重慶地區(qū)水生植物在飲用水源地保護中的應用

石喜梅

摘要：指出了生態(tài)修復技術是防治飲用水源地保護區(qū)內的環(huán)境污染的根本途徑之一，水源涵養(yǎng)林、生態(tài)植被帶、生態(tài)堤、生態(tài)浮床是目前重慶地區(qū)應有較多的技術。水生植物是的凈化污水的決定性因素之一，將其應用于飲用水源地的保護區(qū)中，能起到凈化水體，美化環(huán)境的效果，尤其是鄉(xiāng)土植物的應用，還能營造出體現(xiàn)地方資源特色的植物景觀。

關鍵詞：水生植物；飲用水源地；生態(tài)修復；水質

中圖分類號：X52

文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2016）22-0008-03

1引言

重慶市水源地水質總體良好，但進入今年后開始呈下降趨勢，總磷超標較為普遍，長江、嘉陵江兩岸工業(yè)企業(yè)及城市污水是主要污染來源，在三峽水庫蓄水后，水流急劇減緩、水污染加重，水源地保護制度及措施仍沿用河流型水源地模式，難以適應新的變化。尤其是分散式和農村水源地管理存在不足，個別水源地還存在非法網箱養(yǎng)魚和肥水養(yǎng)魚等情況，且沒有相應的水質凈化系統(tǒng)，這都對水源地造成極大的污染[1]。

為防治水環(huán)境污染，充分發(fā)揮水資源的生產潛力，同時兼顧景觀修復，對該類飲用水源地保護區(qū)進行生態(tài)修復尤顯重要。生態(tài)修復技術主要通過生態(tài)學理論來恢復被破壞的生態(tài)系統(tǒng)[2]，因其費用較低，可以多方受益，適合多種條件等優(yōu)點，是目前防治飲用水源地保護區(qū)內環(huán)境污染的根本途徑之一。水生植物是生態(tài)修復技術的主體，是污水凈化效果的決定性因素之一，不但能直接吸收水體中的營養(yǎng)物質，而且能輸送氧氣到根區(qū)為微生物的生長、繁殖和污染物降解創(chuàng)造適宜條件，水生植物的選擇應用是生態(tài)修復技術的關鍵。

2水生植物的生態(tài)習性

水生植物指生長于水體中、沼澤地、濕地上，觀賞價值較高的植物[3]。與其它植物明顯不同的習性是對水分的要求和依賴遠遠大于其他各類，因此也構成了其獨特的習性。根據(jù)水生植物對水分要求的不同，分為4類：挺水類、浮水類、漂浮類和沉水類。水生植物要求的水深不同，挺水植物和浮水植物種和品種一般要求60～100cm的水深；近沼生習性的花卉20～30cm水深即可；濕生植物只適宜種在岸邊潮濕地。水的流動能增加水中的含氧量并具有凈化作用，對植物生長有益。

3水生植物的選擇

在應用生態(tài)修復技術凈化水體方面，國內主要借鑒了國外的經驗，最常用的植物種類與國外基本一致。重慶地區(qū)水生植物的應用，不但能起到凈化水體的作用，而且能美化環(huán)境，體現(xiàn)地方特色。在保護飲用水源地中，植物的生物量、凈化能力和景觀效果均是重要的篩選指標。因此，在選擇凈化植物時既要考慮地帶性、地域性種類，還要選擇經濟價值高、用途廣以及與園林化建設相結合的種類，盡可能的做到一項投入多處收益。

