凤眼莲的研究论文

水污染控制技术论文篇二 水污染控制生态技术研究 【摘要】水环境是人类赖以生存和健康发展最重要的基本生态环境之一。上一世纪我国经济高速发展但也付出了惨痛的代价，其根源就是水环境遭到严重破坏。本文将以水生植物净水法为例对水污染控制生态技术进行研究。 【关键词】水污染控制生态技术研究 中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号： 一、水生植物的净化机理 1、植物自身的性状和抗性能力 水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中，本身的形态解剖结构上形成特殊性状。根、茎、叶形成完整的通气组织，保证器官和组织对02的需要;叶片呈肉质，如香蒲表皮有厚角质层，栅栏组织发达，污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分过分蒸腾，增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力。 2、植物的吸收、富集作用 水生植物根系发达，利于吸收水中物质。如凤眼莲长莲过程需要大量的N、P营养物，对于净化富营养化水体效果明显;香蒲植物吸收废水中的重金属时，吸收能力大小依次是根>地下茎>叶，并且按照一定的比例从生境中吸取各种元素，形成新的动态平衡，但要防止对某元素吸收过多而引起毒害。植物吸收污染物后，尤其是重金属离子、农药和其他人工合成有机物等，便富集、固定在体内或土壤中，减少水体中污染物含量。研究表明，Pb、Zn进入香蒲体内，主要积聚在皮层细胞的细胞壁上，只有少量进入原生质，可见细胞壁对重金属有较高的亲和力。 3、净化塘的沉降、吸附和过滤作用 净化塘里水生植物生长旺盛，根系发达，与水体接触面积大，形成密集的过滤层。如香蒲，它的地下茎和根形成纵横交错的地下茎网，水流缓慢时重金属和悬浮颗粒被阻隔而沉降，防止其随水流失。同时又在其表面进行离子交换、螫合、吸附、沉淀等，不溶性胶体为根系黏附和吸附，凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来。 4、生化作用 植物净化污水过程中生化作用也起到很大作用，这方面已有大量的研究。光合作用产生的02和大气中的02直接输送到植株各处，并向水中扩散，一方面根系通过释放O2，氧化分解根系周围的沉降物：另一方面使水体底部和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区，为微生物活动创造条件，进而形成“根际区”。这样，植物代谢产物和残体及溶解的有机碳给湿地中的菌落提供了食物源;同时，大量微生物在基质表面形成灰色生物膜，增加了微生物的数量和分解代谢的面积，使植物根部的污染物(富集或沉降下来的)被微生物分解利用或经生物代谢降解过程而去除。富营养化水体中，也可依靠水生植物根茎上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3～N向N02一N和N03一N的转化过程，便于水生植物的吸收与利用，减少底泥向水体中的营养盐释放。 5、对浮游藻类的竞争抑制作用 富营养化严重的水体中，藻类疯长，水质恶化。栽种水生植物后，与浮游藻竞争营养物质以及所需的光热条件，同时分泌出抑藻物质，破坏藻类正常的生理代谢功能，迫使藻类死亡，以防止其带来的毒素。这样可以提高水体透明度，改善水中的Do(溶解氧)含量，促进沉水植物与共生菌的生长，进一步净化水质。 如下图所示，是各水声植物的净水能力情况详解： 二、水生植物对水污染控制的影响因素 1、植物类型和群落构成 在提高植物处理效果研究方面，一个重要的研究内容是如何选择合适的植物种类和确定不同植物的组合。漂浮植物是人工湿地中常用的一类植物，就去除效果而言，凤眼莲的净化效果最好。挺水植物芦苇、香蒲的使用频率最高。很显然，不同的物种或同一物种在不同湿地环境中的净化效果都会有较大的差异性。 水生生态系统逐步恢复，关键取决于其自身的自净能力和环境容量，而自净能力和环境容量又取决于稳定的和优化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海优化生态系统的基础，草海历史上长期以来，沉水植物就是湖泊中最主要的生产者。 2、植物的覆盖度、污水浓度 菹草对水体和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As 等有较强的吸收、富集作用[l3]。吸收能力的大小与其生物量和群体的覆盖度有关，当菹草的保持覆盖度为50%时，生物量最大，净化效率也达到最大。