生態(tài)修復常用水生植物匯總課件

1、生態(tài)修復常用水生植物匯總生態(tài)板塊藝術中心2014.8目錄重金屬修復植物水生耐污植物當前存在問題 通過生態(tài)方式修復河水、凈化水質，實現(xiàn)污染水體凈化與修復的手段越來越受到普遍關注。因此，尋找高效凈化水體的水生植物是生態(tài)修復的關鍵。 水生植物凈化水體一方面是能夠吸收氮磷供自身生長和代謝使用，另外多種水生植物還有很強的富集重金屬的能力。 由于不同的植物對不同的重金屬有其不同的耐受限度，故有必要知道其對重金屬離子的耐受臨界值。表1 部分水生植物對重金屬的耐受上限值(mg/L)1 重金屬修復植物 1.1植物對重金屬耐受上限重金屬離子 HgCuCdZnPb水車前-15.40.104.0040.3金魚藻1.0

2、07.805.00-水葫蘆0.0620.05.0010.030.2荇菜-0.200.50-水蔥-30.0-大薸-5.0010.0- 不同植物對同種重金屬的富集能力有所不同，而同種植物對不同重金屬的富集能力也不盡相同。表2 重金屬富集植物及去除效果匯總1 重金屬修復植物 1.2重金屬富集植物Cd、Pb富集植物富集系數(shù)（Cd）富集系數(shù)（Pb）-根莖葉根莖葉-旱傘草157.7524.16107.548.23-鳶尾122.86.69224.5114.53-菖蒲88.947.3966.922.24-美人蕉120.9426.0536.655.9-注：燈芯草、梭魚草能夠不同程度降低水體中重金屬含量，對Pb和

3、Cd具有較強的富集能力。Cu、Pb、Zn富集植物富集系數(shù)（Cu）富集系數(shù)（Pb）富集系數(shù)（Zn）根莖葉根莖葉根莖葉蘆葦2.991.216.993.748.324.29茭白9.122.5916.185.8226.939.06水鱉6.11.5833.41510.024.73其他重金屬富集植物(濃度單位均為mg/kg）重金屬種類富集植物備注Pb、Zn、Cu、As、Mn鳳眼蓮在初始濃度Mn55mg/L水體中，對Mn的富集系數(shù)為（莖葉102.90，根210.09），在初始濃度（Cu，Zn，Cr，F(xiàn)e，Cd：15）5天去除率90%以上。對Hg、Cu、Cd、Zn、Pb的耐受上限分別為：0.06、20、5、1

4、0、30.2。Cd、As、Hg、Zn荇菜對Cd、Zn的耐受上限分別為：0.5、0.2。Cd、Cr、Hg、Pb普生輪藻-As, Cd, Pb、Cu、Zn大薸初始濃度（Cd，Cu，Zn：5；）7天去除率20.1%，50.48%，60.4%。對Cu、Cd的耐受上限分別為：5、10。Pb、Zn東方香蒲鉛富集系數(shù)為（根66.86，莖葉41.38），在Pb300mg/L，可以正常生長，不受抑制。Pb、As輪葉黑藻在初始濃度為(As:0.175mg/L、Pb:0.06mg/L）的污水中， As和Pb的富集系數(shù)分別為592，142。As、Cd大茨藻又能積累并移除大量的重金屬（As和Cd）。Co、Cr金魚藻對重

5、金屬鈷、鉻有較強的超富集能力。對Hg、Cu、Cd的耐受上限分別為：1、7.8、5。Pb、Hg苦草對重金屬Pb和Hg具有較強的吸收富集作用；初始濃度（Hg：0.1，0.5，1.0，3.0）6天去除率70%84%。Cu、Mn石菖蒲初始濃度（Cu，Mn：2.0）去除率91%-99.7%。Zn莼菜-Cd水蔥對重金屬具有較強的耐受性，且鎘富集能力較強。對Cd的耐受上限分別為：30。As、Cu槐葉萍同時槐葉萍對砷和銅具有良好的富集效果。初始濃度（Cu：150）3天去除率92.8%98.0%。Zn、As菹草-水車前對Cu、Cd、Zn、Pb的耐受上限分別為：15.4、0.1、4、40.3。 由表2，對Cd、P

6、b具有較強富集能力的水生植物主要有：旱傘草、鳶尾、燈芯草、菖蒲、美人蕉、梭魚草。蘆葦、茭白、水鱉對Zn、Cu、Pb具有明顯的吸收富集作用。在Cu9.00mg/L，Pb1.01mg/L，Zn6.00mg/L的水體環(huán)境下，上述三種植物均可以正常生長。狐尾藻和小眼子菜對As、Zn、Cu、Cd和Pb均具有較強的吸收富集能力。對As和Pb的吸收效果尤其明顯，在初始濃度為（As:0.175mg/L、Pb:0.06mg/L）的污水中，狐尾藻和小眼子菜對As和Pb的富集系數(shù)分別為(342，124)和（524,93）。另外多種植物對不同重金屬具有富集能力，均可以作為水生態(tài)修復的潛在物種。 2 水生耐污植物 2.