自2013年以來，通過對重慶周邊區(qū)縣的調查發(fā)現(xiàn)，在保護飲用水源地的生態(tài)修復工程中，應用廣泛的水生植物有挺水類：蘆葦（Phragmitescommunis）、慈姑（Sagittariatrifolia）、燈芯草（Juncussp.）、水生鳶尾（Irispseudacorus）、水蔥（Scirpustabernaemontani）、茭白（Zizanialatifolia）、美人蕉（Cannaindica）、旱傘草（Cyperusalternifolius）、香根草（Vetiveriazizanioiaes）、澤瀉（Alismaorientale）、菖蒲（Acoruscalamus）、苔草（Carexsp.）、再力花（Thaliadealbata）、千屈菜（Lythrumsalicaria）、海芋（Alocasiamacrorrhiza）、水花生（Alternantheraphiloxeroides）等；浮水類：荇菜（Nymphoidespeltatum）、睡蓮（Nymphaeatetragona）、芡實（Euryaleferox）、莼菜（Braseniaschreberi）等；漂浮類：大薸（Pistiastratiotes）、空心菜（Ipomoeaaquatic）、浮萍（Lemnaminor）、鳳眼蓮（Eichhorniacrassipes）（又名水葫蘆）、槐葉萍（Salvinianatans）等；沉水類：狐尾藻（Myriophyllumspicatum）、菹草（Potamogetoncrispus）、金魚藻（Ceratophyllumdemersum）、黑藻（Hydrillaverticillata）、大聚藻（Myriophyllumaquaticum）等。

調查發(fā)現(xiàn)，挺水植物的應用占有絕對的優(yōu)勢，而浮水植物、漂浮植物和沉水植物的應用較少。挺水植物之所以最多是因為廣泛應用的水生植物中挺水植物的種類多，且不易被遮擋，形成的景觀最多樣；浮水植物和漂浮植物點綴水面，填補水面景觀的空白，比例適當；沉水植物是凈化水質和布置水下景觀的優(yōu)良植物材料，適量的沉水植物能產生足夠多的氧氣，滿足水生植物的生長發(fā)育需要和水體中的物質循環(huán)。

4水生植物在保護飲用水源地中的應用

應用水生植物進行水生態(tài)的修復，具有投資低、出水水質好、操作簡單、維護運行費用低、可恢復景觀生態(tài)功能等特點，很多水生植物除了具有凈化污水等功能外，還具有保護環(huán)境和美化人們生活的效果，越來越為人們所接受。在重慶市可以用于處理城鎮(zhèn)污水、富營養(yǎng)化水體、河道生態(tài)整治、工農業(yè)廢水治理等方面，節(jié)約工程建設成本。

4.1凈化水體

水生植物能直接吸收利用污水中的營養(yǎng)物質供其生長發(fā)育。水生植物對污染物的凈化包括附著、吸收、積累和降解幾個環(huán)節(jié)，植物可通過根系吸收，也可直接通過莖、葉等器官的體表吸收。20世紀70年代，園林學家就發(fā)現(xiàn)水生植物可以凈化水體，并開始巧妙地應用于景觀中以凈化污水。植物濕地系統(tǒng)春夏季平均磷的去除率在60%以上，即使在冬季也能達到40%以上，出水總磷濃度達到或低于國家地面水三級標準，處理效果接近二級生化處理廠，而且出水水質穩(wěn)定，冬季仍能正常運行，而無植物濕地系統(tǒng)磷的去除率僅為28%[4]，植物根系釋放到土壤中的酶等物質也可直接降解污染物，且降解速度非?？靃5]。水生植物可以吸附水中的營養(yǎng)物質和其他元素，增加水中的氧氣含量，抑制有害藻類的大量繁殖，遏制底泥營養(yǎng)鹽向水中的再釋放，有利于水中的生態(tài)平衡。重慶彩云湖濕地公園中的人工濕地系統(tǒng)，在凈化水體方面表現(xiàn)突出，正是水生植物生態(tài)價值的體現(xiàn)。

4.2景觀營造

水生植物是營造水景的主要材料，具有較高的觀賞價值和生態(tài)效應。運用藝術的手法和科學的植物配置方法進行造景，不僅可以為人們提供賞心悅目的景觀，還能恰當?shù)谋憩F(xiàn)出水景的風情萬種。水生植物配置不僅僅要考慮觀賞效果，還要關注水體是否穩(wěn)定。水生植物配置既要滿足水生植物與環(huán)境在生態(tài)上相互適應，又要通過藝術的構圖原理，體現(xiàn)出水生植物個體和群體的形式美，以及整體的意境美。

