水生植物在水污染治理中的凈化機(jī)理及應(yīng)用

袁 揚(yáng)

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院，河北 保定 071000）

隨著城市建設(shè)的加速，產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢水。如果這些工業(yè)廢水沒有經(jīng)過(guò)處理或者處理不達(dá)標(biāo)而排放到河流或者湖泊當(dāng)中，就會(huì)造成水污染，嚴(yán)重威脅著人們?nèi)粘Ｓ盟陌踩?，同時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，威脅著生物的生存。因此，水質(zhì)問題日趨嚴(yán)重成為城市化快速發(fā)展的一大弊端。近年來(lái)，為了解決這一問題，大量的專家和學(xué)者研究如何實(shí)現(xiàn)高效低耗的水污染處理，水生植物逐漸進(jìn)入了他們的視線。他們發(fā)現(xiàn)一些水生植物具有種類多、分布廣、繁殖速度的特點(diǎn)，而且能在滿足自身生長(zhǎng)條件的前提下對(duì)水污染問題進(jìn)行改善，不僅能讓水環(huán)境達(dá)到美觀可觀賞的效果，還能不斷改善水環(huán)境。另外，利用水生植物來(lái)解決水污染問題還能降低治理成本，降低能源消耗，值得大力推廣、應(yīng)用。

1 水生植物概述

1.1 水生植物的種類

水生植物主要有水草類植物、苔蘚類、高等藻類等。研究發(fā)現(xiàn)，在治理水污染問題上能起到有效作用的是水草類植物，該類植物具有比其他水生物相對(duì)比較發(fā)達(dá)的組織，體型上比較高大，在生態(tài)方面可分為蕨類、水生被子類，在分類學(xué)上可分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物、浮游植物。水草類植物類型多的特點(diǎn)，使其在治理水污染問題上適用于各種條件下的水質(zhì)環(huán)境，因此應(yīng)對(duì)這類水生植物進(jìn)行重點(diǎn)研究。

1.2 水生植物的凈化機(jī)理

從物理角度來(lái)講，水生植物使水流受風(fēng)力影響變小，同時(shí)使水流速度降低，利用這一特點(diǎn)可以較好地去除懸浮物污染，減小其重新懸浮的可能性。此外，植物有著眾所周知的特性就是能夠進(jìn)行光合作用，水生植物也不例外，其生長(zhǎng)過(guò)程也需要各種必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。水生植物在水中生存時(shí)能從水中吸收自身生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，并且能在光合作用下通過(guò)自身的枝條或者根系傳輸和釋放氣體，產(chǎn)生水生生物需要的氧氣，增加水中的氧氣含量，還能將產(chǎn)生的氧氣有效地輸送到土壤中，有利于土壤微生物環(huán)境的保持［1］。而且一些水生植物具有產(chǎn)量較高的特點(diǎn)，在水生植物生長(zhǎng)茂盛的時(shí)期，可以通過(guò)對(duì)其進(jìn)行收割的方式解決水中存在的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)多的問題。一些水生植物還有能集中吸收生存環(huán)境中重金屬離子和有機(jī)物質(zhì)的特性，那些能在嚴(yán)峻環(huán)境中生長(zhǎng)的水生植物耐污能力也很強(qiáng)，能有效吸收集中水中的重金屬離子和有機(jī)物質(zhì)。在實(shí)際的污染水源中，藻類植物也能在這種環(huán)境下生存，而藻類的存在會(huì)造成水體環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化。而將水生植物種植于污染水源中，能在改善水污染問題的同時(shí)有效抑制藻類生長(zhǎng)，阻止水體環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化。

2 水生植物在水污染防治中的應(yīng)用

2.1 城市污水處理

在治理城市污水問題時(shí)，通常是利用水生植物去處理已經(jīng)經(jīng)過(guò)一次處理后的水體，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染水源的再次凈化，提高水污染治理后水體的質(zhì)量。利用水生植物進(jìn)行二次凈化的方法能有效去除營(yíng)養(yǎng)物，但其對(duì)細(xì)菌卻束手無(wú)策。通過(guò)將殺菌消毒和利用水生植物二者相結(jié)合，能有效應(yīng)對(duì)城市化發(fā)展對(duì)水環(huán)境帶來(lái)的各項(xiàng)污染，這種城市污水處理手法經(jīng)過(guò)了驗(yàn)證，而且取得了不錯(cuò)的成效。