有关专家研究了不同磷浓度对睡莲和菱叶片生理活性的影响，研究结果表明，随着磷营养盐水平的提高，叶内无机磷的含量也逐渐增加，而叶绿素则随磷含量的增加而降低。综合考虑磷对两种植物各指标的影响，认为菱的最适宜的浓度为0. lmmol/ L，睡莲为0.5mmOI / L，超过或低于该浓度，都会对其生理活性产生不利影响。该研究结果间接反映了不同植物对磷的吸收作用，为去磷植物的选择提供了参考。 3、环境因子 影响水生植物去除率的因素有光照、水温、溶解氧、pH、营养盐和风浪等因素有关，不同生活型的水生植物对这些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其适合生长的季节和适宜的温度，水体的透明度则成为沉水植物的限定因子。大量的研究结果表明，在水体的一定深度存在光补偿点和补偿深度，只有在光补偿(点)深度以上，沉水植物才能进行正常的光合作用和呼吸作用，植物才能生长。 三、水污染生态修复技术 1、物种筛选及群落配置 物种筛选首先通过对污染区水生植物历史与现状分布情况进行分析研究，并根据其现有生境条件，以能满足自然环境特征，耐污能力强，净化效果好，抗逆性强及景观美化作用明显等为条件来确定水生植物物种。 2、引种方法 收集滇池及周边河流、坝塘的挺水、浮叶、沉水植物，尤其是引种受污染环境下生长健壮的植物和长期生活在水中的挺水植物，采用整株移植或扦插移植的方法，先种植于种苗基地中。相对而言，挺水植物和浮叶植物对水污染的耐受力高于沉水植物，因此在引种中挺水植物和浮叶植物遵循生物多样性的原则，沉水植物的引种遵循适应性的原则。 3、植物繁殖 植物的繁殖决定于充足、健康、适应性强的种苗供应，适宜的自然条件、丰富的营养供应和科学的管理。种苗的繁殖目前有三种措施，一是籽种收集与种植，另一是无性繁殖，此外是组织培养。由于籽种收集种植太慢，组织培养成本过高，水生植物的恢复种苗来源主要在种苗基地采用无性繁殖的方法，即利用自然分蘖和扦插繁殖获得，同时随滇池生态恢复的逐步实施，也可从先期已恢复的滇池周边天然湿地中获得更多的水生植物种苗。 4、栽培技术 (1)挺水植物栽培技术，每年3-6月下调水位(使种植区水位不超过0.2 m)，种苗基地取苗去稍后连根带土移植到目标水域，待植物发芽后逐步提高水位。 2)沉水及浮叶植物栽培技术，在每年3—6月调水位，从种苗基地起苗，将带育苗载体的活苗及成苗直接种植在目标水域，水位较浅水域可采用扦插法种植。 3)浮叶植物栽培技术基本同沉水植物种植方法。 总之，该生态工程主要在以本地特有水生植物制成的基质上培育水生植物，形成水面植物浮岛，利用植物及植物根系栖息的水生动物和微生物群落的综合作用实现其净化水体、提高生物多样性及改善自然生态景观等生态功能。 【参考文献】 [1]温美丽.方国祥. 陈朝辉 .李鑫华 深圳石岩水库污染状况及综合防治对策[期刊论文]-热带地理 2009(1) [2] 帖靖玺 .蒋蒙宾 .刘海员黄河水源水中藻类的去除措施[期刊论文]-华北水利水电学院学报 2009(5) [3] 秦雁芳 水生植物滤床净化太湖入湖河水的研究[学位论文]硕士 2006 [4]李涛天 津泰达 人工生态河道水质保持生态调控技术[学位论文]硕士 2006 [5]钱大富.马静颖.洪小平水体富营养化及其防治技术研究进展[期刊论文]-青海大学学报(自然科学版)2002,20(1) [6] 李先明.王建安 城市水体富营养化的防治对策探讨[期刊论文]-河南水产2010(4) 看了“水污染控制技术论文”的人还看： 1. 关于水处理技术论文 2. 节约用水科技论文 3. 城市污水处理技术论文 4. 环境保护科技论文 5. 水污染与人类健康影响的论文(2)

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生态杀手——黄顶菊黄顶菊属于菊科，一年生草本植物。原产热带地区的南美洲，也称“野菊花”或“霸王花”。生长迅速，枝繁叶茂，其长相似洋姜。植株高低差异很大，高的可达到3 m左右，低的只有10 cm，茎直立、紫色，茎上带短绒毛。主茎及侧枝顶端上有密密麻麻的黄色花序，花鲜黄色，非常醒目。黄顶菊的种子特别多。我们看到的“一朵花”，其实是一个头状花序。其头状花序多数于主枝及分枝顶端密集成蝎尾状，它是由很多个只有米粒大小的花朵组成，每一朵花可以产生一粒瘦果，无冠毛。一粒果实中有一粒种子，种子粒小，每粒大小仅1~3.6 mm，但其繁殖力强，每一粒种子都可依托自然力（风、水等）和人类活动传播，扩散蔓延的速度快，遇到适宜的环境迅速生长。黄顶菊根系发达，最高可以长到2 m，在与周围植物争夺阳光和养分的竞争中，严重挤占其他植物的生存空间。