0064+0.0121+0.04+0.0049+0.0144+0.000

85、1+0.0009）=0.0109</p><p>　　經(jīng)自來(lái)水培養(yǎng)的吊蘭的干重方差</p><p>　　S2=（0.0121+0.0036+0.0049+0.01）=0.0077</p><p>　　由上面計(jì)算數(shù)據(jù)可得：經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的吊蘭其濕重和干重的平均值都大于經(jīng)自來(lái)水培養(yǎng)的。說(shuō)明吊蘭在富營(yíng)養(yǎng)化水體中培養(yǎng)其重量增加更多，更有利于其生長(zhǎng)。</p>

86、<p>　　自來(lái)水培養(yǎng)的4株吊蘭富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的8株吊蘭</p><p>　　8株富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的吊蘭根部右邊4株為自來(lái)水培養(yǎng)的吊蘭根部</p><p>　　根據(jù)上面四張實(shí)驗(yàn)拍攝照片可以明顯看出富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的吊蘭生長(zhǎng)更加旺盛，而且根部數(shù)量也要比自來(lái)水培養(yǎng)要生長(zhǎng)繁多。</p><p>　　3.2綠蘿在培養(yǎng)過(guò)程中數(shù)據(jù)記錄與分析</p>

87、<p><b>　　（一）數(shù)據(jù)記錄</b></p><p>　　綠蘿試樣：高度=24.5cm ，根數(shù)=5根 ，濕重=7.18g ，干重=0.60g，詳見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表7～表11；</p><p>　　表7：用于富營(yíng)養(yǎng)化水培實(shí)驗(yàn)的8株綠蘿植株高度變化：</p><p>　　Table 7: For eutrophication water

88、culture experiment of 8 strains of green plant height change:</p><p>　　表8：用于自來(lái)水培實(shí)驗(yàn)的4株綠蘿植株高度變化：</p><p>　　Table 8: Used for water culture experiment of 4 strains of green plant height change:</

89、p><p>　　由表7、表8不同水體培養(yǎng)的綠蘿植株平均高度可得出曲線：如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 綠蘿在不同水體中的生長(zhǎng)狀況</p><p>　　(Figure 3.2 Epipremnum aureum growth in different water condition)</p><p>　　由上圖同樣可明顯觀察出綠蘿在

90、富營(yíng)養(yǎng)化水體中生長(zhǎng)速度大于在自來(lái)水中的生長(zhǎng)速度。</p><p>　　表9：用于富營(yíng)養(yǎng)化水培實(shí)驗(yàn)的8株綠蘿植株根數(shù)變化：</p><p>　　Table 9: For eutrophication water culture experiment of 8 strains of green plantlet root number change:</p><p>　

91、　表10：用于自來(lái)水培實(shí)驗(yàn)的4株綠蘿植株根數(shù)變化：</p><p>　　Table 10: Used for water culture experiment of 4 strains of green plantlet root number change</p><p>　　表11：用于水培實(shí)驗(yàn)的12株綠蘿植株重量變化：</p><p>　　Table 11:U

92、sed in hydroponics experiment of 12 strains of green plantlet weight change</p><p><b>　　（二）分析</b></p><p>　　由計(jì)算可得出8株由富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)過(guò)的綠蘿和4株由自來(lái)水培養(yǎng)過(guò)的綠蘿由未培養(yǎng)到培養(yǎng)6周結(jié)束的平均高度，</p><p>　　并且

93、由S2=[(x1-)2 +（x2 -)2 +……+(xn-)2]求得植物每周的方差。</p><p>　　結(jié)合對(duì)上面3.1的吊蘭的分析，同樣由上面計(jì)算數(shù)值可得由富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)過(guò)的綠蘿的方差S2小于自來(lái)水培養(yǎng)的綠蘿的方差S2，所以說(shuō)明富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的綠蘿波動(dòng)幅度小，生長(zhǎng)更加穩(wěn)定，增長(zhǎng)速度快很多。同樣方法可以得出由富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的綠蘿根數(shù)生長(zhǎng)速度也大于自來(lái)水培養(yǎng)的，只是速度相對(duì)比較慢沒那么明顯。</p>

94、;<p>　　綠蘿經(jīng)培養(yǎng)后植株的濕重和干重都有增長(zhǎng)，同樣按計(jì)算吊蘭的方式可得：</p><p>　　經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的綠蘿的濕重方差</p><p>　　S2=（5.0625+2.8561+0.0289+6.1504+1.6641+1.3456+1.69+8.6436）=3.43</p><p>　　經(jīng)自來(lái)水培養(yǎng)的綠蘿的濕重方差</p>

