富氧化水體植物修復(fù)研究綜述

江西財(cái)經(jīng)大學(xué)藝術(shù)學(xué)院 梁宇 康彩霞

富氧化水體植物修復(fù)研究綜述

江西財(cái)經(jīng)大學(xué)藝術(shù)學(xué)院 梁宇 康彩霞

在該課題的研究中，筆者首先就富氧化水體植物等相關(guān)定義加以闡述，接著從實(shí)際角度出發(fā)，展開對我國河道生態(tài)的營養(yǎng)化問題展開分析，結(jié)合這些問題在該方面理論文獻(xiàn)的指導(dǎo)下，找尋出能夠高效解決問題的辦法，從而為后期相關(guān)領(lǐng)域的探索提供建議和實(shí)際參考。

富氧化水體；河道生態(tài)；污染問題；植物修復(fù)

前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)得到了飛速發(fā)展，與此同時(shí)，各類環(huán)境問題也日益凸顯，其中水體富營養(yǎng)化作為最惡劣的環(huán)境污染之一，受到了國內(nèi)外眾多專家學(xué)者的廣泛關(guān)注。就我國而言，水體富營養(yǎng)化主要發(fā)生在長江、云貴湖區(qū)等水域，除此之外還有大部分水域經(jīng)檢測存在水體富營養(yǎng)化的問題，這給民眾生活和生態(tài)平衡帶來了極大的挑戰(zhàn)。

1 水體富營養(yǎng)化概念

所謂水體富營養(yǎng)化指的是水中氮、磷等物質(zhì)超標(biāo)，致使大量藻類生物在水域繁殖，導(dǎo)致水域內(nèi)魚類等生物因缺氧等問題大量死亡。水體富營養(yǎng)化并非均由人為因素造成，在某些人煙稀少的水域依舊存在水體富營養(yǎng)化的問題，但是相比較人為造成的水體富營養(yǎng)化來說，自然條件下形成的水體富營養(yǎng)化往往需要長時(shí)間的地質(zhì)演變和環(huán)境變化。但是人為造成的水體富營養(yǎng)化卻能夠因?yàn)槲镔|(zhì)元素的超量排放，在短時(shí)間內(nèi)迅速產(chǎn)生。通常在產(chǎn)生水體富營養(yǎng)化的水域分布有大量藻類生物，這些生物懸浮于水面，使得水域顏色呈現(xiàn)出藻類的顏色，最常見的有紅色、棕色等，海洋學(xué)將這些情況系統(tǒng)地稱為赤潮或紅潮[1-2]。

2 國內(nèi)外對富氧化水體的研究調(diào)查

20世紀(jì)末，水體富營養(yǎng)化的問題得到了眾多國家多個(gè)領(lǐng)域的重視，世界經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)發(fā)布的信息指出:當(dāng)前有近20個(gè)國家在不同的水域發(fā)現(xiàn)了水體富營養(yǎng)化這一情況，且全國范圍內(nèi)超過65%的湖泊區(qū)域受到富營養(yǎng)化的影響。我國擁有豐富的湖泊資源，其中有70.6%的水域存在富營養(yǎng)化的情況。21世紀(jì)初，相關(guān)部門對我國24個(gè)水域水質(zhì)情況進(jìn)行了調(diào)查，結(jié)果顯示這些水域中有近一半污染嚴(yán)重，且水域污染正在逐漸蔓延之中[5]。近幾年，水體富營養(yǎng)化的問題也在全國范圍內(nèi)迅速蔓延，漢江、珠江等水域都被證實(shí)存在水體富營養(yǎng)化的問題，這些問題若得不到及時(shí)控制和妥善解決就會(huì)給民眾生活工作帶來極大的負(fù)面影響。隨著環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡等理念的提出，解決水體富營養(yǎng)化問題勢在必行。

3 水體富營養(yǎng)化的危害

富營養(yǎng)化不僅僅會(huì)使水質(zhì)下降，形成一道天然的障礙，屏蔽大部分的太陽光照，還會(huì)降低水域的含氧度，致使生活在水域內(nèi)的生物難以生存。除此之外，隨著水體的富營養(yǎng)化，大量藻類生物在厭氧條件下分解出來的有害氣體還會(huì)進(jìn)一步威脅到水域其他生物種群的生存。藻類植物的迅速生長促使水生生物的生存空間被大量占用，不利于水域資源的合理利用。水體富營養(yǎng)化不但會(huì)給魚類等水生生物的生存造成危害，也會(huì)影響到人類社會(huì)，據(jù)有關(guān)方面的資料顯示，在水體富營養(yǎng)化水域往往伴隨有超標(biāo)的硝酸鹽和亞硝酸鹽，人畜長期接觸這兩種物質(zhì)會(huì)加大中毒的可能性。

