鄧永強(qiáng)，鄭永紅,，張治國(guó)，陳永春，胡友彪，張 磊，陳芳玲，馬程楠

(1.安徽理工大學(xué)地球與環(huán)境學(xué)院，安徽 淮南 232001；2.淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司煤炭開(kāi)采國(guó)家工程技術(shù)研究院，安徽 淮南 232001)

隨著中國(guó)工業(yè)化進(jìn)程和城市化進(jìn)程的不斷加快推進(jìn)，工業(yè)污水與生活污水的排放量不斷上升，國(guó)內(nèi)湖泊等水體的富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。富營(yíng)養(yǎng)化水體中含有大量的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，會(huì)誘發(fā)藻類過(guò)度繁殖，降低水體的透明度及溶解氧含量，破壞水生植物及動(dòng)物的生存環(huán)境，降低水體生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性和穩(wěn)定性，進(jìn)而威脅人體健康，造成經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體污染物的治理方法有物理法、化學(xué)法、生物法三大類，其中物理、化學(xué)措施修復(fù)水體不僅投入成本大、能源消耗高、嚴(yán)重破壞生態(tài)系統(tǒng)，并且容易出現(xiàn)水體二次污染以及對(duì)于地下水構(gòu)成污染。相較而言，水生植物修復(fù)法具有效果好、成本低、操作簡(jiǎn)單、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有生態(tài)環(huán)保的特性。實(shí)踐證明，水生植物對(duì)水體中氮磷的富集與轉(zhuǎn)移具有顯著的效果，并且可以抑制水體中藻類的生長(zhǎng)繁殖，多種水生植物的合理搭配能產(chǎn)生比單一植物更好的凈化效果。因此，加強(qiáng)水生植物及其組合的篩選和組合進(jìn)行研究，對(duì)充分發(fā)揮水生植物在富營(yíng)養(yǎng)化水體中的凈化作用具有重要的作用。文獻(xiàn)[12]通過(guò)小型浮床水質(zhì)凈化試驗(yàn)，研究了接種內(nèi)生細(xì)菌后的美人蕉對(duì)水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除效果； 文獻(xiàn)[13]探究了氮負(fù)荷對(duì)沉水植物苦草和穗花狐尾藻生長(zhǎng)的影響；文獻(xiàn)[14]研究顯示，菖蒲、艾蒿等根系發(fā)達(dá)的水生植物對(duì)氮磷的去除效果更好；文獻(xiàn)[15]以大薸、鳳眼蓮和再力花為材料，對(duì)其進(jìn)行不同的分布組合，研究顯示植物組合及分布對(duì)氮磷去除效果起著重要的作用；文獻(xiàn)[16]以研究了不同種植密度和曝氣條件下，金魚藻對(duì)靜水濕地水體凈化作用和微生物群落變化的影響。因此，本文選取沉水植物、挺水植物和浮水植物各兩種，作為研究對(duì)象。分別為菖蒲、美人蕉、大薸、鳳眼蓮、金魚藻、穗花狐尾藻。構(gòu)建單種植物單元和組合植物單元。分析其對(duì)水體中TN的去除效果，以期為水生植物在處理富營(yíng)養(yǎng)化水體的科學(xué)合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試植物與模擬污水

供試水生植物包括菖蒲、美人蕉、大薸、鳳眼蓮、金魚藻和穗花狐尾藻，試驗(yàn)進(jìn)行前用蒸餾水對(duì)植物進(jìn)行清洗，沉水植物需對(duì)整體進(jìn)行清洗，挺水植物和浮水植物需對(duì)根部進(jìn)行清洗，清洗過(guò)程中要避免對(duì)植物造成損傷，清洗后在自然光照無(wú)雨條件下預(yù)培養(yǎng)一周。模擬污水使用硝酸鉀和氯化銨進(jìn)行配制。

表1 供試植物名錄

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)容器選擇材質(zhì)為PVC的水桶，水桶高為30cm，直徑為34cm，共45個(gè)。試驗(yàn)設(shè)置水樣體積為15L，原水來(lái)源于蒸餾水?；舅|(zhì)指標(biāo)的質(zhì)量濃度為TN高濃度15mg/L、TN中濃度5mg/L、TN低濃度1.5mg/L。

