論植物修復(fù)技術(shù)在污水處理工藝中的應(yīng)用

林雪

摘 要：隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)于生態(tài)的破壞程度也變得越來越嚴(yán)重，人們已經(jīng)開始注重如何保護(hù)生態(tài)環(huán)境，而如何有效處理污水就已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注和重視。綠色生態(tài)修復(fù)技術(shù)屬于一種新型的污水處理技術(shù)手段，投資比較少，整體的運(yùn)行維護(hù)比較方便，得到了廣泛運(yùn)用?；诖耍饕治隽酥参镄迯?fù)技術(shù)在污水處理工藝中應(yīng)用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究和運(yùn)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：污水處理;植物修復(fù)技術(shù);應(yīng)用

植物修復(fù)技術(shù)主要指采用綠色植物以及根部的相關(guān)微生物的代謝活動(dòng)共同發(fā)揮作用來清除相關(guān)污染物，這種處理方式可以吸收、降解、積累以及轉(zhuǎn)化相關(guān)污染物。相對(duì)于傳統(tǒng)的物流、化學(xué)處理方法這種操作更加簡(jiǎn)單，投資少且不容易產(chǎn)生二次污染。植物修復(fù)可以用來處理各種復(fù)合型污染物，在污水處理方面得到了非常廣泛的應(yīng)用。

一、植物修復(fù)技術(shù)的相關(guān)發(fā)展概述

植物很容易受到外圍環(huán)境的干擾和影響，如果僅依靠植物清理污水往往不能取得理想的效果，存在一定的波動(dòng)性。因此，在處理相關(guān)問題時(shí)一般會(huì)在修復(fù)系統(tǒng)中采用一些新技術(shù)或者添加一些物質(zhì)做出部分改造，從而往往可以有效提高修復(fù)效果。

1.引入化學(xué)以及物理方式。（1）前處理技術(shù)。在處理一些濃度較低的污水時(shí)一般會(huì)采用植物修復(fù)技術(shù)，而一些高濃度的污水往往會(huì)對(duì)植物本身造成傷害，從而便降低了植物的處理效果，甚至?xí)?dǎo)致植物死亡。此外，在寒冷的冬天，很多植物都會(huì)減慢生長(zhǎng)，因此處理效果必然會(huì)受到影響。因此，在處理一些高難度的污水之前，要在植物修復(fù)系統(tǒng)前引入一些前處理技術(shù)，從而可以有效保障系統(tǒng)的正常處理能力，提高系統(tǒng)的處理效率。目前，常用的前處理系統(tǒng)有很多，比如在去除固體顆粒時(shí)會(huì)采用物理沉降或者過濾的方式，在降解有機(jī)污染物時(shí)通常會(huì)采用厭氧反應(yīng)器等;有時(shí)候還會(huì)在污水中投入一些共溶劑、表面活性劑、乳化劑等來增加污水中有機(jī)物的親水性。（2）采用低分子有機(jī)物以及整合劑。污水中的金屬元素可以和整合劑進(jìn)行有效結(jié)合，從而就可以讓一些不溶于水的金屬溶解在水中，增加了金屬的生物運(yùn)轉(zhuǎn)性、可利用性，同時(shí)還能提高植物對(duì)于金屬的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)能力。采用低分子有機(jī)物也是為了能夠有效整合金屬的生物可利用性，由于其只能增加重金屬的溶解性，因此無法和人工螯合劑起到同樣的效果。為了保障相同的處理效果，需要加大低分子有機(jī)物的投入量。低分子有機(jī)物可以明顯提高植物根部的降解速度，提高植物吸收的效率。

2.應(yīng)用一些微生物。微生物具有相對(duì)較強(qiáng)的增殖能力以及代謝能力，在植物修復(fù)技術(shù)中特別是處理一些有機(jī)污染物的時(shí)候微生物發(fā)揮了重要的作用。已有很多專家和學(xué)者開始關(guān)注微生物研究，充分發(fā)揮其作用來增強(qiáng)植物修復(fù)技術(shù)的處理效果。在處理一些重金屬污水時(shí)，采用微生物可以增強(qiáng)金屬的生物可用性，或者是加強(qiáng)植物的生長(zhǎng)作用，從而可以增加植物累積金屬量。相關(guān)研究顯示，薺菜和微生物在溫室中具有較強(qiáng)的累積金屬能力，可以促進(jìn)植物根部生長(zhǎng)，雖然對(duì)于植物體內(nèi)金屬累積量的影響不是非常明顯，但是能夠通過促進(jìn)植物生長(zhǎng)來增加植物的生物量。

3.應(yīng)用基因工程。應(yīng)用基因工程主要通過構(gòu)建轉(zhuǎn)基因的植物來處理污水，屬于植物修復(fù)技術(shù)中比較熱門的一個(gè)手段。該方法主要在植物體內(nèi)注入外源基因，讓其在植物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，從而可以有效增加植物體內(nèi)金屬螯合蛋白的比例，加強(qiáng)植物對(duì)重金屬的耐受性，讓金屬元素在根部進(jìn)行沉降，降低生物的可利用性。

二、在污水處理中應(yīng)用的植物修復(fù)技術(shù)概述

在污水處理中，植物修復(fù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用，如植物緩沖帶、植物塘、植被恢復(fù)、人工浮床以及人工濕地等技術(shù)，下面將簡(jiǎn)單介紹幾種主要的技術(shù)。

