试述如何将水生植物应用于水体生态环境修复中

试述如何将水生植物应用于水体生态环境修复中

廖曼萍

关键词：水生植物；水体生态环境；修复治理

1.水体生态环境恶化现状

现阶段，随着经济建设的加快，污染物的排放逐渐增多，水生植物的多样性也遭到了破坏。而且，在缺乏统一的规划前提下，很多城市的景观水体环境的生态压力非常之大，改善水体景观生态，净化水体的工作刻不容缓。调查显示，我国有着90%以上的水体景观受到了不同程度的污染，氮、磷等元素超标，水体需氧量以及生化需氧量都在急剧减少。当污染达到一定的程度，水体景观便很难自主的维持生态的平衡，如果人们不进行治理修复的话，污染情况只会更加糟糕，而且治理费用也会不断地增多，最终只会造成恶性循环，对水生态环境的发展造成了阻碍。

2.水生植物在水体生态环境中的修复作用

植物修复是指以植物忍耐和超量积累某种或某些化学元素的理论为基础，利用植物及共存微生物体系清除环境中污染物的一门环境污染治理技术。水生植物修复技术就是以水生植物忍耐和富集某种或某些有机、无机污染物为理论基础，利用水生植物或其与微生物的共生关系，清除水环境中污染物的一种环境生物技术。

在自然界中最好的水净化莫过于通过自然的沙石和水生动植物的相互作用。水生植物能够有效地净化水体，提高水体的自净能力，让“死水”变成“活水”。通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用可以净化土壤或水体中的污染物，达到净化环境的目的，是一种很有潜力的绿色技术。

3.水体生态环境修复中水生植物的选择原则

3.1选择净化功能强的植物

所谓的净化功能以化感抑制、营养物质吸收为主，大多通过试验、应用等途径进行筛选，例如：借助植物浸提液抑制藻生长试验、藻类植物的共同培养研究，能判断出植物对藻类化感作用的强弱程度。若植物生长速度快速或植物含有相对较多的营养物，将提高其净化功能。通过对常见沉水植物产生的去除作用进行分析得知，伊乐藻、苦草、金鱼藻、轮藻等植物效果显著。

3.2选择适应力强的植物

在对植物进行选择时，应根据当地地质条件、气候环境等，因地制宜地进行选择，以保证植物正常生长；还应尽可能地选择当地植物，预防外来物种的进入。同时，还应选择抗病虫害能力相对较强的植物。当然，植物的筛选过程中，还需综合考量水体性质，比如透明度、光照条件、水体的化学成分、水的深度、营养物质含量、植物的生长情况和特点等。

3.3价值高、用途广泛

以往，在对植物进行选择时，大多侧重于植物的净化功能，极少重视植物的观赏性、经济性，故水体生态中多种植凤眼莲、宽叶的香蒲等。近年诸多学者开始尝试无土栽培蔬菜、油料作物等，然因植物种类、作用的不同，导致所产生的水体净化功能不同。

4.水体生态环境修复中水生植物的应用

4.1水生植物净化污水的原理

4.1.1植物吸收

水生植物在生长过程中，需要吸收大量的矿质元素，而废水中所含的大量氮、磷等营养物质恰好可以满足植物的生长需要，供其生长发育。无机氮（NH3－－N）作为植物生长过程中不可缺少的物质可被植物直接摄取，合成蛋白质与有机氮，最后转化成生物量，再通过植物的收割从废水和湿地系统中除去。无机磷也是植物必需的营养元素，在植物吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分，最后通过收割植物而移去。通过科学技术等研究发现，芦苇在生长期对NH3－－N的摄取量很大，其吸收作用是芦苇湿地净化氮的主要过程。

4.1.2微生物降解

在水体生态环境修复中，微生物对各种污染物的降解起着很重要的作用。在氮的去除过程中，尽管有植物的吸收，但是硝化和反硝化仍然是主要的去除机制，通过细菌的硝化和反硝化作用氮的去除率占总去除率的４５％以上。种云霄等则报道，浮萍氧化塘中存在众多好氧、兼氧和厌氧微生物，氮、磷有机物的降解主要是通过微生物来完成，浮萍正是和这些微生物协同作用一起完成对各种氮、磷污染物的去除。这正说明了水生植物的根际区域可为微生物发挥降解作用提供所需要的微环境，同时，水生植物的根系分泌物可以促进微生物生长，从而间接提高了水生植物的净化效率。

4.1.3植物组合

应用多种类型植物的组合修复重金属污染水体是未来的一个发展方向。目前的研究主要集中在利用单种生活型植物治理重金属污染，但是其治理效果是有限的。利用多种大型水生高等植物和水生植被组建人工复合生态系统在治理污水时具有独特优势，它可克服单一水生植物季节性变化明显，生物净化作用不稳定的缺点，发挥多种水生高等植物在时间和空间上的差异，实现优势互补。

4.2应用方式

4.2.1人工湿地技术

人工湿地是通过模拟自然湿地的结构和功能，选择一定的地理位置与地形，根据人们的需要人为设计与建造的湿地。水生植物是人工湿地的重要组成部分，在系统中起关键作用，主要表现在植物根系向基质中释放氧气，植物根系固定植物床，改变水力传导能力，创造生物共生条件，根系分泌物杀灭病原菌以及植物的景观美学作用等方面。选用植物主要包括美人蕉，伞草，纸莎草，花叶芦竹，香蒲，菖蒲，梭鱼草和再力花等。

4.2.2生物浮床技术

生态浮床技术是利用水生植物的修复作用而发展起来的一种新型水体原位修复技术，其特点是无需占地和成本低廉，且具有一定的水质改善作用。原理则是通过固定在浮床上的水生植物根系固定和吸附水体中各种污染物质，同时营造微环境通过微生物降解污染物质，应用效果如下图所示。大部分景观水生植物都可以选用，应用水生美人蕉、南美天胡荽和菖蒲较多。

4.2.3水底草坪技术

水底草坪技术是通过繁殖旺盛的沉水植物，构建水下森林来净化水体，是水体修复最关键部分，也是最困难技术。沉水植物能吸附水体中营养物质，抑制藻类生长，固定悬浮物，明显改善水中透明度和溶解氧条件，为水体其它生物创造避难所和适宜水环境。选用茨藻，狐尾藻，眼子菜，金鱼藻，苦草，黑藻和菹草等。

结束语：在城市化进程不断加快以及城市人口急剧增加的背景下，一系列的城市问题也加重了水体的环境容量和生态载力的负担，生态系统所遭到的破坏日益严重。因此，在进行现代化城市园林建设时一定要关注水生植物的配置，做好城市园林绿化的水生植物配置的规划与选择，实现绿色发展为人们提供更多的美丽景观植物以及良好的水体。

参考文献

[1]慈维顺.芦苇湿地对生态环境的作用.天津农林科技.2011.

[2]赵湘，惠峰，芦建国.水生植物在富营养化水体治理工程中的应用[J].现代农业科技.2013.

[3]刘音，张升堂.被污染水体的植物修复技术研究进展[J].安徽农业科学.2015.