試驗(yàn)于2019年6月1日開(kāi)始至2019年7月10日在試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。植物共設(shè)15組處理，其中空白對(duì)照組1組，單一水生植物試驗(yàn)組6組，組合水生植物試驗(yàn)組8組，每組處理在3個(gè)濃度梯度的污水中重復(fù)一次，所有處理均在水桶中進(jìn)行，水桶體積約為20L，注入15L試驗(yàn)水體并做好水位標(biāo)記，每天用蒸餾水補(bǔ)充消耗水分，取樣時(shí)間為當(dāng)天上午9：00～10：00，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間40d。

表2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型

1.3 分析測(cè)定內(nèi)容與方法

本次試驗(yàn)主要針對(duì)水質(zhì)TN進(jìn)行測(cè)定，采用的方法為堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法。

式中：

R

為TN去除率；

S

為TN初始濃度；

S

為TN終期濃度。

式中：

r

為植物去除TN貢獻(xiàn)率；

R

為試驗(yàn)組的去除率；

R

為對(duì)照組的去除率。

測(cè)定數(shù)據(jù)均用Origin 2019、Excel進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水生植物生長(zhǎng)情況

在本試驗(yàn)條件下，金魚藻和穗花狐尾藻在全過(guò)程試驗(yàn)期間長(zhǎng)勢(shì)良好，無(wú)明顯衰敗跡象，菖蒲、美人蕉、大薸、鳳眼蓮在初期生長(zhǎng)旺盛，30d后出現(xiàn)衰敗跡象。

2.2 水生植物及不同組合對(duì)水體pH值的影響

試驗(yàn)?zāi)M污水初始pH為中性或弱酸性，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)水體pH呈弱堿性。試驗(yàn)初期，所有處理水體pH均呈上升趨勢(shì)。高濃度含氮污水中，單一植物試驗(yàn)組菖蒲pH上升幅度最大，在0～30d水體pH從6.6上升至7.4，上升幅度為0.8；組合植物試驗(yàn)組金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮pH上升幅度最大，在0～40d水體pH從6.7上升至7.5，上升幅度為0.8。其他試驗(yàn)處理組水體pH變化幅度較小。中濃度含氮污水中，單一植物試驗(yàn)組金魚藻pH上升幅度最大，在0～40d水體pH從7.1上升至8.0，上升幅度為0.9；組合植物試驗(yàn)組金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮pH上升幅度最大，在0～40d水體pH從6.7上升至7.4，上升幅度為0.7。其他試驗(yàn)處理組水體pH變化幅度較小。低濃度含氮污水中，單一植物試驗(yàn)組金魚藻pH上升幅度最大，在0～40d水體pH從7.2上升至8.4，上升幅度為1.2；組合植物試驗(yàn)組金魚藻+菖蒲+大薸pH上升幅度最大，在0～20d水體pH從6.6上升至7.3，上升幅度為0.7。其他試驗(yàn)處理組水體pH變化幅度較小。

圖1 水體pH變化

2.3 水生植物及不同組合對(duì)水體DO的影響

試驗(yàn)中，部分空白對(duì)照組水體溶氧(dissolved oxygen,DO)較水生植物處理組高，這可能是因?yàn)樵囼?yàn)過(guò)程中，桶體表面基本被水生植物全部覆蓋，對(duì)水體自身復(fù)氧功能造成影響，導(dǎo)致水體DO偏低。試驗(yàn)初期，由于水生植物生長(zhǎng)迅速，水體DO基本呈上升趨勢(shì)，試驗(yàn)后期，試驗(yàn)組植物生長(zhǎng)緩慢，部分試驗(yàn)組水生植物出現(xiàn)衰敗跡象，導(dǎo)致水體DO上升緩慢，甚至有所降低。

