水蚊子

4种水生动物对富营养化园林水体的净化效果

许铭宇;刘雯;陈平

【摘要】以叉尾斗鱼、鲢鱼、食蚊鱼、和田螺等4种水生动物为试验对象,研究了

在静水条件下4种单一水生动物对富营养化园林水体中总氮(TN)、总磷(TP)、化学

需氧量(COD)等水质指标的净化效果.结果表明:4种水生动物在富营养水体中存活

率均不同,且对水质存在明显影响.鲢鱼和食蚊鱼在试验结束时已全部死亡,叉尾斗鱼

和田螺均无死亡现象出现.随着试验中鲢鱼和食蚊鱼的逐渐死亡,水中的

TN,TP,NH+4-N浓度呈快速增长的现象,其中对TN和NH+4-N的影响较大,试验

结束时其浓度比初始值分别高出16.37~18.35,17.19~19.65mg/L;叉尾斗鱼对污

水有较强的适应性,有效降低污水中TP,COD,NH+4-N、色素的浓度,其去除率分别

可达15.5%,37%,40.8%,19.1%;而田螺对降低水中pH、色度值具有较好的作用,对

污水COD也有较好的去除效果,其去除率为36.5%,接近叉尾斗鱼的去除效率.因此,

叉尾斗鱼和田螺可优选为水体净化材料.

【期刊名称】《水科学与工程技术》

【年(卷),期】2017(000)005

【总页数】5页(P3-7)

