城市內(nèi)河水中有機酚對工程植物修復(fù)效果影響及脅迫效應(yīng)研究.pdf

1、隨著城市化進程的加快，城市內(nèi)河富營養(yǎng)化與有機污染問題已越來越明顯，已成為我國水環(huán)境當(dāng)前面臨的主要問題之一。近幾年來，人們開始從生態(tài)角度研究河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)，致力于消除人類活動對河流系統(tǒng)的不利影響，并做了大量的研究工作。本文探討了平原地區(qū)城市內(nèi)河水體富營養(yǎng)化程度、有機酚及周邊建筑物遮光等因素對工程植物的脅迫效應(yīng)及其凈化效果的影響規(guī)律，這對應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)來恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)具有重要的理論指導(dǎo)意義，并能對城市河道周圍的建筑布局提出合理化建議。

2、 本文通過大量實驗，得出以下重要結(jié)論： 在無酚類污染物的水體中，隨著光照強度的減弱，水網(wǎng)藻最佳生長狀態(tài)時的營養(yǎng)物需求會隨之降低，從300001x的0.17mg/L降低到60001x的0.085mg/L。在同樣的營養(yǎng)鹽條件下，適當(dāng)?shù)脑黾庸鈴娪欣谒W(wǎng)藻的生長且可提高對水體中氮磷的吸收與去除效率。300001x光強組氮磷去除率的最大值分別為69.8％和49.9％；而光強60001x組氮磷的去除率則最高僅有39.9％與30

3、.8％。同時在其它條件相同的情況下，隨著光照強度的減弱，藻體內(nèi)總糖含量明顯的下降。相同營養(yǎng)鹽，提高光強有利于促進藻類生長、增加葉綠素的合成與積累，促進藻類吸收營養(yǎng)鹽，因此有利于其對富營養(yǎng)化水體的修復(fù)，同時也會增加其生態(tài)適應(yīng)性。 當(dāng)水體中存在低濃度有機酚時，可以產(chǎn)生毒物刺激效應(yīng)。在光照強度為300001x組中，無苯酚的實驗組生長率最高為27％，而加入15mg/L苯酚的實驗組最大生長率則為37％；在光強60001x組，無苯酚時生長

4、率最高為21％，而加入15mg/L苯酚時的最大生長率是31％。同時苯酚也能提高水網(wǎng)藻對氮磷的去除能力，光強300001x組中，含有15mg/L苯酚的實驗組氮磷的去除率最高達到了78.6％與52.8％，比無苯酚組高出6.8％和2.9％；而光強60001x組中氮磷的去除率最高為57.8％與41.6％，也高出無苯酚實驗組25.8％和10.7％。 在光照充足的水體中，水網(wǎng)藻對苯酚的最大降解率達到了86％;而光照不足其最大降解率僅為64

5、％。因此，光輻射也有利于修復(fù)植物對水體中有機酚污染的凈化。所以，平原地區(qū)城市內(nèi)河周圍建筑物降低了河流生態(tài)系統(tǒng)的有效光照，對應(yīng)用工程植物進行富營養(yǎng)化河道的修復(fù)效果產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響，應(yīng)當(dāng)引起高度的重視。保持水網(wǎng)藻在最佳生長狀態(tài)時的營養(yǎng)鹽濃度，當(dāng)加入不同濃度的苯酚時，實驗發(fā)現(xiàn)，光照充足的實驗組，藻能夠承受的有機酚濃度可以達到50mg/L，且當(dāng)苯酚濃度低于60mg/L時，對水網(wǎng)藻生長具有明顯的促進作用。而光照強度較弱的實驗組，水網(wǎng)藻可忍受苯

6、酚的最大量僅有20mg/L。 丙二醛(MDA)常作為好氧生物細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化損傷的一種典型分子標(biāo)志物(biomarkers)，這在本實驗中也得到了很好體現(xiàn)，不僅表現(xiàn)在與修復(fù)植物的生長率、苯酚的脅迫強度上，而且還表現(xiàn)在與其多糖代謝與細(xì)胞膜透性的變化規(guī)律相一致等方面。在光強為30000lx時，水網(wǎng)藻MDA的代謝水平低于16000nmol/g(鮮重)。一旦檢測到藻的MDA含量超過了19800nmol/g(鮮重)時，就可說明藻此時受到的

7、苯酚脅迫作用，并有導(dǎo)致藻死亡的風(fēng)險。而在光強為6000lx時，MDA在11000nmol/g(鮮重)以下時藻可以正常生長，當(dāng)MDA含量到達13000nmol/g(鮮重)時，則藻會因苯酚的毒性效應(yīng)而死亡。 大米草葉片在淹水期對水中的有機酚具有良好的吸附作用。在靜水、避光條件下，大米草對苯酚的吸附過程符合Freundlich吸附規(guī)律，吸附方程為：q=1.3×10-8C0.08314。而其種群密度、水流紊動與光照條件等因素都會對苯酚