羅晶
摘要:指出了我國水污染問題日益嚴(yán)重,水體自凈能力受到嚴(yán)重影響,水污染成為影響社會發(fā)展的重要因素,與物理法、化學(xué)法相比,城市濕地水生植物有著簡單易行、效益高、節(jié)約能源的特征?;诖?,分析了濕地水生植物的污染治理機理,并探討了城市濕地水生植物在水污染治理中應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:城市濕地水生植物;水污染治理;機理;應(yīng)用
中圖分類號:X703 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-9944(2019)18-0083-02
1引言
隨著人口數(shù)量的增長和社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各個地區(qū)用水量都呈現(xiàn)出增長趨勢。盡管我國水資源充沛,但是人均水資源數(shù)量尚未達到國際平均水平,加上長期以來人們水資源保護意識的淡薄以及粗放型的經(jīng)濟發(fā)展模式,導(dǎo)致大量生物、化學(xué)有害物質(zhì)進入水體,致使水質(zhì)不斷惡化,引起了嚴(yán)重的污染問題。我國水污染的成因在于兩個方面:一是,生產(chǎn)技術(shù)落后,污染處理不規(guī)范;二是,城市化進程的發(fā)展中,生活污水量大幅增加,且水資源處理投入少,缺乏資金和設(shè)備的支持,導(dǎo)致水污染處理無法達到理想的效果。針對這一現(xiàn)狀,提高水環(huán)境安全性,緩解水污染惡化已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)保工作的重點。
城市濕地屬于城市生態(tài)系統(tǒng)的組成,在水污染的治理上,起著重要作用。城市濕地在水污染的治理中,水生植物是其中的關(guān)鍵,各個國家都針對這一問題做出了深入的闡述和研究,相比起來,我國在這一方面的研究起步相對較晚,但是也取得了豐碩的研究成果。
2應(yīng)用濕地水生植物治理污染機理
傳統(tǒng)的水污染治理方式有物理法、化學(xué)法,物理法即對水體進行稀釋,該種方法只是治標(biāo),但不能治本,雖然可以降低營養(yǎng)鹽的濃度,但是對藻類、生物量的影響并不大;相較而言,化學(xué)法成效顯著,但是容易引發(fā)二次污染,成本相對較高。水生植物凈化法屬于生物治理法的一種類型,是通過水生植物來凈化水質(zhì),能夠?qū)崿F(xiàn)良性循環(huán),效率高、易管理、成本低,不會引起二次污染。
2.1濕地水生植物治理機理
濕地水生植物從類型來看包括浮葉型植物、挺水型植物、沉水型植物、漂浮型植物,不同類型的水生植物,污染治理效果也各有差異,對于磷的處理,蘆葦吸收能力優(yōu)于浮葉四角菱、金魚藻;對于氮的處理,蘆葦?shù)奶幚硇Ч麅?yōu)于金魚藻、浮葉四角菱。濕地水生植物的污染治理機理包括幾個方面。
2.1.1植物與微生物的相互作用
水生植物為微生物提供了新的生存環(huán)境,氧氣會通過植物的葉、莖在到達根部,在污水中構(gòu)建一個好氧環(huán)境,在植物呼吸代謝作用下,會營造出一個缺氧環(huán)境,這為微生物硝化一反硝化作用提供了理想的環(huán)境,可以迅速去除污水中的各類污染物質(zhì),同時,在植物的生長過程中,會分泌氨基酸、有機酸與糖類,促進微生物的順利生長。
2.1.2植物的吸收作用
如果污水中的氮、磷超過標(biāo)準(zhǔn),就會導(dǎo)致富營養(yǎng)化問題,從類型來看,污水中的氮包括有機氮、無機氮兩類,無機氮很容易被植物吸收、利用;磷則主要以聚磷酸鹽、有機磷酸鹽的方式存在,也很容易被植物吸收。種植水生植物,能夠吸收水中的氮、磷元素,能夠降低水體的毒性,去除污染物。
2.1.3生化他感作用
水生植物與污水中的藻類,都需要以氮、磷、鉀作為營養(yǎng)物質(zhì),在成長過程中,會爭奪營養(yǎng)物質(zhì),形成競爭,因此,大量種植水生植物能夠抑制污水中藻類的生長,解決由于藻類過度生長引起的水體惡臭問題。
2.2濕地水生植物的具體應(yīng)用
2.2.1工業(yè)廢水的治理
在工業(yè)廢水中,有大量重金屬和有機物,水葫蘆、紫萍、浮萍、水花生等水生植物對重金屬、有機物具有很強的去除能力,對于多環(huán)芳香烴等有毒物質(zhì),也有一定的去除效果。同時,水生植物還能消除酚酞酯、雙酚物質(zhì),對合成洗滌劑和硫化氫印染廢水也有一定的去除效果。
2.2.2水體富營養(yǎng)化的治理
在水生植物中,特別是沉水植物,可以顯著解決水體富營養(yǎng)化問題,如種植苦草、狐尾藻,能夠顯著改善水質(zhì),實踐證實,恢復(fù)或者重建沉水植物,能夠從根本上解決富營養(yǎng)化。