2.2 工業(yè)廢水處理

工業(yè)廢水中含有大量的有機(jī)污染物、重金屬污染等，這些污染物對(duì)人體的傷害非常大，是許多癌癥病發(fā)的誘因，去除廢水中這些污染也是一項(xiàng)重大工程，而某些水生植物對(duì)這些污染物具有強(qiáng)大的去除效果。比如，鳳眼蓮對(duì)于污染水中含有的合成洗滌劑、農(nóng)藥、含有大量硫化氫的印染廢水都有不錯(cuò)的去除效果，闊葉香蒲和蘆葦對(duì)含有多種金屬污染物的廢水處理效果十分顯著。因此，可以利用水生植物能吸收集中水中重金屬離子和有機(jī)物質(zhì)的特點(diǎn)，對(duì)污染水源中的各種重金屬離子和有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行吸收集中。另外，研究發(fā)現(xiàn)水生植物的根部是吸收集中能力最強(qiáng)的部位，可以有效減少重金屬離子向莖葉部位傳輸。

2.3 富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理

對(duì)于水體富營(yíng)養(yǎng)化問題，一個(gè)最有力的措施就是恢復(fù)水生植被、重建植被生存環(huán)境。尤其是對(duì)于沉水植被來(lái)說(shuō)，是最值得研究的問題。目前，很多研究者對(duì)這類植被進(jìn)行了植被恢復(fù)研究，并取得一定的成就。例如，利用圍隔移栽法將一些沉水植物移栽至需要的地方，試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)圍隔內(nèi)水體逐漸透明，水質(zhì)改善了許多，生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）明顯降低［2］。學(xué)者同時(shí)也注意到使用截污、疏浚等方式無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，不能消除水體的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。也就是說(shuō)，要想治理水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，還需在重建和恢復(fù)沉水植物方面有所突破。

2.4 生態(tài)景觀的恢復(fù)

對(duì)于一些因動(dòng)植物的排泄物造成的水體污染，可以通過(guò)選擇合適的水生植物同時(shí)放養(yǎng)食藻魚類、喜食腐質(zhì)魚類的方式，使其形成一個(gè)完整功能的自處理系統(tǒng)，還湖泊生物一個(gè)清潔的生存環(huán)境。這種手段也用于公園等人工湖或其他小型湖泊的水體污染治理，讓動(dòng)植物生活在一個(gè)舒適的環(huán)境中，游客游玩在一個(gè)優(yōu)美的環(huán)境中，無(wú)形中也增加了經(jīng)濟(jì)效益。

3 結(jié)語(yǔ)

水生植物凈化污水付出的成本較小，而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響。用來(lái)改善水質(zhì)的植物可以循環(huán)利用，也有一定的綠化環(huán)境作用，能對(duì)整個(gè)生態(tài)環(huán)境的改善做出些許貢獻(xiàn)。這些顯著的優(yōu)越性使水生植物在治理受污染和富營(yíng)養(yǎng)化水體方面有廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)如今，許多發(fā)展中國(guó)家甚至是一些發(fā)達(dá)國(guó)家都深受環(huán)境污染、生態(tài)破壞之苦，而國(guó)家為了發(fā)展，能用于環(huán)保的力量少之又少，因此，水生植物凈化水源的技術(shù)構(gòu)想將是許多國(guó)家的首選治理手段。如果我國(guó)能將這樣的一套凈化系統(tǒng)做大做強(qiáng)，不僅能改善被人們污染的水資源，給國(guó)民提供更優(yōu)質(zhì)、富足的水資源，而且可以推廣至其他國(guó)家，給我國(guó)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。