95、<p>　　S2=（0.8464+0.2809+8.0089+1.9044）=2.76</p><p>　　經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的綠蘿的干重方差</p><p>　　S2=（0.0441+0.0361+0.0036+0.0576+0.0064+0.01+0.0256+0.0961）=0.0349</p><p>　　經(jīng)自來(lái)水培養(yǎng)的綠蘿的干重方差</p&g

96、t;<p>　　S2=（0.0004+0.0196+0.0676+0.0144）=0.0255</p><p>　　由上面計(jì)算數(shù)據(jù)可得：經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的綠蘿其濕重和干重的方差也都大于經(jīng)自來(lái)水培養(yǎng)的，說(shuō)明綠蘿在富營(yíng)養(yǎng)化水體中培養(yǎng)其重量增加更多，更有利于其生長(zhǎng)。</p><p>　　4株自來(lái)水培養(yǎng)的綠蘿 8株富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的綠蘿&

97、lt;/p><p>　　左邊4株自來(lái)水培養(yǎng)的綠蘿的根部 8株富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的綠蘿的根部</p><p>　　根據(jù)上面四張實(shí)驗(yàn)拍攝照片，同樣也可以明顯看出富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的吊蘭生長(zhǎng)更加旺盛高大。</p><p>　　3.3植物SOD數(shù)據(jù)處理及分析討論</p><p>　　在測(cè)定植物超氧物歧化酶SOD時(shí)，選取了富營(yíng)養(yǎng)化水體

98、培養(yǎng)的吊蘭植株2號(hào)和3號(hào)，綠蘿植株1號(hào)和8號(hào)，自來(lái)水體培養(yǎng)的吊蘭植株2′和3′，綠蘿植株6′和8′，實(shí)驗(yàn)選取的植物鮮重為0.1g，并且做兩次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)取吸光度AE，以取得平均值，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳見表12，表13；（SOD總活性以鮮重酶單位每克表示；Ack為照光對(duì)照管的吸光度；AE為樣品管的吸光度；V為樣品液總體積，mL；Vt為測(cè)定時(shí)樣品用量，mL；W為樣鮮重，g）</p><p><b>　

99、　表12：吊蘭吸光度</b></p><p>　　Table 12: Absorbance of the diaolan</p><p><b>　　表13：綠蘿吸光度</b></p><p>　　Table 13: Absorbance of the green dill</p><p>　　對(duì)照管1（置于

100、暗處）吸光度為0，對(duì)照管2（照光）吸光度Ack為0.985</p><p><b>　　因?yàn)楣剑?lt;/b></p><p>　　SOD總活性= (Ack-AE)×V </p><p>　　×Ack×W×Vt </p><

101、p>　　可得富營(yíng)養(yǎng)化水培吊蘭植株2：SOD總活性=12.014 U/g</p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)化水培吊蘭植株3：SOD總活性=12.386 U/g</p><p>　　自來(lái)水培養(yǎng)吊蘭植株2′： SOD總活性=8.629 U/g</p><p>　　自來(lái)水培養(yǎng)吊蘭植株3′： SOD總活性=10.355 U/g</p><p>　　富營(yíng)

102、養(yǎng)化水培綠蘿植株1：SOD總活性=13.232 U/g</p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)化水培綠蘿植株8：SOD總活性=13.063 U/g</p><p>　　自來(lái)水培養(yǎng)吊蘭植株6′： SOD總活性=9.171 U/g</p><p>　　自來(lái)水培養(yǎng)吊蘭植株8′： SOD總活性=10.118U/g</p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出經(jīng)富營(yíng)養(yǎng)化

103、水體培養(yǎng)的植物的SOD總活性會(huì)高于自來(lái)水培養(yǎng)的，并且綠蘿的SOD總活性變化趨勢(shì)稍大于吊蘭，所以可以推論出隨著水體中氮、磷等有機(jī)物的濃度增大，SOD活性會(huì)上升。</p><p>　　3.4植物脯氨酸含量測(cè)定的數(shù)據(jù)處理及分析討論</p><p>　?。ㄒ唬└鶕?jù)脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度測(cè)相應(yīng)吸光度值，詳見表14,15,16；</p><p>　　表14：脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液與吸光度

104、測(cè)定結(jié)果</p><p>　　Table 14: Standard solution and the absorbance of the determination results of proline</p><p>　　圖3.4脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖</p><p>　　(Fig 3.4The standard curve of Proline)</p>

