浮水植物-底泥-微生物系统对富营养化水体氮的净化作用

摘要：

浮水植物有较大的水深适应范围,繁殖能力强,对营养物质具有较强的吸收能力,而且便于种植、收割和日常管理,被广泛应用于控制水体富营养化.除了植物的吸收及根区效应外,底泥的吸附与截留、微生物降解等途径也可以去除水中的污染物.但是,在同一近自然实验体系内,植物、底泥和微生物等在水体营养物质去除过程中发挥的作用尚不明确.笔者通过模拟湿地生态系统,研究水体、植株、底泥N含量以及根际微生物群落结构等的变化,阐明浮水植物-底泥-微生物系统中各途径在富营养化水体N的净化过程中发挥的作用.结果表明,处理40 d后,中、高N浓度系统中对照组和植物组水体NH4+-N、NO3--N和TN的去除率均高于87％,且大多数情况下2组处理之间没有显著差异.睡莲(Nymphaea tetragona)更适应在高N环境中生长,不仅生物量显著高于其他植物,且其对N的积累量也最高.低N和中N系统,对照组底泥的无机氮(IN)含量显著高于植物组,而在高N系统,IN含量在2组之间没有显著差异,且均表现出累积效应.此外,与对照组相比,植物组底泥的根际细菌α多样性指数和群落结构无显著变化.与未灭菌处理相比,底泥灭菌后水体TN、NH4+-N及底泥IN含量显著升高.该研究证明了在富营养化水体N净化过程中,除了植物吸收外,微生物作用和底泥的吸附与截留同样发挥着重要作用,这为湿地系统中富营养化水体N的高效去除提供了科学依据.

关键词：植物吸收;富营养化水体;N沉降;灭菌;微生物功能

所属期刊栏目：37

分类号：X52(水体污染及其防治)

资助基金：江苏省农业科技自主创新资金项目〔CX182026〕

在线出版日期：2021-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1341-1351