黄顶菊的根能产生一种分泌物，这种分泌物能抑制其他植物的生长。一个地方只要出现一株黄顶菊，不出几年该地就没有其他植物了。可以想象，黄顶菊一旦入侵到农田里边，对农业将造成难以估量的损失。 黄顶菊的适应能力强。该属植物通常含有硫酸盐黄酮等次生代谢物，表明它们对含石膏和盐分的生境具有良好的先天适应能力，从而使它们在生存竞争中处于优势。黄顶菊不怕盐碱、不怕干旱、无病虫不怕土壤稀薄，连砖缝里都能生长，而且它的种子从每年的4月份到9月份都可以萌发，每场雨过后，就会有新的黄顶菊幼苗从地里钻出来。我国的黄顶菊是典型的物种入侵。黄顶菊最大的可怕之处就在于它的根系能产生一种化感物质，这种化感物会抑制其他生物生长，并最终导致其他植物死亡。黄顶菊的花期长，花粉量大，花期与大多数土著菊科交叉重叠。如果黄顶菊与发生区域内的其他土著菊科植物，产生天然的菊科植物属间杂交，就有可能导致形成新的危害性更大的物种。黄顶菊种子极多、繁殖能力超强。一株黄顶菊大概能开1200多朵花，每朵花能结出上百粒种子。因此如果一株黄顶菊完成一次开花、结籽，就能产十几万粒种子。也就是说，如果一株黄顶菊不被彻底杀死，来年就有可能繁殖出数万株黄顶菊来。一旦大面积入侵农田、牧场和苗圃等，将对农业构成严重威胁。天津、河北等地已经有黄顶菊泛滥成灾，华北、华中、华东、华南及沿海地区都有可能成为黄顶菊入侵的重点区域。

警惕外来物种的入侵1.外来物种的定义外来物种(Alien species) 是指出现在过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外( 即在其自然分布范围以外, 在没有直接或间接的人类引入或照顾之下而不能存在) 的物种、亚种或以下的分类单元, 包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。当外来物种在自然或半自然生态系统或生境中建立了种群, 改变或威胁本地生物多样性的时候, 就成为外来入侵种(Alien invasive species) 。外来物种在有的文件中也称之为非本地的( non- native) 、非土著的(non indigenous)、外国的(foreign)或外地的(exotic)物种。2.外来物种入侵的特征①外来入侵种进入与扩散的途径及危害形式复杂多样、难以防范, 还存在通过不同的渠道多次引入的可能, 但以人类有意或无意的行为所引起的入侵为主, 入侵种的登陆地点也相对集中。②入侵行为具有隐蔽性和突发性, 一旦达成入侵, 往往在短时间内形成大规模爆发之势, 极难防范和监测。③入侵过程具有阶段性特征, 通常可以分为四个阶段:引入和逃逸期、种群建立期、停滞( 或潜伏) 期和扩散期。但有目的引入的物种, 如引种作物等, 以及受干扰明显地区的物种, 其两阶段间的成功率要高得多, 因此其入侵的成功率也较高。④入侵范围广泛( 汲及陆地和水体的几乎所有生态系统) , 后果难以估量和预见, 并可能引发一系列的连锁反应,且难以或甚至根本无法清除或控制( 不可逆性) , 防除的代价和成本也极为高昂, 而防除方法稍有不当或失灵, 入侵将可能变得不可收拾, 受影响区域可能会迅速扩大。⑤入侵事实、后果及其影响可能长时间存在。⑥入侵具有某种条件性或选择性特征, 物种单一的、人为干扰严重的、退化的、有资源闲置的、缺乏自然控制机制的生态环境下, 入侵成功的可能性较高, 而生态完整性良好的生态系统较不易受到入侵。3.外来物种入侵的主要方式a、有意引种①作为药用植物如肥皂草(Saponaria officinalis)、含羞草决明(Cassia mimosoides)、决明(Cassia tora)、土人参(Talinum paniculatum)、望江南、垂序商陆(Phytolacca americana)、洋金花(Datura metel)、澳洲茄(Solanumlaciniatum)等。②作为水产养殖品种如克氏原螯虾(Procambius clarkii)、罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)、红螯螯虾(Cherax quadricianalus)、虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)、口孵非鲫(Tilapia sp.)、欧洲鳗(Anguillaanguilla)、匙吻鲟(Polyodoh spathula)、淡水白鲳(Colossomabyachypomum)、斑点叉尾鮰(Morone saxatilis), 以及一些食肉性鱼类( 特别以小型鱼类为食) 如加州鲈(Micropterussalmoides)、条纹石鮨(Morone saxatilis) 和金眼石鮨(Moronechrysops)等等。