華南植物園在鄉土植物對富營養化水體的凈化效果研究取得新進展
氮、磷等營養元素含量過高導致的水體富營養化現象已成為全球性的環境問題，其治理與修復是當前環境領域的重點和難點。目前，國內相關修復工程多選用外來植物，如水葫蘆(Eichhornia crassipes)、大薸(Pistia stratiotes)等；這些植物難以管控，易在野外泛濫成災，造成嚴重的入侵危害。我國鄉土水生植物資源豐富，具有較高的生態安全性與景觀文化本土性，其中不乏兼具觀賞價值和水體修復潛力的種類，探索鄉土水生植物用于實踐，減少外來植物的入侵危害有較高研究意義。
中科院華南植物園徐蕾、蘇豐碩士等在王發國、莊萍副研究員等的指導下，對廣東省濕地維管植物進行全面調研的基礎上，以鄉土植物水龍（Ludwigia adscendens）、菱角（Trapa natans）等為研究對象，以水葫蘆作為植物對照，研究其在養殖廢水中的生長狀況、適應性和營養鹽去除潛力。并探討了不同的植物組合對受污染水體中的營養元素去除能力。試驗發現，水龍和菱角兩種鄉土植物在豬場養殖廢水中生長旺盛，生物量凈增長率分別為539.8%和385.9%；水葫蘆則出現異常現象，從第20天起莖葉和根系逐漸變白，生長停滯，并進一步腐爛死亡。水龍和菱角對于調節富營養化水體的pH值，提高溶解氧濃度和氧化還原電位，降低電導率具有一定的作用。水龍組水體中NH4+–N、NO3-–N、NO2-–N、TN、TP、COD 和 Chl-a的去除率分別為98.67%、64.83%、26.35%、79.30%、95.90%、69.62% 和92.23%；菱角組分別為99.47%、95.83%、85.17%、83.73%、88.72%、75.06% 和91.55%。試驗植物的吸收作用在水體營養鹽的去除中效果明顯，水龍對水體中TN和TP的吸收貢獻率分別為40.6%和43.5%，菱角組分別為36.9%和34.5%。
結果表明，鄉土水生植物水龍和菱角是可作為亞熱帶地區豬場養殖廢水等富營養化水體修復的備選植物；作為水體修復工程的常用植物，水葫蘆的生態風險值得進一步評估。槐葉萍(Salvinia natans)和野荸薺(Heleocharis plantagineiformis)組合可以有效地去除輕度受污染水體中的總氮和總磷，從而建議此植物組合可以運用到富營養化廢水的植物修復。
該研究得到廣東省自然科學基金項目、中國科學院戰略性先導科技專項、廣東省科技計劃項目等項目的資助。相關研究結果已近期發表在International Journal of Environmental Research and Public Health（《國際環境研究與公共衛生雜志》）上。
論文鏈接：https://www.mdpi.com/1660-4601/17/3/1103
https://www.mdpi.com/1660-4601/16/23/4663
圖1 水龍在豬場養殖廢水生長狀況（a：第1天；B：第15天）
圖2 菱角在豬場養殖廢水生長狀況（a：第1天；B：第15天）
