濕地植物修復(fù)技術(shù)在污染水體治理中的應(yīng)用淺析

才碩

摘 要 現(xiàn)在，水體污染逐漸受到社會各界的普遍關(guān)注。作為污水生態(tài)處理系統(tǒng)中的重要內(nèi)容之一，濕地植物修復(fù)技術(shù)成為解決污染水體的一種非常有效的方法，成為業(yè)界人士的研究重點。闡明其概念和基本原理，希望為推動該項技術(shù)的研究和應(yīng)用提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 污染水體；植物修復(fù)；濕地植物

中圖分類號：X524 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.127

水資源是我們生活中必不可少的一種資源，屬于環(huán)境的其中一個控制性因素。不僅如此，還屬于一種戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源，更是一個國家綜合國力的重要內(nèi)容之一?，F(xiàn)階段，我國大部分地區(qū)的水質(zhì)均有所污染，使可利用水源總量在不斷下降，其供給面臨很大的威脅。怎樣充分確保水資源科學(xué)合理的利用，有效避免水資源環(huán)境污染，是業(yè)界人士關(guān)注的一個重要問題。植物修復(fù)作為一種綠色、有效的修復(fù)技術(shù)，已經(jīng)在污染水體修復(fù)中得到應(yīng)用，取得明顯實效。本文主要研究了該技術(shù)在污染水體修復(fù)中的機(jī)制。

1 植物修復(fù)技術(shù)概念

即通過某些植物對環(huán)境中某些污染物的吸收、固定、轉(zhuǎn)移等諸多特點，來減少或者去除其中的污染物，使得受到污染的生態(tài)環(huán)境得到恢復(fù)的一種技術(shù)。

通過這種技術(shù)來修復(fù)，主要涉及到水體中無機(jī)物（如重金屬、氮磷營養(yǎng)鹽等），還涉及到有機(jī)污染物。那些生長比較迅速的高等濕地植物，它們在生長過程中能夠充分吸收水中的營養(yǎng)鹽，發(fā)揮出營養(yǎng)庫的功能，利用科學(xué)方法將許多無機(jī)物轉(zhuǎn)移出來；同時，維持其生物量，保證水體環(huán)境有較高的凈化能力[1]。不僅如此，植物還能夠利用吸收和降解、生物酶等各種不同的途徑來將水中污染物除去。

2 修復(fù)原理

2.1 濕地植物

2.1.1 吸附、沉降作用

濕地植物具有非常健壯的根莖，可以在水里面構(gòu)建起一個良好的過濾層，當(dāng)水經(jīng)過該層的時候，其中含有的污染物能夠被濾除，根系將吸附許多不溶性膠體，并發(fā)生吸附、沉降等一些的反應(yīng)。另外，根系上的許多微生物當(dāng)進(jìn)入內(nèi)源呼吸期后將形成菌膠團(tuán)，其能夠利用懸浮性有機(jī)物與沉降新陳代謝產(chǎn)物的方式使附近水體得到凈化。

2.1.2 吸收作用

水生植物生長時，其根系可以對水中的營養(yǎng)鹽進(jìn)行吸收，然后將其轉(zhuǎn)化，并積累，使其生長所需營養(yǎng)得到滿足[2]。研究發(fā)現(xiàn)，水生植物中氮、磷含量均高于其生長需要的最低數(shù)值，而且伴隨水中氮、磷水平的提升而不斷改變。不僅如此，由于它們的生命期大于藻類，所以，氮、磷等在其中可以穩(wěn)定儲存。當(dāng)把它們從水中移出的時候，污染物同樣會從水中排出，最終起到凈化水體的作用。

2.1.3 微生物作用

水生植物具有豐富的根系，從而為微生物生長創(chuàng)造了良好的條件。根系會將光合作用形成的O2釋放出來，這樣就可以為微生物創(chuàng)造良好的有氧條件，使其能夠?qū)⒏浇恋砦镅趸纸?。另外，根區(qū)外地厭氧環(huán)境對其反硝化作用非常有幫助，使反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，最終能夠?qū)⑵渲械陌睉B(tài)氮除去。

2.1.4 抑藻作用

水生植物能夠?qū)λw之中的藻類形成一定的競爭抑制作用。首先，水生植物利用競爭光和營養(yǎng)物質(zhì)的方式來實現(xiàn)對藻類的抑制。其次，部分水生植物的根系可以產(chǎn)生一種抑藻物質(zhì)，對藻類生理代謝功能產(chǎn)生一定程度的破壞，利用該方法來對其生長進(jìn)行抑制。例如，菇類化合物、類固醇等[3]。

2.2 修復(fù)效果

2.2.1 對外源污染物的攔截

該類物質(zhì)大體上涉及到城鎮(zhèn)與農(nóng)業(yè)污水，這是造成水體富營養(yǎng)化的其中有個關(guān)鍵因素。濕地植物在攔截外源污染物匯入水體過程中扮演著非常重要的角色。

