《水葫芦的利用与开发》开题报告.doc

1、2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 科：植物学研究背景：水葫芦，学名凤眼莲(Eichhornia crassipes)，雨久花科，俗称布袋莲、水荷花、假水仙。水生直立或漂浮草本。叶直立，卵形或圆形，光滑，叶柄长或短，中部以下膨大如球，基部有鞘状苞片，花茎单生，中部亦具鞘状苞片，穗状花序呈蓝紫色。水葫芦是 50 多年前从南美的巴西引进来的，属外来物种。它喜欢生长于温暖向阳及富含养分的水域中，无性繁殖能力特别强，每年的九、十月份是生长旺季。在适宜的条件下，每 5 天就能繁殖新株，也能开花结实产生种子而进行有性繁殖，一枝花大约结 300 粒种子。一公顷水面的水葫芦就能挤满 200

2、万株，重达 300 多吨。在富营养化水体中水葫芦生长速度近乎疯狂，若不及时打捞，会覆盖水面，堵塞河道，影响航运，阻碍排灌，在汛期阻碍水流，最终腐烂变臭，污染水质。浓密的水葫芦还降低了光线对水体的穿透能力，影响水底生物的生长，并增加水中二氧化碳的浓度，降低水产品产量，因此有些学者将之列为“世界十大害草”之一。水葫芦现已在中国很多地区泛滥成灾。如在杭州富春江水库，这些水生植物一大片一大片地连在一起，放眼望去水面俨然是一片看不到边的绿色草地，有些地方的厚度居然达到四五十厘米。多年来，受水葫芦之害的富春江水力发电厂、严子陵钓台管理处等单位，每年都要组织人力打捞处理 1000 多吨水葫芦，以保证正常航运

3、和发电，为此要耗费不小的人力、财力。如上海市市容环卫部门和水利部门每年也要花掉近 500 万的打捞费，打捞水葫芦等漂浮垃圾，在水葫芦生长高峰期，总重量约有 200 万吨的水葫芦覆盖了上海市约 25%的内河水域。为此，上海市曾每天出动 2000 多条船， 8000多人次，打捞水葫芦上万吨。研究综述：据我们调查，现在对水葫芦的开发和利用主要有：1、鲜水葫芦的简单利用：一是制成蔬菜，水葫芦的鲜花、嫩叶、茎鲜味可口，清香甜润，可直接食用，也可作鲜汤、菜食用；二是制成饲料，水葫芦叶、茎切碎用作鸡、鸭、鱼、猪、牛、羊等禽、畜的青饲料，每亩年产量 60 吨以上，可供 3040 头猪饲用；三是将根和枯叶用作复

4、合肥料的原料。2、利用水葫芦鲜汁，从中提取营养2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 60 吨以上，鲜汁可提取 40 吨，鲜汁既可用于功能饮料的营养添加剂，又可将鲜汁萃取干粉，它是一种高级营养素，既可作食品饮料和营养添加剂，也可作保健品和药品。水葫芦含有丰富的蛋白质，一株去除了水分的干水葫芦含 20%蛋白质，含量是一粒大豆的一半。这意味着，若有 5 万公斤的水葫芦，去除 90%以上的水分，剩下 0.5 万公斤干水葫芦，相当于 2500 公斤大豆。3、利用干渣、根和枯叶作肥料。水葫芦榨汁后的干渣约占 10%；根、叶粉碎烘干后每亩约 2 吨，以 40%的配比，可生产复合肥料 5 吨。

5、目前，中科院武汉水生所已成功生产出水葫芦复合肥。4、净化污水。事实上，水葫芦是净化污水的“生态功臣”。专家指出，在适宜条件下，一公顷水葫芦能将800 人排放的氮、磷元素当天吸收掉。24 小时内每克干重水葫芦能从污水中除去隔 0.67 毫克、铅 0.176 毫克、汞 0.150 毫克、银0.65 毫克、钴 0.57 毫克、锶 0.54 毫克。一般情况下，3 年时间内它就可将污水净化到常用水质标准，而投资仅需现行治污工程的 20%以下。研究表明，水葫芦甚至能将富营养水质转化成可直接饮用水。利用水葫芦净化污水是一种成本低廉、节约能源、效益较高的简便易行方法。5、制作盆景。其实，水生植物作为盆景从来都

6、是方便而新鲜的，水葫芦也不例外。如上海、广州有些单位，他们把水葫芦变为盆景，成为美化环境的有用植物。有关植物专家介绍，水葫芦作为普通绿色植物，成活率非常高，因此种植起来简单。6、制作家具。由于水葫芦不需花钱买，每当夏秋季节，水葫芦生长旺盛，只要花一些人工下河捞取就行。而且由水葫芦制成的家具不含甲醛，兼有环保、新颖等特色，所以特别受一些白领和艺术家的追捧。如2003 年成立的上海水葫芦环保家具有限公司，是一家注册资本仅 50万，但第一年就实现利润 40 万的公司。目前该公司一个月要生产300 件家具，但还跟不上市场的需求。7、种植食用菌。古田县长安汽车有限公司的职工将水葫芦用于试种食用菌获得成功