7、1水生植物對氮磷的吸收水生植物水體修復2.1.1水生植物體內氮磷含量 通過水生植物對氮磷的吸收，治理受污染水體效果明顯。根據(jù)不同植物體內氮磷含量高低，可以優(yōu)選出高效凈化水體的水生植物。表3 不同水生植物體內氮磷含量由上表：浮水植物體內氮磷含量最大，其次是沉水植物，最后是挺水植物。2 水生耐污植物 2.1水生植物對氮磷的吸收植物名稱最大高度（m)氮含量（mg/kg)磷含量（mg/kg)薏苡224.1-25.64.2-5.6蘆葦318-212.0-3.0花葉蘆竹217.2-35.11.7-6.2野茭白110.9-25.11.3-6.9茭白1.816.8-27.94.4-5.3千屈菜0.812.3-

8、29.91.61-5.94香蒲25.0-240.5-4.0燈芯草1152鳶尾0.54.7-25.32.3-4.7菖蒲1.211-352.3-5.7大薸12.0-481.5-11.5浮萍25.0-50.04.0-15.0鳳眼蓮10-401.4-12槐葉萍20-481.8-9.0苦草0.516.9-30.52.2-4.7穗花狐尾藻1-381.2-6.42.1.2水生植物對氮磷的凈化效果 通過水生植物對氮磷的吸收，治理受污染水體效果明顯。根據(jù)不同植物體內氮磷含量高低，可以優(yōu)選出高效凈化水體的水生植物。表4 幾種水生植物對氮磷的凈化效果2 水生耐污植物 2.1水生植物對氮磷的吸收植物名稱 初始濃度（m

9、g/L） 去除率（%） 植物名稱 初始濃度（mg/L) 去除率（%） 蘆葦 銨態(tài)氮3.46；總氮15.97；硝態(tài)氮1.10；總磷3.05； 90.27，91.90，89.08，82.60 旱傘草 CODcr150-180；總P4.55；總N41.70； 93.91；81.18； 水蔥 76.71，68.16，74.41，86.27 茭白 94.17；78.05； 水花生 92.24，91.60，91.10，95.10 香蒲 96.81；78.95； 香蒲 91.67，92.30，59.97，83.00 藨草 90.05；79.62； 慈姑 86.53，87.58，79.69，84.76 菖蒲

10、94.10；74.25； 大聚藻 總氮16.0-110.51；總磷2.49-9.03 89.90，75.30 馬蹄蓮 89.86；85.17； 香菇草 91.80，79.10 鳳眼蓮 93.98；89.25； 水芹 91.50，94.00睡蓮 92.57；82.52； 美人蕉 88.00，74.30 紫萍 91.34；81.63； 鳳眼蓮 80.40，77.80 金魚藻 85.11；79.62； 大薸 74.90，69.90 水浮蓮 92.01；85.67； 黃菖蒲 38.60，50.40 旱傘草 CODcr350-400；總P9.78；總N54.78； 72.90；84.43； 鳶尾 50.

11、00，50.40 茭白 67.33；81.53； 旱傘草 CODcr50-60；總P2.47；總N15.13； 75.81；74.98； 香蒲 70.67；84.22； 茭白 82.35；53.52； 藨草 67.05；83.70； 香蒲 70.79；69.61； 菖蒲 58.71；81.08； 藨草 62.00；86.30； 馬蹄蓮 67.87；86.32； 菖蒲 65.23；70.80； 鳳眼蓮 86.68；84.96； 馬蹄蓮 70.32；77.36； 睡蓮 84.27；86.42； 鳳眼蓮 99.27；80.93； 紫萍 68.80；82.55； 睡蓮 89.23；75.57； 金魚藻

12、 52.42；81.04； 紫萍 93.19；71.40； 水浮蓮 72.94；90.19； 金魚藻 65.70；70.20；水浮蓮 82.95；88.09； 由表4，以上植物對氮磷均具有較好的去除效果。其中鳳眼蓮、水浮蓮、旱傘草、香蒲對各種程度的污染均具有很強的去除能力，去除率在70%以上。除鳳眼蓮與睡蓮外，其他水生植物對高濃度的污染水體中的總磷去除效果較差，均未達到70%。表中水生植物中，黃菖蒲和鳶尾對氮磷的去除效果最差。2 水生耐污植物 2.1水生植物對氮磷的吸收水生態(tài)修復植物2 水生耐污植物 2.2有效凈化有機物的水生植物 名稱初始濃度（mg/kg）去除率（%）旱傘草CODcr50-6

13、0；總P2.47；總N15.13；96.36；茭白98.38；香蒲95.14；藨草87.45；菖蒲90.28；馬蹄蓮93.12；鳳眼蓮99.19；睡蓮96.36；紫萍98.79；金魚藻93.52；水浮蓮99.60；旱傘草CODcr150-180；總P4.55；總N41.70；99.34；茭白93.85；香蒲99.34；藨草92.75；菖蒲97.36；馬蹄蓮97.80；鳳眼蓮97.58；睡蓮98.79；紫萍99.56；金魚藻92.75；水浮蓮99.78；旱傘草CODcr350-400；總P9.78；總N54.78；90.90；茭白76.18；香蒲86.91；藨草73.31；菖蒲74.13；馬蹄蓮

