滄州市常見水生植物水質(zhì)凈化效果分析

摘" " 要：公園是城市綠化的重要組成部分，公園中景觀水的存在使公園景色更顯靈動。但目前城市公園景觀水體多以靜態(tài)水為主，水體封閉無流動性，而且易被污水污染，水體水質(zhì)情況不容樂觀。為改善城市景觀水體水質(zhì)，同時增強(qiáng)城市公園景觀效果，結(jié)合滄州市目前園林綠化工作實(shí)際，選取荷花、蘆葦、睡蓮、水蔥、水生鳶尾、千屈菜6種滄州市常用水生植物，觀察其在污水中的生長態(tài)勢以及對污染物的吸收及凈化效果，探討種植水生植物對景觀水水質(zhì)改善作用，為創(chuàng)造更好的滄州市景觀水環(huán)境提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：景觀水；水質(zhì)污染；水生植物；水質(zhì)改善

中圖分類號：X173" " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " 文章編號：1005-7897（2025）01-0172-03

0" 引言

近年來，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展，城市居住人口越來越多，工業(yè)以及居民生活產(chǎn)生的大量氮、磷等污染物質(zhì)排入城市周邊河流、湖泊等各種水體中，導(dǎo)致城市水環(huán)境質(zhì)量日益下降。公園景觀水作為城市水體的一部分，既能更好地提升城市景致，使城市居民居住環(huán)境更加優(yōu)美，又可以改善城市環(huán)境，提高城市局部濕度，調(diào)節(jié)城市微氣候，是城市景觀中不可或缺的一部分。而我國城市中多數(shù)景觀水為封閉性水環(huán)境，目前普遍存在水質(zhì)較差問題。多年來，為改善城市景觀水環(huán)境質(zhì)量所采用的方法有加水換水、使用機(jī)械（增氧機(jī)、氣泵）、使用化學(xué)制劑（增氧劑、沉淀劑、除藻劑）等，但均存在一定的負(fù)面作用，如耗費(fèi)資金量大、效果不顯著、有效時間短等。本文利用水生植物的生長特性，研究通過種植水生植物改善與提升水體水質(zhì)的效果，為科學(xué)有效經(jīng)濟(jì)地改善城市景觀水環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1" 實(shí)驗(yàn)背景

1.1" 實(shí)驗(yàn)地概況

滄州市位于河北省東南部，河北平原東部的黑龍港流域，東臨渤海，西臨保定市，全域處于冀中平原，地勢十分平坦。氣候?yàn)榕瘻貛Т箨懶约撅L(fēng)型氣候，氣候特點(diǎn)為春旱、夏澇、秋爽、冬干。

1.2" 滄州市地表水質(zhì)情況

滄州市地表水水質(zhì)情況整體較差，市內(nèi)大部分河流、人工湖泊等水體存在生活污水、畜禽污水、垃圾以及工業(yè)廢水等排入情況，整體河道水質(zhì)基本為劣Ⅴ類水，部分河道水體黑臭，主要污染物為有機(jī)物、氮元素、磷元素等富營養(yǎng)化物質(zhì)[1]。

公園景觀水體多以人工湖泊以及排干渠為主體，較其他河道水質(zhì)略好，但除幾個新建公園水質(zhì)較好外，其他公園普遍僅能達(dá)到國家Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。雨季降水量較大時，生活污水、垃圾及畜禽廢水會隨雨水排入，使水體水質(zhì)變差，同時因大部分為封閉環(huán)境，無循環(huán)水源，水體內(nèi)污染物質(zhì)不斷累積增多，夏季氣溫高時，個別公園景觀水還會出現(xiàn)水華等富營養(yǎng)化現(xiàn)象[2]，公園景觀水水質(zhì)問題堪憂。

2" 實(shí)驗(yàn)材料及方法

2.1" 實(shí)驗(yàn)用水水質(zhì)情況

本實(shí)驗(yàn)選取滄州市南湖公園湖水為實(shí)驗(yàn)用水。滄州市南湖為滄州市面積較大且存在時間較長的一處景觀水體。南湖因地處滄州市中心城區(qū)，周邊居民較多，多年來一直有生活污水排入，而且一直未開展過清淤作業(yè)，整體水質(zhì)環(huán)境較差，夏季水體水藻滋生嚴(yán)重、易發(fā)生水華現(xiàn)象，水體氣味難聞，嚴(yán)重影響周邊居民生活，急須進(jìn)行改善。

