李鵬飛　李小杰

摘 要：

濕地植物是生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)過程中重要的建群種類，其具有很大的優(yōu)點(diǎn)，能夠吸收水體中的一些富氧物質(zhì)，在農(nóng)業(yè)污染防治的過程中起著重要的作用。本文主要闡述了一些濕地植物在農(nóng)業(yè)污染治理方面有著重要的作用，并進(jìn)行了氮和磷在吸收效果方面的比較;重點(diǎn)闡述了選擇濕地植物在農(nóng)業(yè)面源污染防控中的應(yīng)用和展望，希望為相關(guān)的工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：

農(nóng)業(yè)面源污染;濕地植物;氮磷去除;植物選擇和配置

中圖分類號(hào)：S181

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20191130014

1 濕地植物去除農(nóng)業(yè)面源污染物的機(jī)理

1.1 吸收、吸附和富集

農(nóng)業(yè)面源污染中的氮和磷是植物需要的營養(yǎng)物質(zhì)，濕地植物具有一定的特點(diǎn)，即不僅能夠吸收污水的養(yǎng)分供應(yīng)自身的生長，同時(shí)濕地植物的根系對(duì)吸收污染物有一定的作用。但是單種濕地植物吸收能力有限，一旦植物生長停止將沒有吸附的作用，因此，應(yīng)該定期對(duì)濕地植物進(jìn)行收割。

1.2 根系沁氧

若濕地植物的根系生長在水下，水中一旦出現(xiàn)缺氧環(huán)境將使一些微生物不能生存，而濕地植物的根和莖在光合作用的指導(dǎo)下能夠?qū)a(chǎn)生的氧氣輸送到根部。其中的一部分氧氣通過根系的作用釋放到土壤中。因此，根系沁氧對(duì)環(huán)境凈化的意義重大。

1.3 水力傳導(dǎo)

濕地植物的根系在基質(zhì)中能夠向各個(gè)方向生長，在生長的過程中形成許多的小孔，這在一定程度上增加了水力傳導(dǎo)的能力。

2 濕地植物類型及其對(duì)不同污染物的去除能力

2.1 濕地植物的主要類型

2.1.1 挺水植物

挺水植物具有根系較為發(fā)達(dá)、生長速度快的特點(diǎn)。該種植物能夠有效地降低水中的氮、磷等有機(jī)物質(zhì)和重金屬等物質(zhì)的指標(biāo)。挺水植物的分布范圍比較廣泛，在一些人工濕地中都有分布。

2.1.2 駁岸耐濕植物

該種植物適合在濕潤的地區(qū)種植，能夠暫時(shí)的被水覆蓋，但是時(shí)間不能太長，該種植物主要種植在各種生態(tài)護(hù)坡。草本植物的主要特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比較強(qiáng)，植株比較小，但生長的速度快，需要養(yǎng)護(hù)的成本比較低。

2.1.3 浮水植物

浮水植物的主要特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的要求比較低、生長的速度快、對(duì)污染物的吸收和處理能力強(qiáng)等，尤其對(duì)已經(jīng)富氧化的水體吸收效果較好。

2.1.4 沉水植物

沉水類型的植物植株都在水面以下，植物的各個(gè)部位都能吸收水中的氮和磷等物質(zhì)，有利于在缺少空氣的環(huán)境中呼吸，凈化水體的能力比較強(qiáng)。

2.2 濕地植物對(duì)不同污染物的去除能力

濕地植物對(duì)污染物的處理能力也是不同的，尤其對(duì)氮和磷等有機(jī)物的吸收能力，因?yàn)闈竦刂参飳?duì)水質(zhì)的凈化能力是不同的，這在一定程度上受到植株大小的影響。