5重慶地區(qū)保護飲用水源地采取的生態(tài)修復措施

5.1營造水源涵養(yǎng)林

水源涵養(yǎng)林是具有特殊意義的水土防護林種之一，是一種復雜的森林生態(tài)系統(tǒng)，具有森林普遍具有的生態(tài)、經濟和社會效益，最主要的是具有涵養(yǎng)保護水源、調洪削峰、防止土壤侵蝕、凈化水質和調節(jié)氣候等生態(tài)服務功能[6]。在水源地水土流失比較嚴重的區(qū)域布設水源涵養(yǎng)林，可以達到涵養(yǎng)水源、調節(jié)水量的作用。

5.2種植生態(tài)植被帶

庫周是陸地和水體之間的一個過渡帶，維持庫周多樣化的生境，發(fā)揮其截留周圍非點源污染物及吸收、凈化庫區(qū)水體污染成分的功能。工程包括兩部分：一是庫岸濕地保護帶工程，二是庫岸帶高等水生植物恢復和調控工程。濕地和水生高等植物能起到物理阻滯作用，促使沉積，降低沉積物的再懸浮，大量吸收水體和沉積物中的營養(yǎng)鹽，改變水生網絡結構，同時又可改善庫岸帶的自然景觀。在水庫周邊布置生態(tài)植被帶，可以起隔離去除污染物的作用，也可以起到涵養(yǎng)水源的作用。

5.3建立生態(tài)堤

在水庫堤岸種植喬木、灌木等樹種，堤岸邊坡上種植藤本植物或植草來構造水庫生態(tài)型堤岸。該工程在沿庫岸水路界面陸地一側建立起生態(tài)保護帶，經物理、化學、生物的綜合作用過濾營養(yǎng)物，可以起到凈化水質、保存生物多樣性的作用，同時亦有助于改善庫區(qū)特有的生態(tài)景觀，同時亦能防止庫邊垂釣活動對水質的污染。

5.4營造生態(tài)浮床

生態(tài)浮床是一種可為多種生物提供生境的漂浮結構，由植被基質、植物和固定裝置組成。通過植物的吸收、吸附、同化、與微生物的協(xié)同降解及對藻類的生化他感等作用去除水中的氮、磷及有機物等來改善水質，同時人工植物浮島還具有提高景觀效果和恢復水生生態(tài)系統(tǒng)的效果，適用于天然景觀河道、湖泊水體等一些緩流或靜態(tài)水體。在水源地使用生態(tài)浮床，可以使環(huán)境水質得以凈化，達到修復和重建水體生態(tài)系統(tǒng)的目的。

6結語

在應用水生植物保護飲用水源地時，應注意以下問題：

①植物的選擇以耐污能力強、去污效果好、根系發(fā)達及具有一定經濟和觀賞價值為原則。

②植物的配置要兼顧觀賞和生態(tài)效果。

③盡可能多用鄉(xiāng)土植物，保證效果的穩(wěn)定性。

④采用科學的植物養(yǎng)護方法，發(fā)揮園林植物的綜合功能和生態(tài)效益。

⑤為防止二次污染，應對各處的功能植被適時適量地進行清理。

參考文獻：

[1]喬倩，陳剛才，常人衛(wèi).重慶市農村飲用水水質狀況調查與分析[J].西南師范大學學報（自然科學版），2010，35（2）：175～178.

[2]董哲仁，劉倩，曾向輝.受污染水體地生物-生態(tài)修復技術[J].水利水電技術，2002，33（2）：1～4.

[3]中國濕地百科全書編輯委員會.中國濕地百科全書[M].北京：北京科學技術出版社，2009：439～462.

[4]吳振斌，陳輝蓉，雷臘梅，等.人工濕地系統(tǒng)去除藻毒素研究[J].長江流域資源與環(huán)境，2000，9（2）：242～247.

[5]吳振斌，梁威，邱東茹，等.復合垂直流構建濕地基質酶活性與污水凈化效果[J].生態(tài)學報，2002，22（7）：1012～1017.

[6]高成德，余新曉.水源涵養(yǎng)林研究綜述[J].北京林業(yè)大學學報，2000，22（5）：782～821.

[7]陳荷生.太湖生態(tài)修復治理工程[J].長江流域資源與環(huán)境，2001，10（2）：173～178.