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两种沉水植物腐烂过程中营养盐释放特征

3.17万字 68页 包括外文翻译，原创作品，通过查重系统

摘 要
水体富营养化是当今全球性的水质问题，对环境质量、社会发展和人体健康都有很大影响。我国作为一个水资源总量丰富但水环境不容乐观的大国，这一难题亟待解决。对于富营养化的防治和治理，目前主要的技术手段有一下四方面：水体富营养化评价技术，外源削减，内源消除，生态修复。其中，生态修复凭借其低成本，可持续性及可再生的特点正成为主要的手段。
引入水生植物以恢复生态系统是目前对富营养化水体进行生态修复的主要技术手段。沉水植物作为水生态系统的初级生产者，对整个水体生态系统的结构与功能及系统稳定性有决定性的影响。其恢复与重建是水生态修复工程和人工湿地工程的重点和难点。然而，成功引入并经过生长期后，如果不及时收割，沉水植物在腐败过程中又会向水体释放营养盐，造成二次污染。如何在充分利用水生植被进行水质净化和生态修复的基础上降低其二次污染，是当前的热点。
本研究采用实验室模拟植物腐败的方法，选取水生态修复工程中常用的沉水植物：狐尾藻和眼子菜，进行为期31天的实验，旨在分析不同的沉水植物在腐败过程的营养盐释放特征，选取合适的植物搭配及收割策略方式，为提高生态修复效果提供技术支持。经过实验获得了以下结论：
1.水体中氮元素的释放呈现持续波动的趋势，7d时释放强度最大，在21d之后，有了较统一的下降趋势，主要以有机氮形式释放。
2.水体中磷元素的释放呈现先升后降的趋势，以17d为界有一个明显的释放过程。
3.眼子菜在较高生物量条件下，营养盐释放量基本高于狐尾藻。较低生物量条件下，狐尾藻总氮和硝氮释放量高于眼子菜组；眼子菜总磷释放量高于狐尾藻。
4.植物腐烂过程中沉积物总有机质含量随时间减小，但有机质会从植物体转入沉积物。不同植物之间，狐尾藻有机质释放量高于眼子菜；相同植物，生物量越大，有机质含量越高。
5.降解速率方面，初期眼子菜降解较快，但就整个实验期而言，狐尾藻降解更多。
沉水植物的腐败分解是一个长期而复杂的过程，包含许多物理和化学变化，如：机械破碎、可溶性有机物的浸出、自溶以及植物组织的分解等。本次实验由于时间限制，可能无法得出沉水植物腐烂过程的完整图景。笔者希望在31d的实验中找寻已有规律，预测可能的趋势，并分析原因，尽可能多的了解沉水植物腐烂过程中营养盐的释放特征。



关键词：富营养化；沉水植物；腐烂分解；营养盐释放；二次污染