圖2 水體DO變化

2.4 單一水生植物對(duì)水體TN去除效果研究

1)單一水生植物對(duì)水體TN的去除率 6種單一水生植物在為期40d的試驗(yàn)過(guò)程中，其污水中TN質(zhì)量濃度都低于無(wú)水生植物的空白對(duì)照組，表示試驗(yàn)選擇的6種單一水生植物對(duì)TN都起到了良好的去除作用。

在高濃度TN水體中，試驗(yàn)第40d時(shí)，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率均達(dá)到了最高值，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組所在的污水中TN濃度降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為17.63 %，金魚藻、 菖蒲和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組與其差異具有顯著意義(

P

<0.05)。6種單一水生植物中菖蒲的TN去除率最高，為99.80%，其去除率上升速度最快。大薸的TN去除率最低，為36.03%。

圖3 單一水生植物高濃度氮處理下對(duì)TN去除率

在中濃度TN水體中，試驗(yàn)第40d時(shí)，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率均達(dá)到了最高值，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組所在的污水中TN濃度降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為2.39 %，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組與其差異均具有顯著意義(

P

<0.05)。6種單一水生植物中菖蒲的TN去除率最高，為97.82%，其去除率上升速度最快。鳳眼蓮的TN去除率最低，為42.38%。

圖4 單一水生植物中濃度氮處理下對(duì)TN去除率

在低濃度TN水體中，試驗(yàn)第40d時(shí)，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率均達(dá)到了最高值，金魚藻、穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組所在的污水中TN濃度降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為4.61 %，穗花狐尾藻、美人蕉、菖蒲、大薸和鳳眼蓮單一植物試驗(yàn)組與其差異具有顯著意義(

P

<0.05)，金魚藻與其差異具有極顯著意義(

P

<0.01)。6種單一水生植物中美人蕉的TN去除率最高，為96.60%，其去除率上升速度在10～40d較快。鳳眼蓮的TN去除率最低，為26.58%。

圖5 單一水生植物低濃度氮處理下對(duì)TN去除率

2) 單一水生植物對(duì)水體TN的去除貢獻(xiàn)率 植物的去除貢獻(xiàn)率是指植物通過(guò)吸收作用去除的氮、磷含量占水中污染物去除總量的比例，受植物種類和水體污染程度影響。6種單一水生植物在高、中、低三種濃度污水中對(duì)TN均能起到良好的去除效果。在高濃度污水中單一植物對(duì)TN的去除貢獻(xiàn)率為51.07%～82.34%，菖蒲最大，大薸最?。辉谥袧舛任鬯袉我恢参飳?duì)TN的去除率為94.36%～97.56%，菖蒲最大，鳳眼蓮最小；在低濃度污水中單一植物對(duì)TN的去除率為82.68%～95.23%，美人蕉最大，鳳眼蓮最小。金魚藻、穗花狐尾藻、菖蒲、大薸和鳳眼蓮的去除貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為中濃度>低濃度>高濃度，美人蕉的去除貢獻(xiàn)率表現(xiàn)為低濃度>中濃度>高濃度，說(shuō)明單一植物金魚藻、穗花狐尾藻、菖蒲、大薸和鳳眼蓮，較于處理低濃度和高濃度污水，更適合處理中濃度污水，美人蕉較于處理中濃度和高濃度污水，更適合處理低濃度污水。

表3 單一植物對(duì)TN的去除貢獻(xiàn)率 %

2.5 組合水生植物對(duì)水體TN去除效果研究

1)組合水生植物對(duì)水體TN的去除率。在高濃度TN污水中，試驗(yàn)第40d時(shí)，8種組合水生植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率均達(dá)到了最高值，其所在的污水中TN濃度均降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為17.63 %，B：金魚藻+美人蕉+大薸、B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：金魚藻+菖蒲+大薸、B：金魚藻+菖蒲+鳳眼蓮、B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸、B：穗花狐尾藻+菖蒲+大薸和B：穗花狐尾藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有顯著意義(

P

<0.05)，B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有極顯著意義(

P

<0.01)。8種組合水生植物試驗(yàn)組中B：金魚藻+菖蒲+大薸的TN去除率最高，為97.20%，其去除率上升速度最快。B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組的TN去除率最低，為50.46%。