本實(shí)驗(yàn)由滄州天澤環(huán)保科技有限公司負(fù)責(zé)檢測實(shí)驗(yàn)用水水質(zhì)情況，檢測指標(biāo)與檢測方法如下：pH，檢測方法依據(jù)《水質(zhì)" "pH值的測定" "玻璃電極法》（GB/T 6920—1986）；化學(xué)需氧量（CODcr），檢測方法依據(jù)《水質(zhì)" "化學(xué)需氧量的測定" "重鉻鹽酸法》（HJ 828—2017）；氨氮，檢測方法依據(jù)《水質(zhì)" "氨氮的測定" "納氏試劑分光光度法》（HJ 535—2009）；總磷（TP），檢測方法依據(jù)《水質(zhì)" "總磷的測定" "鉬酸銨分光光度法》（GB/T 11893—1989）；總氮（TN），檢測方法依據(jù)《水質(zhì)" "總氮的測定" "堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（HJ 636—2012）[3]；溶解氧（DO），檢測方法依據(jù)《水質(zhì)" "溶解氧的測定" "碘量法》（GB/T 7489—1987）。實(shí)驗(yàn)用水初期水質(zhì)檢測情況如表1所示。

2.2" 實(shí)驗(yàn)植物

根據(jù)滄州市多年園林綠化工作經(jīng)驗(yàn)，選定6種在滄州市市區(qū)范圍內(nèi)種植時間長、生長狀態(tài)好、能較好適應(yīng)滄州市環(huán)境氣候的水生植物，如表2所示。

2.3" 實(shí)驗(yàn)方法

設(shè)置7只深度為80cm、直徑為70cm的泡沫箱，將6種實(shí)驗(yàn)植物種植其中，并設(shè)置對照組，對照組不種植任何植物[4]。實(shí)驗(yàn)用水及底泥均來自滄州市南湖公園，實(shí)驗(yàn)時間為2023年5月1日至2023年8月8日止，為期100d。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行兩項(xiàng)指標(biāo)對比：①水質(zhì)指標(biāo)對比。試驗(yàn)期間每隔20d對試驗(yàn)水體的水質(zhì)進(jìn)行檢測，檢測水中的pH、CODcr、氨氮、TP、TN、DO含量，并記錄分析。②生長指標(biāo)對比。分別記錄實(shí)驗(yàn)初期及實(shí)驗(yàn)結(jié)束時實(shí)驗(yàn)植物的植株高度、根系長度以及根系數(shù)量，對比各實(shí)驗(yàn)植物生長狀況。實(shí)驗(yàn)期間滄州市平均氣溫為26℃，實(shí)驗(yàn)場地搭建遮雨棚防止雨水流入，同時每20d補(bǔ)充一定量蒸餾水，以補(bǔ)充蒸發(fā)水量。

3" 結(jié)果與分析

3.1" 水質(zhì)指標(biāo)分析

將檢測得出的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)利用Excel軟件制作成折線圖，分別如圖1～圖6所示。從圖中看出，6種水生植物均對水體中pH、CODcr、氨氮、TP、TN、DO有較好的改良效果。單項(xiàng)指標(biāo)中，pH改善效果最好為水生鳶尾，其次為睡蓮、水蔥。CODcr去除效果最好為水生鳶尾，其次為蘆葦、睡蓮。氨氮吸收效果最好為水生鳶尾，其次為蘆葦、水蔥。有機(jī)物（TP、TN）吸收效果前3名的植物為荷花、睡蓮、水生鳶尾。DO改善效果最好為水生鳶尾，其次為蘆葦、荷花。綜合比較，水生鳶尾對本實(shí)驗(yàn)6項(xiàng)檢測指標(biāo)中的pH、CODcr、氨氮、DO改善效果最好，其他指標(biāo)改善效果也排名靠前。因此，本次實(shí)驗(yàn)6種植物中，水生鳶尾的水質(zhì)改善效果最好。