2.2.2 降解有機(jī)污染物

此外，還發(fā)現(xiàn)，水生植物能夠?qū)λw中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解。袁蓉等相關(guān)專家人士通過鳳眼蓮來對萘污水進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)92.0%凈化率。黃文鳳等在研究過程中通過厭氧-水葫蘆-吸附組合工藝來處理RDX與TNT廢水，使其中污染物濃度明顯降低，達(dá)到國標(biāo)。

2.2.3 吸收氮、磷等營養(yǎng)鹽

濕地植物能夠?qū)λ袪I養(yǎng)鹽（主要是氮、磷等）進(jìn)行充分吸收。張彥海等相關(guān)人士探討了美人蕉對水體中氮磷的吸收，研究發(fā)現(xiàn)，美人蕉浮床系統(tǒng)內(nèi)DO不斷減小，對TN、NH3-N、TP的吸收率依次為56.8%、66.1%與49.4%。

2.2.4 富集重金屬

水生植物能夠?qū)⑺兄亟饘俪ァhu等相關(guān)專家人士指出，通過水葫蘆來將其中的Cu6+、Cd2+去除，具有最佳效果，排在第二位的是Se6+、Cu2+，然后是As5+、Ni2+，不僅如此，研究還指出其根部是富集的主要器官。

2.2.5 抑制藻類生長

研究發(fā)現(xiàn)，濕地植物能夠?qū)λw中的藻類生長起到抑制功能。該結(jié)果最初是哈斯勒等專家學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)的?？聘实葮I(yè)界人士發(fā)現(xiàn)，金魚藻可以對藍(lán)藻水華產(chǎn)生明顯的抑制，然而對綠藻卻沒有顯著的抑制效果。阿爾卡等指出，水葫蘆葉與根兩個部位的滲濾液都可以對斜生柵列藻產(chǎn)生明顯的抑制作用[4]。

2.3 濕地植物的應(yīng)用概況

2.3.1 人工濕地系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要利用模擬自然濕地來構(gòu)建起濕地系統(tǒng)，以此來對污水進(jìn)行處理，這屬于一種新的技術(shù)手段。第一，其建設(shè)費(fèi)用相對較低，運(yùn)行成本也不高，非常容易進(jìn)行維護(hù)，同時還可以取得非常不錯的效果；第二，其可以有效修復(fù)生態(tài)體系，該方面的優(yōu)點對修復(fù)我們賴以生存的環(huán)境起著非常關(guān)鍵的作用，并且發(fā)展成當(dāng)前業(yè)界的焦點問題。

2.3.2 凈化塘

這屬于通過植物對污染水體進(jìn)行修復(fù)的常用技術(shù)之一，其是為以某種具有特定功能的濕地植物占絕對優(yōu)勢而構(gòu)建起的一個系統(tǒng)。主要是利用濕地植物所具有的富集、吸收等功能與植物群落的吸附、阻濾功能來對其中存在的污染物發(fā)生作用，最終實現(xiàn)凈化的效果[5]。

2.3.3 人工圍隔系統(tǒng)

通過該方式構(gòu)建水生植被對水體進(jìn)行修復(fù)，深受專家學(xué)者的青睞。2000年，中科院某所選擇在莫愁湖構(gòu)建圍區(qū)，通過這種方式來對富營養(yǎng)化湖水進(jìn)行凈化，在其中陸續(xù)種植各種濕地植物。例如，鳳眼蓮、伊樂藻等，來展開一系列的研究，然后發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)既可以明顯除去水中的氮磷物質(zhì)，還能夠抑制藻類生長，而且在很短時間之內(nèi)將水體透明度提高。另外，還能夠?qū)ν庠次廴疚镄纬闪己玫木彌_能力。

3 結(jié)語

污染水體濕地植物修復(fù)技術(shù)具有諸多優(yōu)點，例如成本相對較低，效果較好，因此，其應(yīng)用潛力十分寬廣，特別是該技術(shù)的綜合生態(tài)效益具有優(yōu)勢。然而，因植物修復(fù)技術(shù)在現(xiàn)階段屬于新型方法，應(yīng)用實踐相對較短，同時非常繁瑣，并非單一學(xué)科隊伍就能夠完全研究明白的，因此，在今后需要業(yè)界人士切實加強(qiáng)理論研究和實踐應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[2]溫閃閃，劉芳. 水生植物對污染水體修復(fù)的研究進(jìn)展[J]. 凈水技術(shù)，2014（4）：9-13.

[3]林芳芳，叢鑫，黃錦樓，陳琴. 人工濕地植物對重金屬鉛的抗性[J]. 環(huán)境工程學(xué)報，2014（6）：2329-2334.

[4]劉春梅，王正揚(yáng). 挺水植物修復(fù)技術(shù)在處理受污染開放水體中的實驗研究[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2014（4）：59-61.

[5]蔡瀟琦，洪劍明，商曉靜，王博宇，張強(qiáng). 翠湖濕地沉水植物修復(fù)方法初探[J]. 濕地科學(xué)與管理，2014（2）：58-61.

（責(zé)任編輯：劉昀）