應用水培蔬菜凈化滇池富營養水體分析研究

李發榮，余 冬

(昆明市環境監測中心，云南昆明650228)

應用水培蔬菜凈化滇池富營養水體分析研究

李發榮，余 冬

(昆明市環境監測中心，云南昆明650228)

通過對福保鄉水培蔬菜示范區的進出口水體中營養物質氮、磷、COD、氨氮等指標的監測數據分析，研究水培蔬菜凈化滇池富營養化水體的作用、效果、水環境的改善以及由此帶來的經濟和景觀價值。

水培蔬菜;營養水體;水體凈化;滇池

滇池水污染與太湖、巢湖一樣，在“九五”期間就被國家列為“三湖三河”治理的重點。20世紀90年代以來隨著滇池嚴重營養化，到目前為止滇池水體仍然為劣Ⅴ類。雖然省市政府采取了多項治理措施，但氮磷營養濃度還是居高不下。2011年以來，在滇池和草海種植水葫蘆凈化水體中的氮磷營養物質，雖然取得了一定的效果，但水葫蘆的根、葉極易脫落進入湖體，會使湖泊沼澤化，且水葫蘆的遮蔽效應容易引起水體溶解氧下降。

水培蔬菜無土栽培［1］是當今世界上最為先進的技術，由于無土栽培比有土栽培具有許多優點，近年呈直線上升。水培蔬菜［2］，是指大部分根系生長在營養液液層中，只通過營養液為其提供水分、養分、氧氣的有別于傳統土壤栽培形式下進行栽培的蔬菜。水培蔬菜生長周期短，富含多種人體所必需的維生素和礦物質。水培葉菜比土培葉菜質量好［3］、清潔、鮮美。水培蔬菜在滇池草海種植，蔬菜生長過程中可以大量吸收水體中的氮磷營養物［4］，既凈化了水體，改善了滇池生態環境，又能得到可供人們食用的蔬菜，又不會造成二次污染。本文通過對福保鄉水培蔬菜示范區的進出口水體中營養物質氮、磷、COD、氨氮等指標的監測數據分析，研究水培蔬菜凈化對滇池水的作用、效果、水環境的改善以及由此帶來的經濟和景觀價值。

1方法與實驗材料

福保水培蔬菜基地水培面積:600畝，平均水深:80cm，水的來源:充分利用城市生活污水作為蔬菜生長的營養源。種植蔬菜占水面面積:200畝，生長周期平均2個月左右，每年收6次。主要品種有:白菜、生菜、青菜、水芹菜、油麥菜、紅珊瑚、薄荷、水晶菜、雞窩菜、意大利生菜、芥蘭、空心菜、茼蒿、香菜、紫珊瑚、金錢草、魚腥草、車前草、西蘭花、萵筍、羅紋菜等30余種。為了評價水培蔬菜凈化滇池水質的效果，分別在1#、2#水培蔬菜種植區的進、出口設置監測點位，監測指標為總氮、氨氮、總磷、化學需氧量、溶解氧及pH值。監測方法為水和廢水監測分析方法中的對應方法。

2結果與討論

2.1氮的去除效果

經對1#、2#原水和1#、2#出水的總氮、氨氮濃度測值分析(表1、表2)，1#、2#原水濃度均為劣Ⅴ類水質。分別經過1#、2#水培蔬菜種植區后，高濃度的氮被蔬菜生長吸收，水體含氮量不斷下降，出水口的總氮濃度平均為1.027～1.35mg/L，氨氮濃度平均為0.303～0.45 mg/L，分別達到地表水Ⅳ類水和Ⅱ類水，總氮凈化效率為87.52%～91.87%。氨氮凈化效率為95.02%～97.62%。與總氮相比，氨氮被蔬菜利用率更高。

表1水培蔬菜凈化總氮監測結果統計表

表2水培蔬菜凈化氨氮監測結果統計表

2.2磷的去除效果

經對1#、2#原水和1#、2#出水的總磷濃度測值分析(表3)，1#、2#原水濃度均為劣Ⅴ類水質。分別經過1#、2#水培蔬菜種植區后，磷被蔬菜生長吸收，水體含磷量不斷下降，從出水口的總磷濃度平均為0.077～0.107mg/L，分別達到地表水Ⅲ類水和Ⅳ類水，總磷凈化效率為89.48%～89.48%。