當(dāng)水域懸浮大量的藻類生物時(shí)，水底植物難以在充足的光照下進(jìn)行光合作用，使得氧氣的產(chǎn)量減少，進(jìn)一步增加了水生生物因缺氧而死亡的可能性。另外，部分死亡的藻類分解形成的有害物質(zhì)在沉降到水底之后，也會(huì)加大對水域內(nèi)生物的污染[6]。

4 什么樣的植物可解決水體富營養(yǎng)化問題

（1）沉水植物。該類植物能夠深入到水底，或扎根于水底泥土之中，或浮于水中。利用該植物進(jìn)行水體質(zhì)量的檢測是最為直接有效的辦法之一。因?yàn)槌了参飳λ騼?nèi)水質(zhì)的要求較高，當(dāng)水域含有的物質(zhì)成分、元素發(fā)生變化時(shí)，沉水植物會(huì)及時(shí)對其做出反應(yīng)。另外沉水植物還能夠有效維持水域生態(tài)平衡，保證水域生態(tài)系統(tǒng)不被破壞。由此看來，借助沉水植物進(jìn)行水域的檢測和保護(hù)不失為一種可靠的辦法。

沉水植物之所以能夠維護(hù)水域生態(tài)平衡，主要是為了能夠適應(yīng)水域活動(dòng)，植物的莖、葉等組織都形成了良好的吸收功能，在水域生長期間，植物的組織可以有效吸收水域內(nèi)的超標(biāo)物質(zhì)，確保水域能夠適應(yīng)自身的生存需要。宋福等采用伊樂藻、苦草等植物開展了相關(guān)吸收實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)顯示這些植物都具有一定的吸收功能，可以將水域內(nèi)的氮、磷元素控制在合適的含量。童昌華等對金魚藻、狐尾藻、微齒(禾葉)眼子菜等植物的吸收能力進(jìn)行了剖析，結(jié)果顯示這些植物同樣具有較強(qiáng)的吸收能力。其中狐尾藻和微齒眼子菜這兩種植物的吸收效果最佳。

（2）挺水植物。生于底泥中，上部挺出水面。挺水植物的上半部分位于水層表面，可以在光照競爭中取得優(yōu)勢，另外該植物扎根于湖底，可以吸收湖底的營養(yǎng)物質(zhì)，相比較其他水生生物來說，該類植物具有更強(qiáng)的生存能力，因此在眾多湖泊水域有廣泛分布。黃時(shí)達(dá)比較了燈心草、蘆葦和菖蒲這三類水生植物在吸收有害物質(zhì)方面的能力，結(jié)果顯示前兩者的凈化效果要優(yōu)于后者。柳驊等通過實(shí)際檢測總結(jié)出，千屈菜可以有效凈化水域的TP。學(xué)者夏丹指出，旱傘草的莖葉組織可以有效吸收水域內(nèi)的重金屬，對Cd2+元素的吸收能力較強(qiáng)[6]。

（3）漂浮植物。懸浮于水體表面，具有特有的懸浮組織結(jié)構(gòu)。漂浮植物可以最大程度地吸收太陽光，同時(shí)在水域下層區(qū)域，該植物也能夠進(jìn)行水體營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，具有較強(qiáng)的生命力。

孫文浩等對水花生、水浮蓮和風(fēng)眼蓮等植物的抗藻類植物干擾能力進(jìn)行了探索，結(jié)果顯示三者都可以進(jìn)一步控制雷氏衣藻的持續(xù)生長，而其中鳳眼蓮的控制作用最為突出。于斌和吳雪飛兩位專家指出浮萍可以對水中的氮、磷物質(zhì)進(jìn)行吸收，進(jìn)而減少水域內(nèi)氮、磷物質(zhì)的含量，另外浮萍還具有較強(qiáng)的耐受性,能夠適應(yīng)不同污染程度的水體凈化。

（4）浮葉植物。根莖生于底泥,葉漂浮于水面。包先明等專家指出荇菜的根可以吸收藻類生物排放在水域內(nèi)的有害物質(zhì)，降低內(nèi)源沉積物中的養(yǎng)分含量，減少魚類的死亡。另外該植物也可以發(fā)揮減少內(nèi)源氮磷物質(zhì)釋放的功能。金樹權(quán)、張吉鴟等專家通過實(shí)地檢測發(fā)現(xiàn)，大藻和鳳眼蓮不僅水域適應(yīng)能力較強(qiáng)，還可以為其他70%以上的水生懸浮植物的生存提供幫助。

5 問題與展望

雖然目前通過相關(guān)政策的引導(dǎo)，借助水生生物凈化解決富營養(yǎng)化問題取得了一定的成效，但是客觀來說，水生生物凈化措