水生植物对净化污水及在水生态修复方面的作用

水生植物对净化污水及在水生态修复方面的作用
佛山市南海区天益城建投资发展有限公司
摘要:随着社会经济的飞速发展,人们的生活得到提高的同时,生态环境遭到严重破坏,尤其是水生植物生态修复。一些地区的水生植物生态修复由于没有进行有效的保护,以至于出现藻类丛生、污染严重的情况,再加上在进行水生植物生态修复的过程中缺乏专业的技术以及资金支持,以至于无法有效开展修复工作。因此,本文针对该问题进行详细分析并对植物修复在水生植物生态修复中如何实践进行详细探讨。从生态净化功能角度出发,归纳总结了在城市水生植物生态修复中水生植物的作用机制和植物配置原则:水生植物通过物理化学作用可以拦截、沉降、吸附水体中的固体颗粒;通过生长代谢吸收氮(N)、磷(P)等有机物,同时有些种类的植物还可以富集不同类型的重金属;通过与微生物的协同作用可以降低水中的生物需氧量;通过分泌抑藻物质防止藻类爆发,有效控制水体富营养化。在植物配置时,应当综合考虑植物的净化效果、种植要求、生态性以及植物落空间结构的合理性,为生物落的建立提供基础。
关键词:水生植物;生态修复;净化作用;配置原则
在进行水生植物生态修复的过程中有效将植物修复应用能够更好地开展工作。在进行水生植物生态修复中种植水生植物能够增加对水体污染物的溶解、提高对污染物质的凝聚和过滤作用,并且有效限制藻类生物的生长。除此之外,对不同种类的水生植物进行不同层次的组合种植能够更有效地对水污染起到净化的作用。因此在进行水生植物生态修复的过程中应该有效进行水生植物的种植。
一、 水生植物生态修复中存在的问题
随着社会经济的飞速发展,我国一些地区加大了水生植物生态修复,但是在实际修复过程中,由于缺乏专业的水资源生态修复技术以及资金支持,以至于无法有效开展修复流程。除此之外,我国还没有完善的水生态环境修复方面的制度,以至于在进行水生态环境修复过程中没有专门的资金支持,大多都是依赖政府和人民众,因此水生植物生态修复无法有效开展。我国的水生植物生态修复与其他国家相比还有许多需要改进的地方,并且在进行水生植物生态修复修护的过程中只注重对污染严重的河流进行修复,没有从根本上改善河流的生态系统等,再加上没有相关部门进行专门的管理监控,导致在水生植物生态修复无法从根本上修复。
在一些地区的水生植物生态修复过程中,由于植物生长受到环境等自然规律的限制,以至于在进行修复的过程中效果缓慢,很难应用在水污染较为严重的河流中。其次,在一些寒冷的地区中,受到气候和技术条件的限制无法有效开展水生植物生态修复工作,因此相关科研人员应该加强研究出能够适应寒冷环境的植物品种。水生植物生态修复中使用植物修复在初期需要的资金较多,而且后期的维护也需要一定的资金,再加上一些生态环境部门对水生态环境修复项目会用资金奖励的方式,因此水生植物生态修复在修复的过程中缺乏一定的资金支持。我国在进行水生植物生态修复的过程中,由于科学技术和修复理念没有根据实际的水生植物生态修复的工作相结合,以至于在制定相关水生植物生态修复的计划方案时只注重对污染严重的河流进行表面缓解,并没有对河流实际情况进行勘测,从而导致水生植物生态修复的工作无法长久进行。生态修复作为水生植物生态修复治理“外源减排、内源清淤、水质净化、清水补给、生态恢复”技术路线的重要环节,是维持水体底质、水质及水生生物落结构稳定,最终实现水体长治久清的关键,也是实现受污染水体向生态之河蜕变的重要手段
。近年来,有关生态修复的研究已经成为河道湖泊综合治理的研究重点和难点。生态修复从技术层面可分为物理结构修复、水质生态净化、生物落恢复3部分。其中,水生植物
的恢复是生物落恢复的重点内容,也是恢复水生生态系统的关键标志。本文在查阅近年来国内外城市水生植物生态修复的成功案例基础上,主要对水生植物在生态修复的作用与选择进行综述,为水生植物在城市生态修复中的应用与管理提供科学依据。
二、 水生植物的作用
水生植物是指植株的部分或全部可以长期在水体或含水饱和的基质中生长的植物。水生植物不仅是水生生态系统的重要组成部分,还在物质循环和能量流动方面起调节作用。在城市水生植物生态修复中,水生植物的应用领域主要集中在湖滨河岸生态带、人工湿地、生态浮床等方面,其在生态修复中的作用机制主要包括物理化学作用、吸收作用、协同作用和化感作用。
2.1 物理化学作用
物理化学作用是水生指植物对水中的有机质颗粒进行拦截、沉降、吸附,植物较大的比表面积是水中污染颗粒与微生物的良好载体。水生植物可以通过其根系周围的菌胶团可以使悬浮性有机物沉降下来。通过研究生态浮床的去磷机质发现芦苇对磷去除方式主要为沉淀,
吸收仅占去磷总量的36%。另外,水生植物落带可拦截、净化地表径流夹带的泥沙和其他污染物,减轻湖泊、河道、渠塘的污染负荷;能够有效地减轻波浪对岸线和水体的冲击,消浪防蚀、稳定水体、防止底泥悬浮,从而减轻湖泊、河道、渠塘等水体的富营养化程度和生态破坏。
2.2 吸收作用
水生植物可以通过同化作用将水体中的营养盐转换为自身的组成物质,也可以通过代谢作用将其转换为二氧化碳和水。随着植物的生长,需要定期对植物进行收割,否则植物的凋落物进入水中,会对水体造成二次污染。不同的气候、不同的物种、不同的污染源,都会影响植物吸收污染物的效果。金树权等发现在相同条件下,轮叶黑藻、苦草、金鱼藻、穗状狐尾藻、微齿眼子菜对水体的N、P吸收能力不同,大小顺序均为:轮叶黑藻>金鱼藻>苦草>穗状狐尾藻>微齿眼子菜。发现不同季节表流湿地中水生植物对微污染原水中N、P的吸收率不同。城市水体中往往存在一些重金属具有毒害作用,但是一些水生植物可以通过螯合作用和区室化作用来耐受并吸收水体中的重金属和有毒污染物。例如,凤眼莲在受到重金属诱导时可以产生具有重金属络合作用的金属硫肽。这些生物机制的存在使许多水生植物具有消除重金属的功能。
2.3 协同作用
水生植物可与微生物协同降解水中的N、P等污染物。植物将光合作用产生的氧气与营养物质通过体内运输送至发达的根系,在根系周围会形成有氧区域和无氧区域共存的状态,使得水中的好痒、兼性和厌氧微生物各得其所,发挥出较强的净化作用。发现在人工湿地中水生植物N、P的吸收率分别仅占总去除率的0.6%~17.3%和1.4%~41.2%,与微生物的协同作用是发挥植物生态效应的关键。Dierberg等发现水生植物可以通过与微生物的协同作用去除农田径流中的溶解磷。生态浮床

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