7、。他们将水葫芦粉碎渣试种竹荪、大球盖菇各一平方米，于 2004 年底获得收成：大球盖菇收 11 公斤，产量与现行用木屑、稻壳、刨花等为培养基的种植方式基本相同；竹荪收成 0.25 公斤（干品） ，略低于现行的用棉籽壳为培养基的 0.3 公斤（干品）左右，但用水葫芦粉碎渣作培养基因其易腐烂，生长期可提前约一个月。之后，他们又进行了食用菌生产中最难的银耳试种，经过发酵、晾晒以及改变辅料配方等一系列反复试验，终于在鸡年来临前夕获得成功：试种的 10 袋用水2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 、 本草纲目 、 本草遗 、滇南本草的记载，其中描述的浮萍、水葫芦的形象，与现在的水葫芦非常

8、相似，入药效果极好。 本草纲目水萍篇明确表示，水萍可医治伤寒、水肿、消渴、吐血、手脚发冷、脱肛、风热隐疹、风热丹毒、汗斑癜风、大风痢疾、毒肿初起，甚至可烧烟去蚊。今天的中药大辞典也清晰地写着：水葫芦，清热解毒、祛风出湿。治热疮、关节炎、风湿病。可内服也可外敷。配藻莎可治风热感冒，配升麻可透发斑疹，也可行水消肿，配蝉蜕可治皮肤瘙痒。研究目的：开发利用，趋利避害水葫芦。研究意义：1、学生科技创新能力的培养。2、开发和利用水葫芦，既可减少危害，又能带来巨大的社会效益。研究内容：1、水葫芦营养物质的定性检测原料欲鉴定成分试 剂 颜色变化 有 无淀 粉 碘 液 有无变蓝葡萄糖 斐林试剂 有否砖红色沉淀脂

9、 肪 苏丹 有无橘黄色水葫芦鲜汁蛋白质 双缩脲试剂有无紫色2、水葫芦营养物质的定量检测取 1000 克水葫芦，测定其中糖类、脂类、蛋白质的含量3、饲养法用水葫芦饲养几只鸡或鸭，看有无异常出现，或有异常情况时是否与水葫芦有关。4、水葫芦净化污水的鉴定（借助浙江大学生化实验室资源）把河水放入 5 盆花盆，每盆种植几株水葫芦，每隔一天测定 5盆水中各元素平均含量。2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 难：1、由于本课题在 2005 年 3 月确定，4 月通过。而水葫芦的生长有季节性，每年的九、十月份是生长旺季。所以由于材料的原因，有些实验只有在九、十月份才能进行。2、水葫芦富集重金属

10、离子能力很强，必然会影响食用和做培养基。但开发和利用的水葫芦，都是在江河湖泊中自然生长的，都有可能有富集重金属离子的现象，这对开发和利用带来一定的难度和说服力。2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 04 期2、蔡成翔，王华敏， 张 宗明：水葫芦对五种重金属离子的去除速率与富集机制研究，广西右江民族师专学报，2002 年 06 期 3、江洪涛，张红梅：国内外水葫芦防治研究综述，中国农业科技导报， 2003 年 03 期 4、张祖堂，李强：水葫芦代粪草栽培姬松茸试验初报，食用菌，2003 年 05 期5、崔立，肖怀平， 陈鲁 勇，徐燕，黄 赢子，褚建君：淀山湖水葫芦用于饲喂生长育肥

11、猪的效果研究，饲料工业，2004 年 03 期 6、杨宣华，麦焯棉， 许 波，罗岚，潘卫南，罗 月兰：水葫芦培养料栽培平菇试验，佛山科学技术学院学报(自然科学版 ) ，2004 年 03 期 7、蔡成翔：水葫芦对 Zn2+、Cd2+和 Fe3+的去除速率，云南环境科学，2005 年 01 期 2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 科：植物学一、问题的提出水葫芦，学名凤眼莲(Eichhornia crassipes)，雨久花科，俗称布袋莲、水荷花、假水仙。水生直立或漂浮草本。叶直立，卵形或圆形，光滑，叶柄长或短，中部以下膨大如球，基部有鞘状苞片，花茎单生，中部亦具鞘状苞片，穗状花