【关键词】水生动物;富营养化;园林水体;水质指标;净化效果

【作者】许铭宇;刘雯;陈平

【作者单位】广州普邦园林股份有限公司,广州510600;仲恺农业工程学院环境科

学与工程学院,广州510225;仲恺农业工程学院园艺园林学院,广州510225

【正文语种】中文

【中图分类】X52

水生动物对维持生态系统功能具有重要作用，对水体中营养物质循环有直接和间接

的影响［1，2］。水生动物是以过滤的方式来摄取水中浮游生物，它们用腮或口

中齿作为滤网，通过水的吸入与吐出而滤取小型浮游生物。常见的用于净化水质的

水生动物有鳙鱼、鲢鱼、田螺、河蚌等。国内利用水生动物在抑制污染水体、净化

水质、控制藻类及去除水体中的色素等方面有许多研究和应用［3，4］，但是对

于水生动物净水性筛选和水生动物消除水体蚊子幼虫的研究较少。因此，本研究通

过鲢鱼、食蚊鱼、叉尾斗鱼和田螺等4种水生动物的净水性研究，试图弄清在静

态水条件下富营养化园林水体中水生动物对水体水质的影响及在消除蚊子幼虫孑孓

方面的作用，为水生动物在富营养化园林水体的应用提供理论基础和参考。

田螺购自广州万寿路菜市场，个体壳高1.6～2.2cm，长2.3～3.5cm；叉尾斗鱼

采集于潮州郊外，个体大小4～5cm；鲢鱼和食蚊鱼购自广州花鸟鱼虫市场，鲢鱼

个体大小4～5cm，食蚊鱼个体大小2～3.5cm。

试验用水为人工配制富营养化园林水体，水质初始指标值TN，TP，COD，分别

为3.78±0.22，3.86±0.02，137.43±6.30，1.413±0.06，0.033±0.002mg/L，

pH值7.83±0.05，色度值152±0.58度。

在高20cm，直径10cm的玻璃瓶中装入1L试验用水，试验共设有5组处理，每

个处理3个平行，第1组对照，第2组叉尾斗鱼（3尾），第3组鲢鱼（3尾），

第4组食蚊鱼（15尾），第5组田螺（9个）。在实验室内进行，周期15d，每

隔3d监测1次指标。试验期间因水分蒸发或取样导致水量减少，通过补充去离子

水来保持水量不变。

试验对TN，TP等7个指标进行取样分析和测定，试验测试指标和测定方法按照

《水和废水监测分析方法》（第四版）［5］。

（1）TN：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（GB11894—89）测定。

（2）TP：钼锑抗分光光度法（GB11893—89）测定。

（3）COD：重铬酸钾法（GB11914—1989）测定。

（4）：纳氏试剂比色法（HJ535—2009）测定。

（5）：分光光度法（GB7493—87）测定。

（6）pH：便携式pH计测定。

（7）色度：铂钴标准比色法测定。

水体中污染物去除率计算公式：

式中C0为初始体积分数；Ci为试验后的体积分数。

试验所获得的数据使用MicrosoftExcel2007进行编辑处理、绘制相关图表，每

组处理的差异性通过SPSS19.0软件进行分析。

在试验期间均没有对各组别中投放饲料，叉尾斗鱼和田螺在整个试验过程中没有出

现死亡现象，生长正常，状态良好；鲢鱼在试验初期生长情况较好，在第6d死亡

1尾，第9d死亡2尾，在试验结束时全部死亡；而食蚊鱼在试验进行第2d死亡

4尾，第3d死亡6尾，第4d死亡8尾，到了第7d时死亡10尾，第10d全部

死亡。

在试验进行到第6d时，对照中产生有10多条蚊子幼虫孑孓，其余各处理均没有

发现孑孓，在第7d时发现田螺有蚊子幼虫孑孓产生16条，在试验结束时，对照

组和田螺组仍有孑孓存在，其余各组都没发现孑孓踪影。

不同处理间TN浓度随时间的变化如表1。

由表1可知，各组处理水体中TN浓度随时间的延长而有不同变化。与对照相比，

各组处理的TN浓度均呈现上升趋势，这可能主要与水生动物在水中的排泄物有关，

排泄物中含有氨氮、尿酸、氨基酸等含N元素［6］。在试验周期不长的情况下，

才导致水体中的TN浓度持续上升，其中，第3组和第4组的上升趋势更为明显，

分别是在第6d和第3d开始迅速上升，分析其原因是第3组在试验第6d时已经

死亡2尾，第4组食蚊鱼在试验进行至第2d时就已经共死亡4尾，第3d时共死

了6尾，第4d时共死了8尾，到了第7d时共死了10尾，在第10d时基本已经

全部死亡，这可能是因为在试验期间没有对其投放饲料，因此造成食蚊鱼陆续死亡，

鱼死亡会分泌出大量的含N物质，在5次测定的数据中显示各组处理的TN浓度

均与对照差异显著。

不同处理间TP浓度随时间的变化如表2。

由表2可知，经过15d试验后，各组处理TP浓度都出现时降时升的现象，第1

组、第3组和第4组总体呈上升趋势，第2组和第5组表现为先上升再下降的趋