1.植物緩沖帶技術(shù)。植物緩沖帶具有豐富的生態(tài)功能和物種多樣性，屬于一種水陸交錯(cuò)的生態(tài)過渡帶，能夠有效過濾和攔截物質(zhì)流，是目前控制點(diǎn)源污染方面效果非常好的一種手段。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，不同植物種類、不同寬度的植物緩沖帶在不同季節(jié)對(duì)于草甘膦、丁苯嗎啉以及丙環(huán)唑的處理效果存在較大差異，而植物緩沖帶的寬度大效果也更好。在氮、磷的保持率方面，草本植物和木本植物緩沖帶沒有明顯的差別，但是相對(duì)來說木本植物緩沖帶對(duì)于顆粒的消除效果比較好，而不同季節(jié)以及徑流的變化對(duì)顆粒的去除率也沒有太多的影響。很多時(shí)候?yàn)榱嗣烙^環(huán)境、促進(jìn)旅游業(yè)發(fā)展，很多湖泊、河流的堤岸都被人為破壞，原本的土壤層被水泥護(hù)堤取代了，植物緩沖帶也被取消，從而降低了自然水體的自凈能力。

2.植物塘技術(shù)。植物塘屬于相對(duì)比較復(fù)雜的污水生態(tài)處理系統(tǒng)，主要利用微生物、水生植物、底棲生物以及浮游生物的相互作用，在植物塘中應(yīng)用的植物種類比較多，主要有鳳眼蓮、藻類、紅萍以及綠萍等。目前，植物塘技術(shù)并不是單一只依靠植物起作用，而是將挺水植物、沉水植物等共同引入該系統(tǒng)中，讓他們共同作用來凈化污水。利用植物塘來凈化污水不但可以有效降低能耗、提高污水的降解效率，而且還不會(huì)產(chǎn)生一些有害、有毒的副產(chǎn)物，相對(duì)于物理化學(xué)工藝來說效果更加明顯。經(jīng)過植物塘處理的污水，大量的有機(jī)物都會(huì)轉(zhuǎn)換為微生物、植物的生物量，然后通過收獲植物最終能被徹底消除。

三、植物修復(fù)技術(shù)在污水處理中應(yīng)用的趨勢(shì)

對(duì)于在污水處理中運(yùn)用植物修復(fù)技術(shù)的研究仍然處于初期發(fā)展階段，而且很多研究成果都是在研發(fā)試驗(yàn)條件下得到的，因此還需要不斷加強(qiáng)研究，從而才能讓植物修復(fù)技術(shù)更加完善。

1.植物和微生物的篩選。在污水處理中采用植物修復(fù)技術(shù)對(duì)植物自身也有較高的要求，需要其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性、耐污能力等特性，能夠在污染環(huán)境中更好地生長(zhǎng)。另外，植物還應(yīng)該具有一定的抗旱、抗?jié)衬芰?，從而可以有效提高存活率。?duì)于一些含有金屬的污水時(shí)，植物自身也應(yīng)該具有較強(qiáng)的吸收、吸附和累積金屬的能力。因此，研究人員應(yīng)該加強(qiáng)尋找新的生物，同時(shí)加強(qiáng)研究新植物培養(yǎng)技術(shù)，降低整體的挑選成本，也可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提高植物的修復(fù)能力。微生物在處理污水過程中起到了舉足輕重的作用，越來越多的人開始關(guān)注并從植物修復(fù)系統(tǒng)中分離出一些更加高效的特異性降解菌，然后進(jìn)行廣泛應(yīng)用。

2.植物的處理運(yùn)用。草本植物的生物量非常大，生長(zhǎng)速度也比較快，這是污水處理過程中常用的植物種類。但是草本植物受季節(jié)的影響較大，很多植物死亡、凋零產(chǎn)生的植物體會(huì)變成一種新的污染源。目前，主要采用人工方式清除凋亡的植物體，在再利用方面并沒有很好的方法。而在處理完重金屬的污水過程中產(chǎn)生的植物體并不能隨意擺放，從這些植物體中提取重金屬也需要消耗巨大的人力、物力和財(cái)力等，這些都是植物修復(fù)技術(shù)需要快速解決的地方。因此，為了取得更好的污水治理效果，需要尋找更加合理的技術(shù)，同時(shí)可以將植物體制作成飼料、肥料或者用于產(chǎn)生能源，為植物修復(fù)提供新的發(fā)展方向。

四、結(jié)語(yǔ)

綠色生態(tài)修復(fù)技術(shù)在污水處理過程中起到了非常重要的作用，其應(yīng)用的前景非常廣闊。作為新興的污水處理技術(shù)，植物修復(fù)技術(shù)更加簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用更加低廉，因此必須加強(qiáng)相關(guān)研究。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張瀲.植物修復(fù)技術(shù)及其在污水處理中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2017，15（2）：68-69.

[2] 才碩.濕地植物修復(fù)技術(shù)在污染水體治理中的應(yīng)用淺析[J].南方農(nóng)業(yè)，2016，10（18）：214-215.

[3] 丁國(guó)村，王超.淺談濕地植物對(duì)于人工濕地生態(tài)環(huán)境修復(fù)作用[J].科技風(fēng)，2017（11）：134.

[4] 劉海.濕地植物基活性炭制備和改性及其對(duì)重金屬離子的吸附機(jī)理研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2017.