14、82.31；鳳眼蓮87.73；睡蓮88.14；紫萍87.32；金魚藻72.29；水浮蓮79.55； 表5 幾種水生植物對CODcr的凈化效果 表5表明傘草等水生植物對有機污染物的凈化效果明顯。其中，旱傘草在各種污染濃度下CODcr去除率均能達到90%，其他植物在前兩種污染水平也都保持90%以上去除率。在污染程度最重（CODcr350-400mg/L、總P9.78mg/L、總N54.78mg/L）的情況下，傘草等植物的去除率也能保持在較高的水平，為75.87%-88.14%。 此外：茭白、慈姑對城市污水BOD5去除率可達80%以上。蘆葦、香蒲、眼子菜和鳳眼蓮等去除石油廢水的有機污染物達95%以上

15、。水蔥可使食品廠廢水中COD降低70%-80%，使BOD5降低60%-90%。鹽生燈芯草、燈芯草和水蔥等對酚的凈化能力都很強，100g植物在100h之內對酚的吸收分別達到204mg/L，230 mg/L和202 mg/L。表6 水生植物對DDT的去除效果 由表6，眼子菜和蓼屬植物對農(nóng)藥DDT凈化能力很強。當水中DDT濃度為0.445g/L時，眼子菜體內濃度達到1.0mg/L，富集系數(shù)為2220，水中DDT濃度為2.1g /L時，富集系數(shù)為3500。水中DDT濃度為0.30g /L，蓼屬植物體內濃度可達30.3mg/L，富集系數(shù)為10萬。水蔥對樂果的去除效果較強，去除率高達78.6%。 另外，水

16、蔥和菖蒲對多效唑（殺蟲劑）的積累和降解能力較強，可明顯縮短多效唑的半衰期，在高濃度多效唑（200mg/L)水體中仍能正常生長。 水生鳶尾、菖蒲和千屈菜對加速降解阿特拉津（除草劑）過程中享有較大貢獻，利用他們進行水體中阿特拉津的污染修復具有較大可行性。2 水生耐污植物 2.3有效吸收農(nóng)藥的水生植物植物名稱農(nóng)藥類型初始濃度去除效果眼子菜DDT0.445-1.0g/L富集系數(shù)為：2220-3500蓼屬植物DDT0.30g /L富集系數(shù)為：100000水蔥樂果5mg/L去除率：78.6%綜上，常用的生態(tài)修復水生植物如下表所示：表7 常見生態(tài)修復水生植物污染因子修復植物Cd旱傘草、鳶尾、菖蒲、美人蕉、燈

17、芯草、梭魚草、荇菜、普生輪藻、大薸、大茨藻、水蔥Pb旱傘草、鳶尾、菖蒲、美人蕉、燈芯草、梭魚草、蘆葦、茭白、水鱉、鳳眼蓮、普生輪藻、大薸、東方香蒲、輪葉黑藻Cu蘆葦、茭白、水鱉、鳳眼蓮、大薸、石菖蒲、槐葉萍Zn蘆葦、茭白、水鱉、鳳眼蓮、荇菜、大薸、東方香蒲、莼菜、菹草、水車前As鳳眼蓮、荇菜、輪葉黑藻、大茨藻、槐葉萍、菹草、水車前Mn鳳眼蓮、石菖蒲Hg荇菜、普生輪藻、苦草Cr普生輪藻、金魚藻Co金魚藻氮磷旱傘草、香蒲、鳳眼蓮、睡蓮、紫萍、水浮蓮、蘆葦、水花生、慈姑、茭白、馬蹄蓮、水蔥、大薸、美人蕉COD旱傘草、茭白、香蒲、藨草、菖蒲、馬蹄蓮、鳳眼蓮、睡蓮、紫萍、金魚藻、水浮蓮BOD5茭白、慈姑

18、、蘆葦、香蒲、眼子菜、鳳眼蓮、水蔥酚鹽生燈芯草、燈芯草、水蔥農(nóng)藥眼子菜、蓼屬植物、水蔥、菖蒲、水生鳶尾、千屈菜 大薸和鳳眼蓮具有生物侵略性，在生態(tài)工程中應注意其管理；大聚藻和香菇草具有一定的耐寒特征，在我國南方地區(qū)冬季低溫條件下可以少量生長；黃菖蒲和鳶尾對水質凈化效果相對較差，但是在我國南方地區(qū)冬季低溫條件下能夠正常生長，因此可以將這幾種挺水植物與其他水生植物組配使用，以提高冬季條件下的持續(xù)凈水能力和景觀效果。 利用植物進行土壤污染修復的研究較多，但對水體中植物污染修復尤其是重金屬修復的應用還不是很多，植物對水體中污染物的吸收與累積、對不同濃度污染物的耐受性研究以及耐受性強水生植物的篩選等也有待于進一步推進。另外，由于地域及市場因素，水生植物市場量與需求量信息不對稱，一旦水生生態(tài)修復規(guī)?；?，極有可能產(chǎn)生供需難以平衡的潛在問題。因此，在植物生態(tài)修復領