2.2.3城市污水的治理
對于城市二級污水的治理,水生植物也有一定的效果,具體方式主要以人工土塊濾床、綜合塘系統(tǒng)、人工濕地為主。如蘆葦?shù)戎参?,可以有效減小生活污水中的COD、BOD,浮萍則可以抑制藻類生長,去除污水中的營養(yǎng)物質(zhì)。
2.2.4植被的重建
水生植物中的部分植物類型可以減少污水顆粒物質(zhì),提高水質(zhì),且水生植物會影響污水的光照環(huán)境,降低水體導(dǎo)電率,為植被重建提供了良好的環(huán)境。當(dāng)前,水體富營養(yǎng)化問題日益嚴(yán)重,對植被造成了不同程度的損害,而通過濕地水生植物可以重建植被。
2.2.5氧化塘污水的處理
氧化塘是采用人工方式來修整土地,形成池塘,設(shè)置防滲層、圍堤,并通過水生植物來避免污染,在氧化塘中,有大量的藻類與水生植物,藻類與好氧菌之間可以發(fā)生作用,從而減少污水中的有機物。該種處理方式投資小、規(guī)模不大、操作簡單,在實踐中得到了廣泛應(yīng)用。
3應(yīng)用城市濕地水生植物治理水污染
3.1水生植物的配置方式
在水生植物的配置上,要滿足生態(tài)功能性、生態(tài)適宜性、生態(tài)持續(xù)性原則。生態(tài)功能性即根據(jù)水污染的治理要求來開發(fā)濕地功能;生態(tài)適宜性即根據(jù)水污染治理要求來做到適水適種,根據(jù)水文地貌來合理搭配,構(gòu)建完整的生態(tài)系統(tǒng);生態(tài)持續(xù)性即植物的配置要滿足可持續(xù)發(fā)展原則,根據(jù)水質(zhì)情況、環(huán)境水位、生態(tài)位特征來對水生植物、濕地植物進行科學(xué)配置。
在具體配置上,需要根據(jù)水位高低來搭配,針對不同水體深度來配置。沉水植物適合設(shè)置在水體可見度1.5m的水體環(huán)境中;漂浮植物適合設(shè)置在水深20CITI以上的水體中;浮水植物一般適合5~80Cnl深度的水體中;挺水植物的適宜范圍較廣,在O~100cm的水體中,都適合種植。在實際種植中,如果水深較深,可以搭配沉水植物、漂浮植物、挺水植物,如荷花、眼子菜、金魚藻、鳳眼蓮;對于淺水區(qū),可以搭配挺水植物與浮水植物,采用該種方式,可以有效去除污水中的有害元素,分解懸浮物。
此外,植物的配置還要根據(jù)水質(zhì)情況來選擇,水質(zhì)不同,適宜種植的植物類型也不同,如為了改善水質(zhì),可以種植傘草、蘆葦、香蒲等;為了解決水體富營養(yǎng)化問題,可以種植荷花、鳳眼蓮、慈姑等;為了改善重金屬污染,可以種植香蒲、蘆葦、美人蕉等;對于水質(zhì)渾濁的淺水區(qū),可以種植苦草、狐尾藻。
3.2濕地植物的配置方式
對于濕地植物的配置,需要考慮到生態(tài)位特征,科學(xué)搭配植物群落,讓各類植物都能正常生長,實現(xiàn)空間、時間和營養(yǎng)的科學(xué)搭配。植物配置要將喬木、灌木、草木結(jié)合起來,做到“高中低搭配”,利用各類植物的生態(tài)特征來打造出立體的層次,構(gòu)建復(fù)層結(jié)構(gòu)模式,突出植物結(jié)構(gòu)的層次性,從而發(fā)揮出植物在生態(tài)穩(wěn)定、水土保持上的作用。同時,還要選擇具有吸附雜質(zhì)、阻擋水流、凈化水體的植物,如夾竹桃、薔薇、金魚草、石竹、鳶尾、唐菖蒲等,還可以種植金盞菊、美人蕉、紫茉莉、蝴蝶花等,這類植物抗性好,可以吸收各類污染性氣體,凈化周圍空氣,優(yōu)化水體保持能力。
4結(jié)語
水體受到污染后,會通過飲水、飲食等進入人體內(nèi),長期飲用污染水質(zhì),會導(dǎo)致機體抵抗力下降;用污水澆灌農(nóng)作物,會破壞土壤成分,降低土壤肥力,導(dǎo)致土壤鹽堿化,導(dǎo)致農(nóng)作物品質(zhì)下降、產(chǎn)量降低、重金屬富集;在工業(yè)廢水、生活污水進入水源后,會導(dǎo)致水體磷、氮、鉀、有機物含量超標(biāo),釋放營養(yǎng)元素,引起水體富營養(yǎng)化,出現(xiàn)一系列的連鎖反應(yīng)。濕地是寶貴的自然資源,是地球中生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,濕地系統(tǒng)在改善生態(tài)、維護生態(tài)上,具有重要意義,受到各類因素的影響,我國濕地面積不斷減小。重構(gòu)城市濕地,將濕地水生植物應(yīng)用在水污染治理中,可以大大提高治理效果,在植物的選擇上,要根據(jù)物種間、物種本身、環(huán)境關(guān)系來合理選擇,遵循生態(tài)凈化原則,營造出獨特的景觀,豐富生態(tài)多樣性,提高生態(tài)效益和社會效益。