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香根草是一种对环境污染具有很好修复作用的水陆两栖植物。本课题通过开展香根草修复水体富营养化和底泥重金属污染的研究,以期为香根草在水环境污染治理方面的实际工程应用提供参考。
采用温室浮床法研究香根草对富营养化物质氮(N)、磷(P)的吸收作用。首先考察香根草对典型富营养化水体N、P的去除效果,发现香根草对富营养化的限制因子之一磷有很好的去除作用。在总氮(TN)水平为10.00 mg·L-1,总磷(TP)水平为2.00 mg·L-1时,香根草对水体的TN去除率达到35%以上,对TP的去除率达到60%以上。其次考察不同TN浓度对香根草吸收TN效果的影响以及不同N∶P比例对香根草吸收TP的效果,发现香根草对TN的吸收与水体中TN浓度正相关。不同的P浓度水平下N∶P对香根草吸收TP效果的影响不同。P浓度水平为0.50mg·L-1时,低的N∶P比例(N∶P=5∶1)和高的N∶P比例(N∶P=20∶1)都不利于香根草对TP的吸收,在P浓度水平为2.00和4.00mg·L-1,低的N∶P比例(N∶P=5∶1)吸收TP效果较好。香根草去除P的最好时间阶段在第7~20d,香根草对高P浓度有较好的耐性。在人工气候箱中研究了香根草吸收P的动力学,香根草具有较好的磷亲和能力,最大吸收速率Vmax可以达到8.86μmol·g-1·FW·h。
在人工气候箱中研究了香根草对底泥中重金属Pb、Cu的吸收作用。香根草对底泥中Pb吸收效果较差,并且随着Pb浓度的增加,香根草的生长受到抑制,具体表现在植株的鲜重减少,总叶绿素的含量减少,丙二醛含量增加。通过香根草对Cu的吸收试验发现,香根草对Cu具有较好的耐性,且对Cu的吸收效果较好。在试验Cu浓度为100mg·kg-1下,香根草叶部的含量为19.820 mg·kg-1·FW,根部的含量为125.075mg·kg-1·FW。