3.2" 生長指標(biāo)分析

記錄實(shí)驗(yàn)植物初級及結(jié)束時生長指標(biāo)，如表3所示。實(shí)驗(yàn)植物生長倍數(shù)計(jì)算公式如下：

株高生長倍數(shù)=生長后株高/初始株高；（1）

根長生長倍數(shù)=生長后根生/初始根生；（2）

根數(shù)生長倍數(shù)=生長后根數(shù)/初始根數(shù)。（3）

從植物株高生長倍數(shù)變化來看，蘆葦、水蔥生長倍數(shù)最大，蘆葦生長倍數(shù)為5.40倍，水蔥生長倍數(shù)為5.04倍，其余植物株高生長倍數(shù)為3倍及以下。根長生長倍數(shù)中，生長倍數(shù)較多的植物為水蔥、蘆葦、荷花，生長倍數(shù)分別為9.67倍、9.60倍、8.33倍，其余植物根長生長倍數(shù)均為6倍以下。從根數(shù)生長倍數(shù)來看，根數(shù)生長倍數(shù)最大的為睡蓮，其次為水生鳶尾及水蔥，生長倍數(shù)分別為3.56倍、3.29倍，荷花、蘆葦、千屈菜根數(shù)生長倍數(shù)較小，均為3倍以下。

經(jīng)綜合分析，挺水植物普遍株高生長十分明顯，表現(xiàn)出良好的生長狀態(tài)。因睡蓮為浮水植物，本身生長空間與挺水植物相比較小，但根數(shù)生長倍數(shù)也表現(xiàn)優(yōu)越，生長狀態(tài)也十分良好。

4" 結(jié)論

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)選取的6種水生植物對水中污染物質(zhì)去除效果十分顯著，相較于無植物空白對照組均具有良好的凈化效果。同時，綜合各項(xiàng)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，水生鳶尾總體凈化能力最強(qiáng)，其他植物的凈化能力依次為蘆葦、睡蓮、荷花、水蔥、千屈菜。

水生植物具有凈化效果主要因?yàn)橹参锏纳L過程需要大量的氮、磷等元素[5]，同時利用光合作用，可以提高水體中DO含量。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對氮、磷等元素消耗能力更強(qiáng)的水生鳶尾、荷花、睡蓮均為開花類植物，因開花過程中需要大量的氮、磷元素，可對水體中過量的氮磷進(jìn)行大量吸收，降低水質(zhì)中氮磷含量。而水生鳶尾、蘆葦、水蔥等挺水植物株高增長較多，根系較長，可為水中微生物的生長創(chuàng)造良好環(huán)境，且對消除氨氮、CODcr等具有良好的效果。實(shí)驗(yàn)中，水生植物通過自身光合作用提高水體中氧氣含量，促進(jìn)水體中微生物的生長，進(jìn)而持續(xù)分解各項(xiàng)污染物質(zhì)，達(dá)到凈化水體的目的。實(shí)驗(yàn)選取的6種水生植物，對靜態(tài)水環(huán)境水質(zhì)的維持與改善有十分良好的效果。

同時，實(shí)驗(yàn)表明，不同的水生植物對水體中不同污染物質(zhì)也有不同的作用效果，為充分利用水生植物對水體的凈化作用，在實(shí)際種植中建議將多種水生植物混合種植，既能達(dá)到良好的水質(zhì)改善效果，又能創(chuàng)造更好的景觀效果。

參考文獻(xiàn)

[1]" 方芳，薛萌萌，項(xiàng)曉仕.城市水體凈化中水生植物的選擇及應(yīng)用探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（26）：129.

[2]" 李沐慧.湖泊水環(huán)境綜合治理技術(shù)方案分析：以北方某湖泊水體治理工程為例[J].中國資源綜合利用，2023，41（7）：202-204.

[3]" 章志琴，方弟安，徐衛(wèi)紅，等.荷花和睡蓮對景觀水凈化的效果研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（5）：320-322.

[4]" 任恩伯，莫欣怡，龍禹忠，等.荷花修復(fù)景觀湖富營養(yǎng)化湖水的研究[J].山東化工，2021，50（7）：239-241，243.

[5]" 常寶亮，周浩民，上官凌飛，等.氮、磷污染水體中荷花的生態(tài)效應(yīng)和生理響應(yīng)[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，45（4）：684-690.

作者簡介：李雪純（1989— ），女，漢族，河北滄州人，本科，助理工程師，研究方向?yàn)榱謽I(yè)工程。