2.2.1 對(duì)氮的去除能力

氮是反映農(nóng)業(yè)面源污染的重要指標(biāo)，而濕地植物能夠減少氮含量的主要原因是植物吸收微生物的作用。相關(guān)的試驗(yàn)顯示，濕地植物吸收氮的過程主要是硝化菌和反硝化菌的作用，因?yàn)橹参镌谏L的1a周期里，尤其是春季和冬季基本依靠微生物硝化和反硝化的作用。在進(jìn)行面源污染防控的過程中，影響除氮的主要因素是植物的類型。相關(guān)的研究顯示，一些植物對(duì)低濃度的污染處理比對(duì)高濃度的污染處理強(qiáng)。延長水里停留時(shí)間對(duì)除氮效果的提升具有重要的影響。相關(guān)的工作人員研究顯示，通過種植象草等植物來處理養(yǎng)殖廢水，在停留4d之后的效果比較好，除氮率能夠達(dá)到80%。若停留8d除氮率可高達(dá)90%。

2.2.2 對(duì)磷的去除能力

濕地植物對(duì)磷的處理主要是依靠植物吸收和促進(jìn)微生物之間的同化作用，通過聚磷菌的作用能夠?qū)⑦^量積累的磷去除。相關(guān)的研究顯示，許多磷都是通過基質(zhì)的物理和化學(xué)作用被去除。根系比較發(fā)達(dá)的挺水植物和駁岸耐濕植物能夠?yàn)榫哿拙峁⒌?，有利于?duì)磷的去除。在一些實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)浮水植物黃花水龍的吸附效果比較好，在人工浮島下的重污染治療效果比較好。

2.2.3 對(duì)有機(jī)物的去除功能

農(nóng)業(yè)面源污染物中含有有機(jī)物，主要分為不溶性和溶解性2種，其中不溶性有機(jī)物通過微生物的作用消失，而可溶性有機(jī)物被濕地植物吸收。相關(guān)的試驗(yàn)顯示，多年生長挺水植物的凈化作用比較強(qiáng)。因?yàn)樵诙救斯竦赝λ参镫m然已經(jīng)死亡，但是根部有微生物的附著，凈化作用持續(xù)存在。

3 濕地植物配置的原則

相關(guān)的研究顯示，物種多樣性和群落穩(wěn)定性有一定的關(guān)系，即生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)力和生態(tài)系統(tǒng)中植物的數(shù)量是正比例的關(guān)系，因此，在面源污染治理的過程中應(yīng)該適當(dāng)提高整體抗逆性和降低維護(hù)的成本?？梢詫⒉煌瑵竦仡愋偷臐竦刂参镞M(jìn)行搭配組合，這不僅能夠穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境，同時(shí)能夠形成一定的景觀效果，最為重要的是能夠達(dá)到良好的濕地凈化效果。但是需要注意的是在搭配的過程中應(yīng)該堅(jiān)持一定的原則，即植物的凈化能力不是簡(jiǎn)單的疊加，不同植物類型進(jìn)行科學(xué)的搭配取得的凈化效果存在差異性。主要有2方面的原因，即環(huán)境的因素和植物之間的相互作用因素，如果科學(xué)搭配的話，植物之間的關(guān)系將可能從競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)關(guān)系。

3.1 功能性配置

濕地植物的凈化能力對(duì)處理農(nóng)業(yè)面源污染方面具有重要的意義?，F(xiàn)階段，研究顯示，不同的濕地植物進(jìn)行搭配組合能夠取得良好的效果，同時(shí)凈化的能力比較強(qiáng)。一些專家通過研究也發(fā)現(xiàn)功能性配置能夠提高除污水的效果。

3.2 季節(jié)性配置

一些學(xué)者研究了植物的季節(jié)性休眠搭配能夠使用植物實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，在一年四季的過程中都能實(shí)現(xiàn)活性植物的存在，從而實(shí)現(xiàn)交替性凈化的作用，取得良好的凈化效果。例如，將菹草與蘆葦?shù)娜甏钆洌渲械妮喜菰诙镜膬?yōu)勢(shì)突出，在一定程度上彌補(bǔ)蘆葦濕地冬季凈化效果差的缺點(diǎn)。將水芹菜和鳳眼蓮進(jìn)行搭配的話能夠發(fā)揮水芹菜的夏季優(yōu)勢(shì)和鳳眼蓮凈化的優(yōu)勢(shì)。因此，科學(xué)地進(jìn)行植物搭配能夠取得良好的凈化效果。