圖6 組合水生植物高濃度氮處理下對(duì)TN去除率

在中濃度TN污水中，試驗(yàn)第30d時(shí)，B： 金魚藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率達(dá)到了最高值，其所在的污水中TN濃度降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為1.99 %，B：金魚藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有極顯著意義(

P

<0.01)。試驗(yàn)第40d時(shí)，B：金魚藻+美人蕉+大薸、B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：金魚藻+菖蒲+大薸、B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸、B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：穗花狐尾藻+菖蒲+大薸和B：穗花狐尾藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率均達(dá)到了最高值，其所在的污水中TN濃度均降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為2.39 %，B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸、B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮和B：穗花狐尾藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有顯著意義(

P

<0.05)，B：金魚藻+美人蕉+大薸、B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：金魚藻+菖蒲+大薸和B：穗花狐尾藻+菖蒲+大薸組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有極顯著意義(

P

<0.01)。8種組合水生植物試驗(yàn)組中B：穗花狐尾藻+菖蒲+大薸的TN去除率最高，為99.19%，其去除率上升速度在10～20d最快。B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組的TN去除率最低，為42.19%。

圖7 組合水生植物中濃度氮處理下對(duì)TN去除率

在低濃度TN污水中，試驗(yàn)第30d時(shí)，B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸組合水生植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率達(dá)到了最高值，其所在的污水中TN濃度降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為4.61 %，B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸組合水生植物試驗(yàn)組與其差異不具有顯著意義。試驗(yàn)第40d時(shí)，B：金魚藻+美人蕉+大薸、B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：金魚藻+菖蒲+大薸、B：金魚藻+菖蒲+鳳眼蓮、B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：穗花狐尾藻+菖蒲+大薸和B：穗花狐尾藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除率均達(dá)到了最高值，其所在的污水中TN濃度均降至最低；此時(shí)空白對(duì)照組的TN去除率為4.61 %，B：金魚藻+美人蕉+大薸、B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮、B：金魚藻+菖蒲+鳳眼蓮、B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮和B：穗花狐尾藻+菖蒲+鳳眼蓮組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有顯著意義(

P

<0.05)，B：金魚藻+菖蒲+大薸組合水生植物試驗(yàn)組與其差異具有極顯著意義(

P

<0.01)。8種組合水生植物試驗(yàn)組中B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮的TN去除率最高，為98.67%，其去除率上升速度最快。B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸組合水生植物試驗(yàn)組的TN去除率最低，為33.99%。

圖8 組合水生植物低濃度氮處理下對(duì)TN去除率

2)組合水生植物對(duì)水體TN的去除貢獻(xiàn)率。植物的去除貢獻(xiàn)率是指植物通過(guò)吸收作用去除的氮、磷含量占水中污染物去除總量的比例，受植物種類和水體污染程度影響。8種組合水生植物在高濃度污水中對(duì)TN均能起到良好的去除效果。在高濃度污水中對(duì)TN的去除貢獻(xiàn)率為65.07%～81.86%，B：金魚藻+菖蒲+大薸組合最大，B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮組合最?。辉谥袧舛任鬯袑?duì)TN的去除貢獻(xiàn)率為94.33%～97.75%，B：金魚藻+菖蒲+鳳眼蓮組合最大，B：金魚藻+美人蕉+鳳眼蓮組合最??；在低濃度污水中對(duì)TN的去除貢獻(xiàn)率為86.45%～95.33%，B：穗花狐尾藻+美人蕉+鳳眼蓮組合最大，B：穗花狐尾藻+美人蕉+大薸組合最小。8種組合水生植物的去除貢獻(xiàn)率均表現(xiàn)為中濃度>低濃度>高濃度，說(shuō)明水生植物組合在污水的凈化處理中，對(duì)中濃度污水具有更好的處理效果。

