各组植物均表现出初期生物量增加较快，后期增加有所放缓。苦草和粉绿狐尾藻生物量随时间呈不断增加趋势。空心菜处理组生物量初期上升速度较快，叶片快速生长，在实验第15天，空心菜各生物量处理组(B1~B4)分别增加了3.6、1.9、1.5、1.4倍，高生物量处理组在实验初期便覆盖了整个生长区域，但是生物量达到峰值后，开始不断下降，可能是生物量限制了植物的生长，造成植物叶片衰亡，长势减弱(图1)。空心菜(B1)处理组在实验周期内持续生长，但是后期长势减缓，说明其生长也受到了生物量的影响。苦草生物量在实验周期内叶长和生物量持续增加，但是增加量较小，可能是苦草经过前期培养，逐渐达到生长稳定期。高粉绿狐尾藻生物量处理组随着时间增加，生物量达到了4种水生植物全生长周期的最大生物量，为1 398.20 g。
2.2 3种水生植物对尾水溶解氧和pH的影响
不同植物对水体溶解氧含量影响存在差异，苦草、粉绿狐尾藻、空心菜3种水生植物水体DO平均值分别为10.47、3.30和2.89 mg·L?1。苦草水体DO浓度最高，空心菜水体DO最低。苦草可以显著提高水体溶解氧含量，其他2种植物由于覆盖在水面，DO含量显著低于苦草水体。苦草DO初期增加较快，由6 mg·L?1快速增加10 mg·L?1以上，而另外2种植物DO则随时间不断下降(图2)。生物量对水体DO浓度存在影响，苦草和粉绿狐尾藻DO浓度均随生物量增加，呈下降趋势。空心菜水体DO浓度受植物生长状况影响，不同生物量处理组变化趋势存在差异。最低生物量处理组(B1)在整个净化周期内均呈现上升趋势，植物覆盖度不断增加，到实验结束已基本覆盖全部水面。而其DO随生物量增加，呈现出不断降低的趋势，另外3个空心菜处理组，在实验后期均表现出一定的密度胁迫，植物有所衰败。空白对照在整个实验周期内呈现初期快速上升，后期不断下降，苦草溶解氧基本均大于空白对照，空心菜和粉绿狐尾藻水体DO浓度显著低于空白对照。对溶解氧含量进行方差分析，结果表明，第5、15和30天，水体溶解氧受植物类型影响极显著(P≤0.01)，生物量对溶解氧含量影响较小。
不同植物处理水体pH有所不同，苦草、粉绿狐尾藻、空心菜3种水生植物水体pH平均值分别为8.94、7.46和7.30。pH变化与DO相似，苦草水体pH显著高于其他2种植物。苦草水体pH开始时快速上升，20 d上升到最高，各组pH均高于9.68，粉绿狐尾藻和空心菜水体pH均随时间呈现波动上升的趋势(图3)。水体pH受生物量影响，但整体差异不显著。苦草水体pH随生物量增加呈下降趋势。最高空心菜生物量处理组(B4)在实验初期pH低于最低空心菜生物量处理组(B1)，后期高于最低空心菜生物量处理组。空白对照pH呈先升高、后降低的趋势。苦草水体pH大于空白对照，粉绿狐尾藻和空心菜处理组水体均低于空白对照。对pH进行方差分析，结果表明，第5、15和30天，受植物类型影响显著(P≤0.05)，生物量对pH影响较小。创设合适的水体环境有利于氮磷等营养物质物质的去除，不同类型植物对水体环境的影响存在差异[17-19]，生物量也会影响水体环境;因此，对不同类型植物和生物量进行研究，根据不同类型植物和生物量对水体环境的影响，筛选有利于污染物去除的植物，可以为处理污水处理厂尾水等低污染水体、进一步削减氮磷负荷提供理论依据。
实验选取3种不同植物，分别为粉绿狐尾藻、空心菜和苦草净化污水处理厂模拟尾水。粉绿狐尾藻采自南京师范大学仙林校区三用河(32°06'09.20″N，118°54'30.35″E)。空心菜通过购买幼苗在温室内置于尼龙网上进行水培15 d。苦草采用室内培育，选择大小相似的植株进行培养。实验基质选取太湖淤泥，采回后充分混匀，保持每个实验组添加的淤泥相同，排除底泥中营养盐对水生植物净化效果的影响。实验水体根据前期对江苏省宜兴市周铁镇污水处理厂尾水氮磷浓度的监测模拟配制而成。
1.2 实验处理
实验采用高63 cm，桶口直径50 cm的PVC桶。每个塑料桶水的体积为80 L，底层铺设5 cm左右的淤泥，实验模拟的尾水配置方法为：硝氮用KNO3配制，称取4.62 g，氨氮用NH4Cl配制，称取0.62 g，总磷用KH2PO4配制，称取0.35 g，溶解后倒入80 L的水中，浓度如表1所示。3种水生植物用自来水驯化2周后，选取生长旺盛、大小相似的植株进行尾水净化实验。每个植物设4个生物量水平处理组(表2),每种植物生物量均按照质量比为1:2:3:4进行配置。每个处理重复3次，定期用自来水补充蒸发水量以保证体积恒定。实验在南京师范大学生态修复平台温室内进行，实验从2017年6月7日至7月6日，平均温度为27 ℃。
1.3 取样与测试
实验期内采样8次，在实验的第0、2、5、10、15、20、25、30天采集水样，测定总氮、总磷、氨氮、硝氮、亚硝氮、DO、pH，同时测定植物生物量等指标。生物量的测定方法是将水生植物从实验桶中取出，用吸水纸吸干水分后称重。如遇有水生植物破败、死亡情况，及时捞出，不计入生物量。总氮用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(GB 11894-1989)测定，总磷用钼酸铵分光光度法(GB 11893-1989)测定，硝态氮用Auto Analyzer 3 连续流动分析仪(德国Bran Luebbe公司)测定;DO和pH用美国HACH生产的HQ30d便携式溶氧、pH测试仪进行测定。采用Excel 2016统计数据，Origin 9.0软件绘制图表，采用SPSS17.0软件对实验数据进行相关性分析，采用Two-way ANOVA进行方差分析。实验采用CASS工艺，以实际生活污水作为处理对象，在A/O/A/O运行模式的基础上调节运行参数，创造出适宜反硝化聚磷菌生长的条件，实现了较好的脱氮除磷效果，稳定运行近2个月，出水COD、TP、TN、氨氮去除率平均值分别为90.47%、99.09%、84.71%、95.02%，基本达到城市污水排放标准(GB 18918-2002)一级A标准。