Effect of calcium addition on phosphorus enrichment capacity of two submerged plants (Potamogeton crispus L. and Ceratophyllum demersum L.)in water bodies

Abstract

沉水植物光合作用形成的微环境有利于水体中钙和磷形成CaCO3-P共沉淀，从而将水体中的磷永久性去除，避免植物腐烂后的二次污染.但不同的沉水植物种类形成CaCO3-P共沉淀的能力不同.本文以沉水植物菹草（Potamogeton crispus L.）和金鱼藻（Ceratophyllum demersum L.）为实验对象，研究水体中添加钙离子（0、100 mg/L）对水体磷（磷浓度：0、0.2、2 mg/L）的去除和植物富集磷的差异，并通过植物灰分磷的组分分析，聚焦植物钙磷的变化，为生态修复中沉水植物的选择提供理论依据.结果表明：（1）菹草和金鱼藻体系中总磷（TP）和溶解性反应磷（SRP）浓度显著下降，添加钙离子使降幅升高，且菹草体系中水体TP和SRP降幅均高于金鱼藻TP和SRP降幅；（2）菹草的干重全磷在高磷低钙（2-0）水平最高，灰分总磷在高磷高钙（2-100）水平最高，而金鱼藻干重全磷在高磷高钙（2-100）水平最高，灰分总磷在中等磷低钙（0.2-0）水平最高；（3）在2 mg/L的磷浓度下，添加钙离子使菹草的钙磷（HCl-P）和水溶性磷（H2O-P）含量升高，有机磷（NaOH-P）含量降低，结果使灰分总磷含量升高，而金鱼藻NaOH-P升高，HCl-P和H2O-P含量均降低，结果使灰分总磷降低.这表明菹草通过提高吸附性磷和钙磷含量增强磷的富集，而金鱼藻则只显著升高了灰分中有机磷的含量.显然，水体富营养化背景下，相较于金鱼藻，菹草具有更强的形成CaCO3-P共沉淀的能力，具备竞争优势.