孙静

[摘要]于桥水库是天津的的主要供水水源地，位于天津市蓟县城东，主要入库河流有沙河、淋河以及作为引滦输水渠道的黎河。于桥水库引滦通水以来，年均入库流量4.65亿km³。于桥水库的污染来源主要为调水和调水沿线的污染。通过对于桥水库沉积的铁矿砂对水库水生植物生长实验研究，进而提出铁矿砂对水库水质和水生植物生长的影响。

[关键词]铁矿砂 沉水植物  研究

于桥水库是天津的主要供水水源地，位于天津市蓟县城东，是国家重点大（I）型水库之一，于桥水库流域的地理位置是北纬39?56ˊ—40?23ˊ，东经117?26ˊ—118?12ˊ，南靠翠屏山，北倚燕山，东临滦河水系，南界还乡诸河，该流域东西长66 km，南北宽50 km。水库坝址位于蓟运河左支流州河上游出山口处，是一座山谷形盆地水库。主要入库河流有沙河、淋河以及作为引滦输水渠道的黎河。于桥水库引滦通水以来，年均入库流量4.65亿km³。于桥水库的污染来源为引滦上游调水和调水沿线。通过对于桥水库沉积的铁矿砂对水库水生植物生长实验研究，进而提出铁矿砂对水库水质和水生植物生长的影响。

一、实验材料

实验植株为取自天津于桥水库里面常见的菹草、金鱼藻和马来眼子菜三种沉水植物。选取健康的植株并整株带回，在室内培养一段时间，挑选生长良好、生物量相近、長势一致的植株做为实验材料，其中菹草为芽殖体，金鱼藻和马来眼子菜取自顶枝25 cm。实验底泥和实验用水采自于桥水库中，铁矿砂选取于桥水库上游黎河沿岸。

二、实验研究方法

实验在60×30×30 cm的水生态模拟槽中进行。底质选用不同配比的底泥和铁矿砂混合而成，以铁矿砂在底泥中所占的百分比依次组成5种配比的底质，分别为0%、10%、30%、50%、100%。混合均匀后，将不同底质填满直径为9 cm、高15 cm的圆形塑料瓶中，之后将三种植物的顶枝竖直插入5种不同底质中5 cm深，然后放入模拟槽中进行实验，最后向模拟槽中注满于桥水库原水（如图5-37所示）。实验每种底质做2个平行。每隔几天对植株的高度进行测定，并观察与分析植株长势状况;在实验开始和结束时测定单株生物量、水质指标以及底质指标，其中水质指标包括氨氮、总氮、磷酸盐、总磷、叶绿素、高锰酸盐，底质指标包括全氮、全磷、有机质含量。

三、实验结果分析

（1）不同底质对菹草的影响

菹草在不同底质中随生长时间植株高度的变化情况。实验第三天时菹草就有不同程度的增长，不同配比的底泥上各植株生长高度差异显著。在实验一个月时，0%、10%、30%、50%、100%底质上植株高度依次为56 cm、92.5 cm、64.5 cm、57 cm、20.5 cm，与最初相比，增长高度依次为52 cm、80.5 cm、54.5 cm、40 cm、4.5 cm，表现为10%>30%>0%>50%>100%，菹草日均生长率由高到低表现为：10%>0%>30%>50%>100%。由数据结果可以发现，底泥中含有少量的铁矿砂对菹草生长有益，但铁矿砂含量过高超过50%时不利于菹草的生长，当全部为铁矿砂时，菹草几乎不增长。

（2）不同底质对金鱼藻生长的影响

金鱼藻在第三天时就有不同程度的增长，并且在不同底质中有差异，10%的底质在19天之后植株高度几乎没有增长，50%、100%底质中的金鱼藻在一个月时萎蔫掉落。在一个月时，0%、10%、30%底质上植株高度依次为52 cm、39.5 cm、50.5 cm，50%、100%底质中金鱼藻掉落、断枝，最终的植株高度为 40.5 cm、46 cm，与初始高度相比，5种底质上植株增长高度依次为32 cm、19.5 cm、30.5 cm、20.5 cm、26 cm，表现为0%>30%>100%>50%>10%，生长率由高到低表现为：0%>30%>100%>50%>10%，见图5-41。可见，金鱼藻的生长受底质的影响，最适宜的生长底质为不含铁矿砂的底泥;而对于含有铁矿砂的底泥，100%含量的砂优于30%、50%、10%含量的铁矿砂。

（3）不同底质对马来眼子菜生长的影响

由于马来眼子菜根系发达，实验中截取顶枝20 cm插入底泥中实验，实验第7天左右马来眼子菜叶片逐渐枯萎，植株几乎没有生长。10天左右后，在不同对照组水箱中，马来眼子菜均出现新生嫩芽，这说明水生植物可以将养分和能量分配于植株的不同部位，马来眼子菜在新的水环境中，首先进行根系生长，这是物种生物学特性所致，另一方面也体现在植物在面对环境的改变所作出的适应性改变。在含沙量为100%的配比中，马来眼子菜仍然能进行生长，说明马来眼子菜对底质的异质化适应性较强。

结束语： 底泥中铁矿砂的含量影响底质物理性质及营养盐含量，对三种植物的生长影响显著。在环境条件（水、底泥、温度）一致的情况下，菹草生长最好，金鱼藻其次，马来眼子菜生长最差。对于菹草而言，底泥中含有少量的铁矿砂对其生长有益，但铁矿砂含量过高超过50%时不利于菹草的生长，当全部为铁矿砂时，菹草几乎不增长。金鱼藻的生长受底质的影响，最适宜的生长底质为不含铁矿砂的底泥;而对于含有铁矿砂的底泥，100%含量的铁矿砂优于30%、50%、10%含量的铁矿砂。水生植物对底质的影响中，不同铁矿砂含量的同种植物中，有机质、TN含量随着铁矿砂含量增加而递减，TP含量随着铁矿砂含量增加而递增。不同水生植物、相同铁矿砂含量对比分析，吸收沉积物有机质、TN、TP效率对比，在铁矿砂含量<30%时，菹草占优，表现为：菹草>金鱼藻>马来眼子菜;在铁矿砂为50%时，有机质、TN、TP吸收效率为：马来眼子菜>金鱼藻>菹草。

底质的各项物理性状如含水率、孔隙度、比重、粒级、氧化还原条件等能影响水生植物生长。在底泥中掺入一定量的砂（<30%），改变了原底泥的物理性质，同体积条件下，降低了含水率，增加了底泥的容重，使底泥的密实度得到改变，在这样的情况下，底泥微生物数量和酶活性都将明显增加，在成活率相差无几的情况下，掺砂泥组中植物生物量的增加超过原底泥组中植物生物量。而随着掺入砂比例增加（>50%）及时间推移，水库底质发生板结，有机质及TN含量下降，也影响了水生微生物活性，更不利于水生植物扎根成活。通过实验为提出铁矿砂对水库水质和水生植物的影响提供数据参考，为于桥水库水质改善提供研究基础。