摘要：本文綜述了當(dāng)前富營養(yǎng)化水體的治理方法,分析了國內(nèi)外對水生植物在富營養(yǎng)化水體治理中的研究。闡述了水生植物在治理富 營養(yǎng)化水體中的作用機(jī)理。通過調(diào)查研究,提出了水生植物治理富營養(yǎng)化水體存在的問題。展望了水生植物治理富營養(yǎng)化水體在污水綜 合治理和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境方面的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：富營養(yǎng)水體 水生植物 生態(tài)環(huán)境

水體中有機(jī)物含量的增加,水體往往 呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)。據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示:我國 天然湖泊中85%有不同程度的富營養(yǎng)化現(xiàn) 象,50%的湖面已經(jīng)為中度以上的富營養(yǎng) 化;城市中小河道水質(zhì)基本為劣V類,水體 發(fā)綠發(fā)臭[1];農(nóng)村大量的河道出現(xiàn)大面積水 葫蘆堵塞河面。這些由水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致 的問題給人類的生活與生產(chǎn)帶來巨大的損 失,同時也帶來了諸多的生態(tài)環(huán)境問題。 水體富營養(yǎng)化的治理,就目前形勢來 看,還沒有一種行之有效的方法。如從另一 方面看,水體中超標(biāo)的氮磷物質(zhì)對水體來 說是一種污染,但對植物來說卻是生長過 程中不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)。這也正是植物 應(yīng)用于富營養(yǎng)化水體治理的主要依據(jù)。

1.水生植物凈化富營養(yǎng)化水體的機(jī)理

水生植物指生理上依附于水環(huán)境、至 少部分生殖周期發(fā)生在水中或水表面的植 物類群。水生植物大致可區(qū)分為四類:挺水 植物、沉水植物、浮葉植物與漂浮植物。 研究表明,富營養(yǎng)化的水體含有大量 的C、H、O、N、P、S和少量的Fe、Mn、Cu等金 屬元素。這些富營養(yǎng)化組分剛好是植物在 生長過程中所必須的,植物根系吸附和吸 收水中的氮、磷等物質(zhì),貯存在植物細(xì)胞 中,并通過木質(zhì)化作用使其成為植物體的 組成成分。水生植物根系擁有巨大的表面 積,為水中微生物生長提供良好固著載體, 起到“生物膜載體”的作用。植物大面積的 生長能阻擋陽光直接照射在水面上,降低 藻類進(jìn)行光合作用的光照強(qiáng)度,另外,一部 分水生植物在生長過程中能夠分泌克藻的 物質(zhì),從而使藻類的生長繁殖得到了有效 抑制[2～3]。

2.水生植物治理富營養(yǎng)化水體國內(nèi)外研 究現(xiàn)狀

2.1國外關(guān)于水生植物治理富營養(yǎng)化水體 的應(yīng)用情況

從全球范圍來看,利用水生植物處理 富營養(yǎng)化水體過程中,種植水生植物的方 式主要以生物浮島、淺水區(qū)濕地以及直接 種植浮葉、浮水植物等方法為主。

在美國,政府很早就意識到富營養(yǎng)化 水體的危害,水資源管理局斥巨資收購了 面積高達(dá)1.9萬英畝的農(nóng)場,并將其中2000 多畝的土地改造成了具有水質(zhì)凈化功能的 濕地。使水生植被能夠長期生存,湖泊水體葉綠素a也從120μg/L下降到了50μg/L。 在日本,也采用了水生植物栽培法全面地 控制營養(yǎng)鹽的策略,很大程度地解決了水 體富營養(yǎng)化問題[4～5]。

2.2國內(nèi)關(guān)于水生植物治理富營養(yǎng)化水體 的研究情況

在國內(nèi),吳振斌等[6]研究了水生植物對 富營養(yǎng)水體凈化的能力,結(jié)果表明沉水植 物能夠很大程度地降低水體CODCr和 BOD5。田琦等(7)對伊樂藻(Elodeanuttalli)、 金魚藻(Ceratophyllum demersuitn L．)、苦 草(Vallisneria spiralis)、菹草(Potamogeton cr isp L inn)、馬來眼子菜(Potamogeton malaianus)5種沉水植物對富營養(yǎng)化水體的 凈化能力進(jìn)行研究,結(jié)果表明:5種沉水植 物均有一定能力去除水體中總磷、總氮、葉 綠體a,并能很好地改善水體中溶解氧條 件。在應(yīng)用方面,盛宇靜[8]研究了水生植物 在城市內(nèi)河整治中的作用,研究顯示,水生 植物能夠很好改善城市內(nèi)河的水質(zhì),并且 創(chuàng)造了獨(dú)具水鄉(xiāng)風(fēng)格的生態(tài)景觀。