③作为改善环境植物如互花米草(Spartina alterniflora)、结缕草(Zoysia materlla)、地毯草(Axonopus compressus)等。④作为食物如番杏(Tetragonia tetragonioides)、尾穗苋(Amaranthuscaudatus)、落葵(Basella alba); 作为水果引进的番石榴(Psidiumguajava)、鸡蛋果(Passiflora edulis)、作为产生“凉粉”原料的假酸浆(Nicandra physaloides) 以及作为食用动物的大瓶螺、褐云玛瑙螺等。⑤作为麻类作物一些古代引入的麻类作物, 如苘麻(Abutilontheophrasti)、大麻(Cannabis sativa)等, 这些麻类作物的栽培业随着棉花的引入而逐渐遭淘汰、在许多地方沦为杂草。⑥作为宠物一些动物作为宠物而在城市中广泛养殖, 生存能力较强的一些鹦鹉, 如小葵花凤头鹦鹉(Cacacatua sulpurea)和虹彩吸蜜鹦鹉(Trichoglossus haematotus), 当其野化后, 数量大增, 过度利用结果实的灌木, 或者过度采食嫩叶, 危害当地植被。b、无意引种①随船只等交通工具带入如红螺、芦荟等。②随进口农产品带入如松材线虫等。③随旅游者带入如地中海实蝇、北美车前(Plantago virginica)等。④通过周边地区自然传入如紫茎泽兰、飞机草主要是通过公路交通等从中缅、中越边境扩散入我国, 风和水也是自然扩散的原因之一。薇甘菊可能也通过气流从东南亚传入广东; 稻水象甲也可能是借助气流迁飞到中国大陆的。⑤随着人类建设传入如湿地松粉蚧等。4.外来物种所造成的危害几个世纪以前, 南非为了商业和装饰目的引进了一批包括按树、松树、金合欢树在内的树种。没想到, 这些树种成了一个个“癌细胞”, 它们快速繁殖, 成为“超级植物”, 没有任何其他树木可以与它抗争, 也没有任何昆虫天敌可以消灭它们, 环境学家卡罗琳·格尔德布罗姆称这是一种由生物入侵诱发的“绿色癌症”。据测试, 一棵高大的澳大利亚按树每天吸收水分多达120升, 这些树木常长在河边, 很快就把河水吸干, 使南非这个本来就十分缺水的国度面临着更严重的干旱。直到1994年非洲人国民大会执政以后, 才开始了大规模的砍伐外来树种的运动, 打击生物侵略者已经收到了一定的效果。20世纪30年代传入我国的水葫芦, 曾经为绿化水面、提供猪饲料等作过贡献。但水葫芦繁殖速度极快, 在一段不长的时间内就形成一个单一的、压倒其他一切水生植物的优势群落, 它们覆盖水面、堵塞河道、影响通航、扼杀水下鱼类等生灵, 严重影响抗洪排涝和灌溉, 死亡后又成为主要的水质污染源。近些年, 昆明市政府每年投资50万至80万元人工打捞滇池水葫芦。1991年, 该市曾组织15万人控河清淤达1个月之久, 可是仅仅一年多一点时间, 水葫芦又“死灰复燃”, 重新蔓延, 溢满河面。一次次飞机航班、一艘艘远洋轮船、一位位在各大陆之间跋涉的旅行者, 都可能是近些年口蹄疫、疯牛病、禽流感,甚至危害人体健康的艾滋病在世界上许多地方迅速传播( 实际上也是一种生物入侵) 的重要原因。1997年, 香港发生禽流感事件, 不得不销毁140万只鸡, 仅鸡农鸡贩的损失即达1.4亿港币, 2004年, 世界许多国家和地区都爆发了禽流感, 仅亚洲地区损失超过5亿美元。据不完全统计, 美国每年因生物入侵造成的经济损失高达1500亿美元, 印度每年的损失为1300亿美元, 南非为800亿美元。我国因生物入侵造成的损失也相当发惊人, 每年仅几种外来物种造成的经济损失就达574亿元, 其中, 每年对美洲斑潜蝇防治费用就高达4.5亿元。5.预防首先, 引进外来物种应慎之又慎, 必须经过可行性试验, 试验范围就严格控制, 并与引进天敌相配套。澳大利亚引进牛羊与引进屎克螂相配套, 成功地解决了发展畜牧业和牧草业的矛盾。与此相反, 我国引进牛蛙却没有找到它的天敌, 致使牛蛙泛滥成灾。其次, 应加强海关、边境口岸的检验检疫, 将口蹄疫、疯牛病、禽流感和家褐蚁等有害生物挡在国门之外。第三, 要查清现有外来物种的种类及危害状况, 及时做好防治的综合治理工作。国家环保总局近来公布了危害严重的16种外来入侵物种, 分别为紫茎泽兰、薇甘菊、空心莲子草、豚草、毒麦、互花米草、飞机草、凤眼莲( 水葫芦) 、假高粱、蔗扁蛾、湿地松粉蚧、强大小蠹、美国白蛾、非洲大蜗牛、福寿螺、牛蛙。对以上物种应拒之国门之外, 若已入侵, 则切实采取治理措施, 以防蔓延。