植物修复在水环境生态修复中的应用

植物修复在水环境生态修复中的应用

戴健

昆明龙慧工程设计咨询有限公司

摘要：经过反复的研究证实植物通过自身的吸收、挥发、根滤、降解等多种功能的发挥可以有效降低重金属等污染物质对生态环境的污染，生态价值与生态修复效果十分突出。而目前我国水生态环境污染问题越来越严重，威胁水体健康与饮用水安全，面对这样的情况，结合植物修复的特点通过植物修复对水环境生态进行恢复具有一定的可行性。为此，文章分析了植物修复在水环境生态修复中的具体应用，以便为植物修复的实践操作提供指导。

关键词：植物修复；水环境；生态修复

植物修复是目前实现生态环境绿色环保发展的有效方法之一，在生态修复中有着广阔的发展前景，但是由于利用植物在我国生态环境修复中应用还处于实践阶段，在这个过程中，需要更多的实践与探究，保障植物自身的功能与效益能够充分发挥出来，从而减少损失与不良影响，利用植物尽快实现我国生态环境修复。文章主要是针对水环境生态修复，对植物修复的应用进行了探究。

一、植物修复概述

植物修复是指植物通过忍耐以及超量积累某种对生态环境有积极意义的化学元素，利用这些元素以及生态环境中存在的微生物体系吸收、清除、过滤污染物质，这项技术的发现，使植物的生态效益以及生态价值有了更充分的发挥，我国目前也不断对其广泛应用在生态环境修复中的可能性进行探究，并也展开了一些实践，证明植物通过发挥其根滤、降解、稳定、挥发、吸收等功能，能够净化土壤，降低土壤中重金属等污染物质的含量，从而减少污染物质的扩散，实现净化环境的目的。这项技术是目前十分有潜力的绿色技术，而水环境生态修复的内涵顾名思义，通过在水环境中种植水生植物，通过其积聚的有机物以及无机物处理水环境的污染物质，并与水环境中微生物形成一个共生体，有效消除其中的污染物[1]。目前，在水环境生态修复中种植的水生植物主要有：浮叶植物、湿生植物、漂浮植物、挺水植物、沉水植物等几种类型。

二、植物修复在水环境生态修复中的具体应用

水环境生态修复中植物修复技术主要由四方面功能可以被利用：一是，利用植物的吸收与富集作用。水生植物根系发达，在生长中可以直接利用根系吸收污水中的营养，其中大部分污染物质与水混合后都会转化成有机氮，而有机氮经过水中微生物的分解可以形成氨氮，这是植物生长中必备的元素，可以直接摄取到植物体内，植物吸收后形成蛋白质等有机物质，从而将水中的污染物质有效去除。同样，在污水中含有大量无机磷，通过植物吸收与分解，将其转化成ATP、RNA等有机物质，可以被植物吸收促进植物的生长，待植物枯萎或死亡后进行收割，污染物质也会随之而消除，目前，这种方式不仅可以降低水环境的污染程度，也可以降低水华事件的发生几率[2]。例如，我国通过实践将风车草、香根草等植物种植在猪场废水中，其不仅可以适应废水的环境，种植后能够有效去除掉NH4、BOD5、COD、TP等污染物质，去除率最高可以达到近70％。在水环境生态修复过程中主要是通过超积累植物，能够吸收水中大量污染物质，但是自身不受污染物质的影响，甚至能够将污染物质转化与分解，减少水中污染物的含量，实现净化的作用，但是在未来的应用中，要探究的主要方向是不同种类的水生生物其超积累能力以及去污能力，以便能够根据实际情况的需要直接选择合理的植物类型，实现快速修复。

二是，利用植物的沉降、吸附、过滤作用。水生植物由于其自身特性与水环境相适应，能够长时间生长与湿润环境中，其普遍具有根系发达等特点，而这就形成了密集的过滤层，例如，种植香蒲后，其根系之综合交错，形成了一张根茎网，这在一定程度上可以避免污染物质的沉降，避免其溶于水后，与水一同流失，造成更大面积的污染。而且种植浮水植物，植物自身大面积与水相接触，有水流经过时，其根茎可以吸附沉降的污染物质，如香蒲等植物通过菌胶团吸附悬浮或沉降的污染物质，快速的实现水体变清[3]。此外，种植挺水植物与浮水植物还可以发挥出植物的过滤作用，由于其茎叶相对富集，可以调节水流速度，拦截其中的泥沙、有机物质微粒等物质，从而恢复水环境的清澈。例如，在水塘中种植芦苇（如图1所示），通过种植前后水环境污染程度的对比，其中悬浮物质有效降低了30％、有机氮降低了60％、氯化物降低了90％，氨氮、磷酸盐等物质也有了不同程度的降低。由此可以看出，通过植物的沉降、吸附、过滤等作用，可以直接带走水体中的污染物质，实现了对水环境的净化。

图1芦苇

三是，利用水生植物的组合作用。在水环境生态系统中，水生植物是增强水体活力，促进水体稳定运行的重要生态类群，而经过实现发现，通过多种植物的组合，可以更有效的去除水体中的污染物质。探究其原因发现，由于不同类型植物的功能与特点不同，其在水环境生态修复环境中可以发挥出不同的作用，从而提升了植物修复的全面性，例如组合种植水生植物，其中有些植物可以快速吸收水体中的氮，而有些植物可以快速吸收磷酸盐等物质，从而使整个微生物群落体现出多元化与生变化的特点，促进不同类型以及不同生长阶段的植物发挥出个体优势，从而提升水体稳定与水体净化效果。并且利用植物之间的生物特点，提升水体环境中生物的多样性，相互作用，减少病虫害的发生。

四是，利用植物抑制藻类生长的作用。水生植物与浮游藻类是竞争者的关系，其生长过程中都必须摄取营养物质与光能，但水生植物的个体较大、生长周期长，营养物质吸收能力更强，从而吸收了藻类生长所需的养分，起到了抑制其生长的作用。而且一些植物可以在生长过程中释放出抑制藻类生长的物质，也能有效起到抑制藻类生长的作用[4]。例如，石菖蒲在生长过程中可以对叶绿素造成破坏，这就导致藻类物质在生长过程中失去了光合能力，从而导致藻类细胞无法还原TTC。此外，水生植物为诸多栖生小动物创造了环境，如蜗牛等以藻类为生的小动物，可以在其生长过程中吃掉大量的藻类物质，降低了藻类对水体的影响，避免了富营养化问题的出现。

结束语

综上所述，植物修复在生态环境修复上体现了诸多优势，不仅可以有效改善生态环境，也加强了生态建设，因此，应更广泛的在社会中推广。但是在应用植物修复过程中需要注意植物类型的选择必须与当地环境相适应，遵循因地制宜的原则；并且合理配置植物类型，实现最优群落设计；此外，还要根据植物的功能，制定最佳的修复计划，以便有效的去除污染，恢复生态环境。

参考文献：

[1]万合锋，武玉祥，秦华军，等.浮萍科植物水环境修复及其资源化利用综述[J].江苏农业科学，2018，30（2）：6-10.

[2]陆惠萍.植物修复在水环境污染控制中的经济效益分析[J].价值工程，2018，27（18）：190-191.

[3]张雨，晏再生，吴慧芳，等.沉水植物苦草（Vallisnerianatans）对多环芳烃污染沉积物的修复作用[J].湖泊科学，2018，33（4）：1012-1018.

[4]张海锋，胥焘，黄应平，等.水生植物修复沉积物中重金属污染的机制及影响因素研究进展?[J].亚热带水土保持，2015，22（1）：37-41.