表4 組合植物對(duì)TN的去除貢獻(xiàn)率 %

3 討論

6種水生植物及其組合對(duì)污水中TN的去除效果明顯，氮的去除途徑包括氮的揮發(fā)作用、反硝化作用、植物吸收和短程厭氧氨氧化，其中硝化-反硝化是氮去除的主要去除機(jī)制。水生植物需要吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽以滿足自身生長(zhǎng)需要，通過(guò)對(duì)水生植物的收割處理，即可達(dá)到去除水體中營(yíng)養(yǎng)鹽，凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體的目的。此外水生植物根系具有較大的比表面積，可以附著大量微生物，為微生物代謝提供適宜的環(huán)境，從而提升微生物活性與多樣性，通過(guò)微生物的新陳代謝作用可以有效的去除水體中的氮磷、有機(jī)物。本研究中植物處理組通過(guò)微生物的硝化-反硝化作用以及植物的吸收作用，對(duì)TN的去除達(dá)到了良好的效果。菖蒲和美人蕉根系發(fā)達(dá)，大量微生物附著在其根系表面，有利于硝化菌和反硝化菌的生長(zhǎng)，使水體中的氮素較快的轉(zhuǎn)化為可供植物吸收利用的氮，最后通過(guò)植物吸附沉降和吸收作用降低水體中TN的濃度。

6種水生植物對(duì)含氮水體的去除效果表明，不同種類水生植物對(duì)含氮污水中TN的凈化效果差異較大，水生植物的選擇直接影響對(duì)TN的去除效果。本試驗(yàn)中，菖蒲和美人蕉單一植物試驗(yàn)組對(duì)TN的去除效果較好，二者均為多年生挺水植物。因此在水生植物的選擇上，應(yīng)以大型多年生挺水植物為主，這類植物根系發(fā)達(dá)且常年具有活性，不需要每年栽種，地上部分可連年生長(zhǎng)，通過(guò)收割處理可達(dá)到去除TN的目的。水生植物的篩選應(yīng)遵循本土植物優(yōu)先、多年生、抗逆性強(qiáng)、植物根系發(fā)達(dá)、生物量大、去污能力強(qiáng)等基本原則。

研究表明，水生植物及其組合對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體的水質(zhì)具有一定的凈化效果，六種水生植物及其組合對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水體水質(zhì)都具有良好的適應(yīng)性，且對(duì)水體中的TN的去除具有一定優(yōu)勢(shì)。較單一水生植物而言，組合水生植物對(duì)水中的TN去除效果更為明顯。這與文獻(xiàn)[29]的研究結(jié)果相同，主要由于組合水生植物之間存在一定的生態(tài)位互補(bǔ)，比單一水生植物具有更合理的物種多樣性，更容易保持生態(tài)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，組合水生植物根際微生物種類繁多、對(duì)污染物的利用層次更為充分，可以保持較為穩(wěn)定的凈化效果，并且其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更強(qiáng)，可以減少病蟲(chóng)害的發(fā)生。

通過(guò)6種水生植物及其組合的高、中、低三種濃度的含氮污水的去除貢獻(xiàn)率比較分析得出6種水生植物及其組合均對(duì)中、低濃度含氮污水的去除貢獻(xiàn)率較高濃度含氮污水高。這與文獻(xiàn)[30]的研究結(jié)果相近，在處理低負(fù)荷氮的凈化系統(tǒng)中，水生植物的吸收起主要作用。本試驗(yàn)顯示，在高濃度含氮污水中，單一水生植物試驗(yàn)組的去除貢獻(xiàn)率為51.07%～82.34%，組合水生植物試驗(yàn)組的去除貢獻(xiàn)率為65.07%～81.86%；在中濃度含氮污水中，單一水生植物試驗(yàn)組的去除貢獻(xiàn)率為94.36%～97.56%，組合水生植物試驗(yàn)組的去除貢獻(xiàn)率為94.33%～97.75%；在低濃度含氮污水中，單一水生植物試驗(yàn)組的去除貢獻(xiàn)率為82.68%～95.23%，組合水生植物試驗(yàn)組的去除貢獻(xiàn)率為86.45%～95.33%。

