农田退水的植物修复技术研究 ——以氮、磷和苯醚甲环唑为例

论文摘要

由于农用化学物质（主要包括化学农药和肥料）在农田生态系统中广泛而大量的使用,使得农田退水中既含有大量的氮磷等营养物质,同时还含有一些残留农药。这些物质随农田退水进入地表水体后,一方面可引起水体的富营养化,另一方面还会引起水体中残留农药的污染,威胁人畜饮水安全并导致水体中鱼虾等水生动物的死亡。本研究采用微宇宙技术,通过模拟实验,研究了六种常见水生植物（水芹菜、空心菜、水浮莲、三叶浮萍、紫背浮萍和满江红）对人工配制的农田退水中总氮、总磷和苯醚甲环唑的吸收与净化能力大小。结果表明：六种供试水生植物对农田退水中总氮（TN）、总磷（TP）和苯醚甲环唑有较强的吸收与净化能力,其中它们对总氮的去除与净化能力大小为：空心菜>水芹菜>水浮莲>满江红>紫背浮萍>三叶浮萍；对总磷（TP）的去除与净化能力大小为：水芹菜>空心菜>水浮莲>紫背浮萍>满江红>三叶浮萍；对苯醚甲环唑的去除和净化能力大小为：水芹菜>水浮莲>空心菜>紫背浮萍>满江红>三叶浮萍。考虑到水芹菜和空心菜可直接作为蔬菜食用及三叶浮萍和满江红等可作为畜禽饲料,拟以水芹菜和空心菜为主要的水生植物,同时考虑到不同水生植物的生长季节、生长特点和生态习性及生态系统的多样性与稳定性,构建以“水芹菜-满江红”、“空心菜-满江红”、“水芹菜-三叶浮萍”和“空心菜-三叶浮萍”的4个二元复合植物系统,并将其应用到农田退水的修复治理之中,这样不仅可以吸收水体中的氮磷等营养物质,生产出水芹菜和空心菜等蔬菜,同时还可以将农田退水中的残留农药-苯醚甲环唑修复清理。结果表明：上述4个二元复合生态系统可以进一步提高对农田退水中总氮、总磷和苯醚甲环唑的吸收和净化能力,其中对苯醚甲环唑的净化能力提高了近1倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 农田退水的来源与性质
• 1.1.1 自然因素
• 1.1.2 人为因素
• 1.2 农田退水污染现状
• 1.2.1 水体富营养化的现状
• 1.2.2 农药残留污染现状
• 1.3 农田退水对环境的影响
• 1.3.1 水体富营养化的影响
• 1.3.2 苯醚甲环唑残留的影响
• 1.4 农田退水中氮、磷及农药残留污染治理的必要性
• 1.5 研究进展
• 1.5.1 植物修复污染水体研究进展
• 1.5.1.1 定义及特点
• 1.5.1.2 植物修复机制
• 1.5.1.3 植物修复研究进展
• 1.5.2 苯醚甲环唑残留污染研究进展
• 1.5.2.1 苯醚甲环唑物化性质
• 1.5.2.2 苯醚甲环唑研究进展
• 1.6 本研究的目的、意义
• 2 材料及方法
• 2.1 材料选择原则
• 2.2 野外调查
• 2.3 供试植物简介
• 2.3.1 水芹菜
• 2.3.2 空心菜
• 2.3.3 水浮莲
• 2.3.4 三叶浮萍
• 2.3.5 紫背浮萍
• 2.3.6 满江红
• 2.4 采集与驯养
• 2.4.1 供试植物的采集和驯养
• 2.4.2 农田退水样品的采集分析与人为模拟
• 2.5 研究方法
• 2.5.1 技术路线与思路
• 2.5.2 研究方法
• 2.5.3 二元复合水生植物系统去除与净化作用实验
• 2.5.4 二元复合水生植物系统中的水芹菜和空心菜体内苯醚甲环唑的残留降解实验
• 2.6 测定方法
• 3 结果分析
• 3.1 供试植物对农田退水中TN、TP和苯醚甲环唑的去除效果
• 3.1.1 总氮
• 3.1.2 总磷
• 3.1.3 苯醚甲环唑
• 3.1.4 "水芹菜—三叶浮萍"二元复合水生植物系统去除与净化效果
• 3.1.5 "空心菜-三叶浮萍"二元复合水生植物系统去除与净化效果
• 3.1.6 "水芹菜-满江红"二元复合水生植物系统去除与净化效果
• 3.1.7 "空心菜-满江红"二元复合水生植物系统去除与净化效果
• 3.2 苯醚甲环唑在供试植物组织内残留情况分析
• 3.2.1 "空心菜—三叶浮萍"二元复合水生植物系统
• 3.2.2 "水芹菜—满江红"二元复合水生植物系统
• 4 结论与展望
• 4.1 研究结论
• 4.2 存在的问题
• 4.3 进一步的工作
• 参考文献
• 作者简历
• 攻读硕士学位期间发表的论文成果
• 致谢