12、序呈蓝紫色。水葫芦是 50 多年前从南美的巴西引进来的，属外来物种。它喜欢生长于温暖向阳及富含养分的水域中，无性繁殖能力特别强，每年的九、十月份是生长旺季。在适宜的条件下，每 5 天就能繁殖新株，也能开花结实产生种子而进行有性繁殖，一枝花大约结 300 粒种子。一公顷水面的水葫芦就能挤满 200 万株，重达 300 多吨。在富营养化水体中水葫芦生长速度近乎疯狂，若不及时打捞，会覆盖水面，堵塞河道，影响航运，阻碍排灌，在汛期阻碍水流，最终腐烂变臭，污染水质。浓密的水葫芦还降低了光线对水体的穿透能力，影响水底生物的生长，并增加水中二氧化碳的浓度，降低水产品产量，因此有些学者将之列为“世界十大害草”

13、之一。水葫芦现已在中国很多地区泛滥成灾。如在杭州富春江水库，这些水生植物一大片一大片地连在一起，放眼望去水面俨然是一片看不到边的绿色草地，有些地方的厚度居然达到四五十厘米。多年来，受水葫芦之害的富春江水力发电厂、严子陵钓台管理处等单位，每年都要组织人力打捞处理 1000 多吨水葫芦，以保证正常航运和发电，为此要耗费不小的人力、财力。如上海市市容环卫部门和水利部门每年也要花掉近 500 万的打捞费，打捞水葫芦等漂浮垃圾，在水葫芦生长高峰期，总重量约有 200 万吨的水葫芦覆盖了上海市约 25%的内河水域。为此，上海市曾每天出动 2000 多条船， 8000多人次，打捞水葫芦上万吨。开发利用，趋利

14、避害是解决水葫芦问题的核心。二、水葫芦开发和利用的现状据我们调查，现在对水葫芦的开发和利用主要有：1、鲜水葫芦的简单利用：一是制成蔬菜，水葫芦的鲜花、嫩叶、2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 60 吨以上，可供 3040 头猪饲用；三是将根和枯叶用作复合肥料的原料。2、利用水葫芦鲜汁，从中提取营养素，加工提炼食品、保健品、药品及营养添加剂。水葫芦内含有丰富的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、胡萝卜素、总黄酮等营养物质和多种微量元素，是极具开发潜力的物种。每亩水面可产水葫芦 60 吨以上，鲜汁可提取 40 吨，鲜汁既可用于功能饮料的营养添加剂，又可将鲜汁萃取干粉，它是一种高级营养素，既可

15、作食品饮料和营养添加剂，也可作保健品和药品。水葫芦含有丰富的蛋白质，一株去除了水分的干水葫芦含 20%蛋白质，含量是一粒大豆的一半。这意味着，若有 5 万公斤的水葫芦，去除 90%以上的水分，剩下 0.5 万公斤干水葫芦，相当于 2500 公斤大豆。3、利用干渣、根和枯叶作肥料。水葫芦榨汁后的干渣约占10%；根、叶粉碎烘干后每亩约 2 吨，以 40%的配比，可生产复合肥料 5 吨。目前，中科院武汉水生所已成功生产出水葫芦复合肥。4、净化污水。事实上，水葫芦是净化污水的“生态功臣”。专家指出，在适宜条件下，一公顷水葫芦能将 800 人排放的氮、磷元素当天吸收掉。24 小时内每克干重水葫芦能从污水

16、中除去隔 0.67毫克、铅 0.176 毫克、汞 0.150 毫克、银 0.65 毫克、钴 0.57 毫克、锶 0.54 毫克。一般情况下，3 年时间内它就可将污水净化到常用水质标准，而投资仅需现行治污工程的 20%以下。研究表明，水葫芦甚至能将富营养水质转化成可直接饮用水。利用水葫芦净化污水是一种成本低廉、节约能源、效益较高的简便易行方法。5、制作盆景。其实，水生植物作为盆景从来都是方便而新鲜的，水葫芦也不例外。如上海、广州有些单位，他们把水葫芦变为盆景，成为美化环境的有用植物。有关植物专家介绍，水葫芦作为普通绿色植物，成活率非常高，因此种植起来简单。6、制作家具。由于水葫芦不需花钱买，每当

17、夏秋季节，水葫芦生长旺盛，只要花一些人工下河捞取就行。而且由水葫芦制成的家具不含甲醛，兼有环保、新颖等特色，所以特别受一些白领和艺术家的追捧。如 2003 年成立的上海水葫芦环保家具有限公司，是一家注册资本仅 50 万，但第一年就实现利润 40 万的公司。目前该公司一个月要生产 300 件家具，但还跟不上市场的需求。7、种植食用菌。古田县长安汽车有限公司的职工将水葫芦用于试种食用菌获得成功。他们将水葫芦粉碎渣试种竹荪、大球盖菇各一平方米，于 2004 年底获得收成：大球盖菇收 11 公斤，产量与现2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 公斤（干品） ，略低于现行的用棉籽壳为培养基