105、<p>　　由脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線圖可得：截距a=-0.0014，斜率b=0.0477。</p><p>　?。ǘ┲参镂庵禍y(cè)定</p><p>　　表15：吊蘭植物內(nèi)脯氨酸測(cè)得的吸光值</p><p>　　Tabel 15:Spider plant measured absorption of Proline in plant</p><

106、;p>　　表16：綠蘿植物內(nèi)脯氨酸測(cè)得的吸光值</p><p>　　Table 16: Green dill plant measured absorption of Proline in plant</p><p>　　由脯氨酸標(biāo)線y=0.0477x-0.0014，</p><p>　　計(jì)算可得提取液（測(cè)定時(shí)所用的提取液體積為2mL）中脯氨酸濃度x數(shù)值分別為

107、：</p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)化水中吊蘭——植株2：x=1.895μg/2mL；植株3：x=2.273μg/2mL；</p><p>　　自來(lái)水中吊蘭 —— 植株2′：x=0.239μg/2mL；植株3′：x=0.0013μg/2mL；</p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)化水中綠蘿——植株1：x=1.455μg/2mL；植株8：x=1.958μg/2mL；</p>

108、;<p>　　自來(lái)水中綠蘿 —— 植株6′：x=0.071μg/2mL；植株8′：x=0.365μg/2mL；</p><p><b>　　因?yàn)?lt;/b></p><p>　　x×提取液總量（mL）×100</p><p>　　脯氨酸含量％=

109、 </p><p>　　樣品鮮重（g）×測(cè)定時(shí)提取液用量（mL）×104 </p><p>　　所以可以求得植物提取液中脯氨酸含量分別為：</p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)化水中吊蘭——植株2：脯氨酸含量=0.0047；植株3：脯氨酸含量=0.0057；</p><p>　　自來(lái)水中吊蘭

110、—— 植株2′：脯氨酸含量=0.0006；植株3′：脯氨酸含量=0.0013；</p><p>　　富營(yíng)養(yǎng)化水中綠蘿——植株1：脯氨酸含量=0.0036；植株8：脯氨酸含量=0.0049；</p><p>　　自來(lái)水中綠蘿 —— 植株6′：脯氨酸含量=0.0002；植株8′：脯氨酸含量=0.0009；</p><p>　　由上面計(jì)算可以看出植株體內(nèi)的脯氨酸含量很少，

111、經(jīng)過(guò)富營(yíng)養(yǎng)化水培養(yǎng)的植物其植物提取液中脯氨酸含量會(huì)增大很多，而且增大倍數(shù)較為明顯，大概平均為5～8倍。</p><p><b>　　4結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　4.1結(jié)論</b></p><p>　　本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)用富營(yíng)養(yǎng)化水和自來(lái)水來(lái)培養(yǎng)植物，通過(guò)觀察植物在生理生態(tài)變化上的表現(xiàn)反應(yīng)出不同水體對(duì)植株生長(zhǎng)

112、的影響，從而得出植物對(duì)水體的凈化效果。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)主要研究了吊蘭和綠蘿這兩種植物對(duì)自然條件下的富營(yíng)養(yǎng)化污染水有較強(qiáng)的耐受性和適生性, 在自然光照、10～30℃ 條件下, 可在不同污染程度的富營(yíng)養(yǎng)化水中正常生長(zhǎng),且具有一定的凈化能力。吊蘭和綠蘿對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體都具有一定的修復(fù)能力，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，富營(yíng)養(yǎng)化水體培養(yǎng)的吊蘭與綠蘿植株可以生長(zhǎng)得更加旺盛高大，但是在正常的自來(lái)水培養(yǎng)下兩種植株也能生長(zhǎng)，只是生長(zhǎng)速

113、度較慢。在試驗(yàn)條件下, 吊蘭和綠蘿對(duì)污水中的COD、氮、磷也都有較好的去除率。所以由此實(shí)驗(yàn)可以得出吊蘭和綠蘿也可以在不同濃度的水中正常生長(zhǎng), 植株和根系均生長(zhǎng)良好,在濃度較高的富營(yíng)養(yǎng)化水中則對(duì)污染物的降解率更高，因此它們可以應(yīng)用于不同污染程度的水體修復(fù)。但是吊蘭與綠蘿根系部需要一定溶氧量, 長(zhǎng)時(shí)間缺氧不利于它們的正常生長(zhǎng),容易出現(xiàn)爛根狀況。</p><p>　　通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)的研究測(cè)定，觀察到了它們?cè)谂囵B(yǎng)中的生長(zhǎng)狀