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城市河道黑臭已成为我国许多大、中城市共同存在和亟待解决的重要环境污染问题。其中底泥污染是影响和制约河流水质的主要二次污染源,在外源输入得到有效控制后,底泥中蓄积的大量有毒有害污染物可在一定的条件下重新释放到水体中,造成二次污染。底泥污染的整治是城市黑臭河流污染控制的难点之一,也是目前全球范围内普遍关注的突出环境问题。本文依托国家科技重大专项课题《城市黑臭河道外源阻断、工程修复与原位多级生态净化关键技术研究与示范》(2009ZX07317-006),针对上述问题,选取睡莲(Nymphaea tetragona georgi)、荷花(Nelumbo nucifera)两种常用于水质净化的景观水生植物,以上海市黑臭河道工业河的底泥为处理对象,开展了利用睡莲、荷花原位修复工业河底泥中典型持久性有机污染物PAHs和重金属的试验研究,重点研究了睡莲、荷花对黑臭河道底泥中PAHs和重金属的去除效果,PAHs和重金属在睡莲、荷花中的含量和分布特征,以及种植睡莲、荷花对底泥中PAHs组成、重金属形态和生物毒性等的影响,旨在探索睡莲、荷花修复黑臭河道底泥中持久性有机污染物(POPs)和重金属的潜力和可行性,为植物修复河道底泥提供参考依据。主要结论如下：(1)睡莲、荷花对底泥中PAHs和重金属均有去除效果,睡莲对PAHs的去除效果较荷花好,经176d的修复后,睡莲对PAHs的去除率为55.9%,荷花对PAHs的去除率为32.4%。荷花对重金属的去除效果较睡莲好,荷花对重金属的去除率为20.42%,睡莲对重金属的去除率为18.23%。总体来看,两种植物对PAHs的去除效果比对重金属的去除效果好。(2)睡莲、荷花的根、茎、叶中PAHs的含量范围为574.6(睡莲叶)-1750.5ng/g(荷叶),荷花不同组织中PAHs的含量差异较明显,表现为叶(1750.5ng/g)>根(1239.9ng/g)>茎(612.7ng/g),睡莲各组织中PAHs差异较小,表现为根(620.9g/g)>茎(597.1ng/g)>叶(574.6ng/g)。总体来看,荷花各组织中PAHs的含量均高于睡莲,荷花较睡莲具有较强的富集PAHs的能力。(3)睡莲、荷花种植前后底泥中PAHs的组成无显著变化,均以2--4环的低中环PAHs为主。底泥中低中环PAHs的含量越高,越有利于植物对PAHs的去除,睡莲槽底泥中低中环PAHs的百分含量高出荷花槽15.54个百分点,睡莲对低中环PAHs的去除效果较好,由初始百分含量99.29%降低为78.43%,荷花对中环PAHs的去除效果较好,由初始的49.68%降低到37.55%。两种植物的6种组织中,除睡莲叶中低中环PAHs的百分含量相当外,其余组织中均为低环PAHs的含量最高,中环PAHs次之,高环PAHs最少,其百分含量范围分别为：44.57%(睡莲叶)～57.58%(荷花叶)；中环为23.03%(荷花茎)～42.93%(睡莲叶)；高环为8.75%(荷花叶)～21.08%(睡莲茎)。(4)睡莲、荷花两种植物均对重金属有一定的积累能力,且对五种重金属的积累表现出一致性,均为Cu>Cr>Ni>Pb>Cd。两种植物吸收和积累重金属的种类和数量各不相同,重金属在植物体内各组织的分布情况也有差异。Cu、Ni在睡莲中的分布特征为根>叶>茎,Cd和Pb为根>茎>叶,Cr为叶>根>茎。Cr、Ni在荷花中的分布特征一致,为茎>叶>根,Cu表现为茎>根>叶,Cd、Pb作为植物的有害元素,主要积累在荷花的叶部组织。总体表现为,荷花对重金属的积累量和富集能力大于睡莲。(5)植物种植后底泥中各重金属形态含量的变化有随总量减小而减小的趋势,各种形态重金属的百分含量在植物种植前后未发生显著变化。Cd、Cu两种重金属元素在种植植物后一些形态有所增加。植物修复前后底泥中Cr、Pb、Ni的主要存在形态为残渣态,Cd、Cu的主要存在形态为可提取态。(6)睡莲、荷花种植前,底泥生物毒性均为中等毒性,经睡莲修复后底泥的生物毒性降低为轻微毒性,经荷花修复后底泥的毒性降低为无毒性,荷花对底泥的解毒效果较睡莲好。