势。其中，第2组叉尾斗鱼对TP的去除效果较好，在试验结束时去除率15.5%，

第5组次之，去除率3%，第3组和第4组的去除效果最差，去除率为负值，这可

能是因为鱼的死亡增加了水中的TP浓度，在试验结束时，各处理与对照差异显著。

不同处理间COD浓度随时间的变化如表3。

由表3可知，除了第3组鲢鱼略有上升之外，各组处理对试验水体的COD均有一

定的去除效果，其中，第2组对COD的去除效果较好，平均去除率37%；第5

组次之，平均去除率36.5%；第3组最差，其去除率-0.7%，第1组和第4组的

平均去除率分别为23.3%，12.9%；这可能是滤食性动物可摄食水中的浮游动物、

悬浮物及各类细菌，其排泄物可促进悬浮物的絮凝沉淀，进而达到净化水质的效果

［7］，在试验结束时各处理与对照差异显著。

不同处理间浓度随时间的变化如表4。

由表4可知。各组处理污水中浓度变化趋势不一致，第1组和第2组、第5组表

现为先上升再下降的趋势，其中，第2组对的去除效果较好，在试验结束时去除

率40.8%，而第3组和第4组的浓度则表现出持续上升的现象，这可能和鱼的排

泄物中含有氨氮、尿酸、氨基酸等含N元素有关，而且这两组的鱼在试验过程中

陆续出现死亡的现象也有关（水生动物死亡会分解出含有N、P等营养物质）。在

试验结束时，第2组和第5组与对照无显著差异，其余2组与对照差异显著。

不同处理间浓度随时间的变化如表5。

由表5可知，各组处理中的浓度不稳定，第2组和第5组在第9d时均出现浓度突

然上升的现象；到试验结束时，各组处理的均高于对照，其中，第2组和第4组

的浓度最高，分别为1.328，1.215mg/L，但在试验前期第2组和第5组对的去

除效果优于其他处理，在试验结束时除了第3组与对照无显著差异外，其余各组

与对照差异显著。

不同处理间pH值随时间的变化如表6。不同处理间色度值随时间的变化如表7。

由表6可知，第1组、第3组和第4组pH值呈上升趋势，第2组和第5组总体

表现为下降趋势，第2组和第5组pH值下降的原因可能是水生动物的呼吸作用

和水中有机物的分解作用，增加了水中二氧化碳的含量，进而降低了水中的pH值

［9］。

由表7可知，各组处理都能使水中色素得到下降，总体来看，各处理去除水中色

素能力从大到小为田螺>叉尾斗鱼>食蚊鱼>对照>鲢鱼，田螺通过摄取水中色素物

质和悬浮物，可有效减低水体的色度。

（1）水生动物一般都具有较强的富集作用和滤食能力，能有效地去除水体中的N，

P营养元素及藻类［9-11］。有研究［12］发现在试验前20d时在有螺的处理中，

水体中的TN浓度要比对照的高，在20～50d时TN浓度变化情况较为平稳，而

且螺密度越多的处理中比螺密度小的TN浓度要高，但到了50～60d时，TN浓

度开始下降，到试验结束时已低于对照组。表明螺对水体中的TN随着时间的延长

而具有一定的去除效果，而本研究因试验周期较短，只进行了15d，无法得知后

续TN的变化趋势，因水生动物排泄物中含有氨氮、尿酸、氨基酸等含N元素，

致使各组处理在试验短时间内TN浓度持续上升。

（2）张国栋［13］利用鲢鱼、鳙鱼进行水体富营养化的围隔净化试验，结果表明，

在试验结束时，水体中TN，TP分别从7.41mg/L下降到2.43mg/L，0.392mg/L

下降到0.091mg/L，去除率分别为67.2%，76.8%。而本研究中的鲢鱼在试验结

束时应该全部死亡，对污水起不到净化作用，反而因死亡造成水中TN，TP，浓度

快速增长，这与前人研究的结果存在差异，分析其原因可能是在试验过程中没投喂

鱼饲料，致使鲢鱼由于长时间没进食而死亡。

（3）在试验过程中对照和田螺组均有蚊子幼虫产生，说明田螺对去除蚊子幼虫孑

孓没有效果，但田螺对降低水中pH、色度值具有较好的作用，也对污水中COD

有较好的去除效果，其去除率为36.5%，接近叉尾斗鱼的去除效率；虽鱼的处理

中没有出现孑孓，但鲢鱼组和食蚊鱼组在试验过程中都出现死亡现象；叉尾斗鱼对

污水有较强的适应性，在吞食水中蚊子幼虫的同时，还能有效降低污水中TP，

COD，，色素的浓度，其去除率分别可达15.5%，37%，40.8%，19.1%；因此，

叉尾斗鱼和田螺可优选为水体净化材料之一。

（4）应用水生动物进行水体净化能有效去除水中的污染物质，但水生动物在水体

净化过程中如有死亡现象，应及时打捞出来，否则会因水生动物自身死亡分解所释

放的物质，造成水中TN，TP等水质指标不同程度地上升，由此引起水体富营养

化。

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