18、的 0.3 公斤（干品）左右，但用水葫芦粉碎渣作培养基因其易腐烂，生长期可提前约一个月。之后，他们又进行了食用菌生产中最难的银耳试种，经过发酵、晾晒以及改变辅料配方等一系列反复试验，终于在鸡年来临前夕获得成功：试种的 10 袋用水葫芦粉碎渣作培养基因的银耳菌筒，除了个别菌穴感染变黑外，袋袋均长出银耳，一般均有碗大，朵型、色泽于平常无异。8、利用水葫芦治病。水葫芦可以医治多种疾病。中国人的祖先早就发现了水葫芦的医药价值。根据古书神农本草经 、 本草纲目 、 本草遗 、 滇南本草的记载，其中描述的浮萍、水葫芦的形象，与现在的水葫芦非常相似，入药效果极好。 本草纲目水萍篇明确表示，水萍可医治伤寒、水

19、肿、消渴、吐血、手脚发冷、脱肛、风热隐疹、风热丹毒、汗斑癜风、大风痢疾、毒肿初起，甚至可烧烟去蚊。今天的中药大辞典也清晰地写着：水葫芦，清热解毒、祛风出湿。治热疮、关节炎、风湿病。可内服也可外敷。配藻莎可治风热感冒，配升麻可透发斑疹，也可行水消肿，配蝉蜕可治皮肤瘙痒。三、我们的研究1、水葫芦营养物质的定性检测原 料 欲鉴定成 分 试 剂 颜 色 变 化 有 无淀粉 碘液 有无变蓝葡萄糖 斐林试剂 有否砖红色沉淀脂肪 苏丹 有无橘黄色水葫芦鲜汁蛋白质 双缩脲试剂有无紫色2、水葫芦营养物质的定量检测取 1000 克水葫芦，测定其中糖类、脂类、蛋白质的含量3、饲养法用水葫芦饲养几只鸡或鸭，看有无异常

20、出现，或有异常情况时是否与水葫芦有关。4、水葫芦净化污水的鉴定（借助浙江大学生化实验室资源）把河水放入 5 盆花盆，每盆种植几株水葫芦，每隔一天测定 5盆水中各元素平均含量。种植1天2天3天4天5天6天7天8天9天101112131415162013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 后 后 后 后 后 后 后 后 后 天后天后天后天后天后天后天后氮磷镉铅银铊钴锶汞5、种植食用菌的尝试用水葫芦粉碎渣试种蘑菇、香菇、平菇、金针菇等食用菌。6、市场调查杭州有无利用水葫芦作原料的产品四、小结1、由于本课题在 2005 年 3 月确定，4 月通过。而水葫芦的生长有季节性，每年的九、十月份是生

21、长旺季。所以由于材料的原因，有些实验只有在九、十月份才能进行。2、水葫芦富集重金属离子能力很强，必然会影响食用和做培养基。但开发和利用的水葫芦，都是在江河湖泊中自然生长的，都有可能有富集重金属离子的现象，这对开发和利用带来一定的难度和说服力。3、本课题研究的意义：（1）学生科技创新能力的培养。 （2）开发和利用水葫芦，既可减少危害，又能带来巨大的社会效益。4、科技创新活动的研究，是一项痛并快乐着的活动。我们坚信，只要我们努力地坚持，耕耘总会有收获的。参考文献：2013 年万分教师招聘资料免费下载： http:/ 04 期2、蔡成翔，王华敏， 张 宗明：水葫芦对五种重金属离子的去除速率与富集机制

22、研究，广西右江民族师专学报，2002 年 06 期 3、江洪涛，张红梅：国内外水葫芦防治研究综述，中国农业科技导报， 2003 年 03 期 4、张祖堂，李强：水葫芦代粪草栽培姬松茸试验初报，食用菌，2003 年 05 期5、崔立，肖怀平， 陈鲁 勇，徐燕，黄 赢子，褚建君：淀山湖水葫芦用于饲喂生长育肥猪的效果研究，饲料工业，2004 年 03 期 6、杨宣华，麦焯棉， 许 波，罗岚，潘卫南，罗 月兰：水葫芦培养料栽培平菇试验，佛山科学技术学院学报(自然科学版 ) ，2004 年 03 期 7、蔡成翔：水葫芦对 Zn2+、Cd2+和 Fe3+的去除速率，云南环境科学，2005 年 01 期痛 并 快 乐 着辅导学生进行科技创新项目研究的心得体会郑国强2004 年 7 月，参加完在青岛二中举行的“中国科协青少年创新人才培养项目”教师培训班后，心中时刻涌现出一股冲动，一股强烈的辅导冲动，很想马上组织一批学生来进行科技创新项目的研究。但此时学校已经放暑假，学生都有自己的安排，没能如愿。2004 年 9 月，好不容易等到学生开学。心中的这股强烈的冲动