我國(guó)利用水生植物凈化污水的形式多樣，包括生態(tài)浮床技術(shù)、人工濕地技術(shù)、凈化塘和根際過(guò)濾技術(shù)等，這些技術(shù)均有實(shí)際應(yīng)用案例，具有不同的處理效果。但水生植物在水體修復(fù)的應(yīng)用過(guò)程中側(cè)重凈化效果，大多選擇生物量增長(zhǎng)量較快的植物，在實(shí)際應(yīng)用中需注意水生植物的生長(zhǎng)狀況，在處理周期結(jié)束后需對(duì)植物進(jìn)行及時(shí)的收割，防止TN濃度回升，造成二次污染。短期內(nèi)具有明顯的凈化效果，但無(wú)法滿足長(zhǎng)期的凈化需求。在利用水生植物凈化污水的應(yīng)用中，還需要不斷的篩選凈化效果穩(wěn)定，適應(yīng)能力強(qiáng)的植物，針對(duì)不同污染程度的污水，對(duì)水生植物進(jìn)行科學(xué)合理的搭配組合，以期達(dá)到穩(wěn)定、顯著的凈化效果。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)高、中、低濃度氮的設(shè)置參考城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放和湖泊富營(yíng)養(yǎng)化等級(jí)中TN濃度，可為處理城市生活污水和富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)問(wèn)題中水生植物的選擇提供一定的理論依據(jù)。

(1)從單一水生植物對(duì)TN去除效果可以看出，6種單一水生植物對(duì)高濃度含氮污水的TN去除效果為菖蒲>鳳眼蓮>美人蕉>金魚藻>穗花狐尾藻>大薸；對(duì)中濃度含氮污水的TN去除效果為菖蒲>金魚藻>大薸>穗花狐尾藻>美人蕉>鳳眼蓮；對(duì)低濃度含氮污水的TN去除效果為美人蕉>金魚藻>菖蒲>穗花狐尾藻>大薸>鳳眼蓮。菖蒲在高濃度和中濃度含氮污水中表現(xiàn)出的除氮能力均最強(qiáng)，說(shuō)明其適合處理高、中濃度含氮污水，美人蕉對(duì)低濃度污水的凈化效果最好，適合處理低濃度含氮污水。

(2)從組合水生植物對(duì)TN去除效果可以看出，8種組合水生植物對(duì)高濃度含氮污水的TN去除效果為B>B>B>B>B>B>B>B；對(duì)中濃度含氮污水的TN去除效果為B>B>B>B>B>B>B>B；對(duì)低濃度含氮污水的TN去除效果為B>B>B>B>B>B>B>B。B組合在處理高濃度含氮污水時(shí)的凈化效果最優(yōu)，B組合在處理中濃度含氮污水時(shí)的凈化效果最優(yōu)，B組合在處理低濃度含氮污水時(shí)的凈化效果最優(yōu)，B組合在處理高、低兩種濃度含氮污水時(shí)的凈化效果良好，具有較好的應(yīng)用潛力。

(3)從6種水生植物及其組合TN去除率趨勢(shì)的比較可以看出，在高濃度含氮污水中，菖蒲和B組合去除TN速率較快；在中濃度含氮污水中，菖蒲和B組合去除TN速率最較快；在低濃度污水中，美人蕉去除TN速率較快，組合水生植物去除速率差異不明顯。在高中濃度含氮污水中，組合水生植物的除氮效果優(yōu)于單一水生植物，但在低濃度污水中，二者處理效果無(wú)顯著差異。

(4)通過(guò)6種水生植物及其組合的高、中、低三種濃度的含氮污水的去除貢獻(xiàn)率比較分析得出6種水生植物及其組合均對(duì)中、低濃度含氮污水的去除貢獻(xiàn)率較高。說(shuō)明水生植物對(duì)中、低濃度含氮污水TN的吸收作用較明顯，適合處理低負(fù)荷氮的污水。

(5)通過(guò)對(duì)比挺水植物、浮水植物和沉水植物三種植物類型的凈化效果可知，挺水植物對(duì)含氮污水的凈化效果最優(yōu)，其次為浮水植物，沉水植物較差，在實(shí)際應(yīng)用中，水生植物組合可以考慮設(shè)置更大比例的挺水植物，以提升水體凈化效果。