表3水培蔬菜凈化總磷監測結果統計表

2.3化學需氧量去除效果

經對1#、2#原水和1#、2#出水的COD濃度測值分析(表4)，1#、2#原水濃度均為劣Ⅴ類水質。分別經過1#、2#水培蔬菜種植區后，水體COD濃度不斷下降，出水口的COD濃度平均為19～21mg/L，分別達到地表水Ⅲ類水和Ⅳ類水，凈化效率為63.37%～79.73%。水培蔬菜凈化COD，主要是水培蔬菜的根系以及水中的顆粒物的比表面積的吸附效應將COD吸附降解而使COD被凈化吸收。

表4水培蔬菜凈化COD監測結果統計表

2.4水體溶氧變化分析

經對1#、2#原水和1#、2#出水的溶解氧濃度測值分析(表5)，水體經過1#、2#水培蔬菜種植區后，水體缺氧狀況逐步得到改善，但其測值還較低，需要提升水體中的氧含量，使水中有機物加快凈化。

表5水培蔬菜基地溶解氧進出口監測結果統計表

2.5水體酸堿度變化分析

經對1#、2#原水和1#、2#出水的pH測值數據分析，水體經過1#、2#水培蔬菜種植區后，水培蔬菜種植區pH值7.56～7.98，在地表水標準限值6～9的范圍之內，出水pH值較原水pH值略呈堿性。

2.6水培蔬菜凈化負荷分析

福保水培蔬菜基地有水面600畝，其中2011年種植水培蔬菜180畝，每年采收5～6茬，輪作面積900～1080畝。經對原水和1#、2#出水的總磷、氮、氨氮濃度監測以及進出水口水量的監測(表6)，凈化效率平均為89.48%、89.7%和96.31%，出口水量每天2557m3，經測算每年該水培蔬菜濕地可凈化總磷689kg、總氮9845kg、氨氮9672kg，凈化效果明顯。

表6水培蔬菜濕地氮、磷凈化負荷監測統計表

3經濟與景觀效果分析

經測算福保水培蔬菜基地2011年共輪作種植水培蔬菜1080畝，約采收蔬菜10.8～16萬t，獲得可觀的經濟收入。由于水培蔬菜的人工造景，每年吸引更多游客，增大了旅游經濟收入。實現了環境效益、經濟效益和社會效益的協調發展。

經對2010年草海水體氮磷等營養鹽［5］的監測，草海水體中的氮濃度約為11.1mg/L，氨氮平均為6.3mg/L，總磷平均為0.6mg/L。這樣濃度的水體十分適合水培蔬菜的種植。監測建議該技術可在滇池草海推廣水培蔬菜種植，既可以凈化草海水體，又能獲取可觀的經濟價值。

4結語

(1)經監測分析，水培蔬菜對水體中的氮、磷具有明顯的凈化效果，能將水體從劣Ⅴ類凈化到Ⅲ～Ⅳ類水，凈化效率達89%～97%，經過凈化的水可以排入滇池。

(2)水體COD分別經過1#、2#水培蔬菜種植區后，濃度不斷下降，出水口COD濃度平均為19～21mg/L，分別達到地表水Ⅲ類水和Ⅳ類水，凈化效率為63.37%～79.73%。

(3)經調查，福保水培蔬菜種植不但可以治理污染水體，還可獲取大量可食用的生態蔬菜，得到可觀的經濟收入和打造新的旅游增長點。

(4)監測建議該技術可在滇池草海推廣水培蔬菜種植，既可以凈化草海水體，又能獲取可觀的經濟價值。

［1］蔣衛杰．我國有機生態型無土栽培技術研究 ［J］．生態農業研究，2000，8(3):17－21．

［2］呂錫武．水培蔬菜法對富營養化水體中氮磷的去除特性研究［J］．江蘇環境科技，2004，17(2):1－3．

［3］黃婧．浮床水培蕹菜的生物學特征及水質凈化效果［J］．環境科學與管理，2008，33(12):92－94．

［4］姜翠玲．非點源污染物在溝渠濕地中的累積和植物吸收凈化［J］．應用生態學報，2005，16(7):1351－1354．

A Research on Purification of the Eutrophicated Water by Hydroponic Vegetables in Dianchi Lake

LI Fa－rong，YU Dong
(Kunming Municipal Environmental Monitoring Center，Kunming Yunnan 650228 China)

Based on the analysis of the monitoring data of the nitrogen，phosphorus，COD and ammonia nitrogen of the inlet and outlet water in Fubao Township Hydroponic Vegetable Cultivation Demonstration Area，the research of using hydroponic vegetable to improve the water environment of the eutrophicated water in Dianchi Lake is undertaken to see its effect and results，as well as the potential economic and landscape value．

hydroponic vegetables;nutrient water;water purification;Dianchi Lake

X524

A

1673－9655(2012)05－0032－03

2012－05－10