以上研究表明,采用水生植物培養(yǎng)技術(shù)治理富營養(yǎng)化水體,不僅可以改善水體的質(zhì)量,而且能夠?yàn)樗锾峁┝己玫乃h(huán)境條件,改善我們的生態(tài)環(huán)境。

3.利用水生植物治理富營養(yǎng)化水體存在的問題

水生植物處理富營養(yǎng)化水體能在一定程度發(fā)揮作用,但在大范圍使用時存在一 定的問題。首先,水生植物的生長和繁殖周期比較長,吸收營養(yǎng)物的能力有限,因此, 利用水生植物處理富營養(yǎng)化水體具有很強(qiáng)的滯后性和很長的周期性。其次,部分水生植物在生命周期結(jié)束后會在水體中腐爛, 給水體帶來了二次污染,因此,在大規(guī)模使用前需要篩選出適合的水生植物,最好是長青的水生植物。另外,水生植物,特別是浮葉、浮水植物在水體中并不是很牢固,遇到大風(fēng)大雨導(dǎo)致水體流速加快的時候,水生植物容易流失,造成水生植物帶的崩潰。因此,還需要考慮水生植物的加固問題。

4.水生植物治理富營養(yǎng)化水體展望

首先,我國城市化和工業(yè)化進(jìn)程加快, 水體污染面比較廣,靠單一的污水處理廠 難以滿足目前的需要。我國河流、湖泊、內(nèi)河分布廣泛,水體面積相當(dāng)廣闊,通過水生植物培養(yǎng)治理富營養(yǎng)化水體可以大范圍長時間進(jìn)行,不受地區(qū)條件的限制,對周圍環(huán) 境影響小,成本低。在凈化城市內(nèi)河水質(zhì)和城郊生活污水方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢和可操作性,為處理污水,凈化水質(zhì)提供新的途徑。

其次,水資源日益缺乏,水資源的再生 利用顯得尤為重要。城市的景觀用水?dāng)?shù)量驚人,經(jīng)污水處理廠處理過的水經(jīng)水生植 物以人工濕地,生物浮島等的形式處理后可以直接作為景觀用水,大大減少了水處 理的成本。

另外,當(dāng)前,城市綠化是生態(tài)城市建設(shè) 的重要部分,是改善城市生活質(zhì)量的重要 環(huán)節(jié),在城市土地日益緊張的情況下,在水 體中建造以美人蕉、睡蓮等水生植物為主 的人工浮島是增加了綠化的面積,同時改 善了城市環(huán)境,增加了城市景觀。

綜上所述,利用水生植物來凈化我們 的環(huán)境、修復(fù)我們的生態(tài)系統(tǒng),提高我們的 生活品質(zhì)等方面有著巨大的潛力,在水體 的綜合治理中具有非常廣泛的前景。

參考文獻(xiàn)
[1]沈昆根,姚俊杰.新型人工浮床在城市中 小河道治理中的應(yīng)用[J].水資源保護(hù), 2008,24:72～73．
[2]胡筱敏.人工浮島技術(shù)應(yīng)用前景[J].環(huán)境 保護(hù)科學(xué),2008,34(5):23～25.
[3]唐林森.人工生物浮島在富營養(yǎng)化水體 治理中的應(yīng)用[J].長江科學(xué)院院報(bào), 2008,25(1):21～23.
[4]丁則平.日本濕地凈化技術(shù)人工浮島介 紹[J].海河水利,2007,2:22～23.
[5]Zhiling L,An D．Experimental Study on Floating Island for Eutrophicated Water Purification．WATER PURIFI- CAT I ON T E C HNOL OG Y,2006,25: 23～25．
[6]吳振斌.水生植物對富營養(yǎng)水體水質(zhì)凈 化作用研究[J].武漢植物學(xué)研究,2001, 19(4):299～303.
[7]田琦.5種沉水植物對富營養(yǎng)化水體凈化 能力的研究[J].水資源保護(hù),2009,25 (1):1 4～17.
[8]盛宇靜.水生植物在內(nèi)河整治中的應(yīng)用 [J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào),2 0 0 7,1 9(4): 21～23.

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”