陳霞

常德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖南 常德 415000

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，當(dāng)前各級(jí)政府、企業(yè)和居民已經(jīng)將環(huán)境保護(hù)和污染治理逐漸重視起來，政府不斷的加大對(duì)環(huán)境保護(hù)管理的力度，加大對(duì)受到污染的環(huán)境的治理資金投入力度[1]。因此，近年來我國(guó)在生態(tài)環(huán)境的治理上取得了一定進(jìn)步。而水污染治理是環(huán)境保護(hù)工作中的重點(diǎn)內(nèi)容，隨著水污染狀況的加重，許多污染嚴(yán)重的水環(huán)境其自清潔能力已經(jīng)嚴(yán)重下降，甚至部分河道的生態(tài)系統(tǒng)早已不復(fù)存在，已經(jīng)給我們?nèi)粘５纳a(chǎn)和生活造成了嚴(yán)重的影響，造成我國(guó)的水資源短缺，還使河道周邊的農(nóng)業(yè)受到了影響[2]。由于水污染中會(huì)包含生活污水、工業(yè)廢水等，因此其成分較為復(fù)雜，并且水的流動(dòng)性較強(qiáng)，如果沒有進(jìn)行嚴(yán)格的管理和徹底的治理，都會(huì)導(dǎo)致其在流動(dòng)和使用的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)二次污染的情況。而水生植物，其自身就具有凈化的機(jī)理，其可以吸收水中的污染物，并釋放氧氣等作用，可以有效的治理并改善水污染的狀況。

1 水生植物在水污染治理中的凈化機(jī)理

1.1 微生物作用

這種微生物作用主要是這些水生植物在生長(zhǎng)的過程中，一方面其會(huì)分泌一些物質(zhì)，為其周圍的微生物提供養(yǎng)分，根據(jù)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)在水生植物根系微生物的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他區(qū)域，而這些微生物在進(jìn)行活動(dòng)的過程中就可以分解水體中的有機(jī)污染物，并且還可以對(duì)水體底層的土壤的進(jìn)行修復(fù)[3]。另一方面，水生植物在生長(zhǎng)的過程中會(huì)進(jìn)行光合作用，這些氧氣會(huì)隨著這些水生植物進(jìn)入到水體中，這這時(shí)水生植物的附近就會(huì)形成一個(gè)好氧空間，而這就給水體中的好氧微生物提供了生存和繁衍的空間[4]。像是一些硝化細(xì)菌在這個(gè)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行生存時(shí)，可以將水體中的將氨氧轉(zhuǎn)化成亞硝酸以及硝酸，從而降低水體中的污染物含量，還可以有效的改善黑臭河道。

1.2 富集作用

當(dāng)下的水污染中包含著大量的有機(jī)物以及重金屬物質(zhì)，而水生植物在水體中有著激情的生命力，并且還具有一定的耐污染能力。一些水生植物在這些污染的水體中生長(zhǎng)時(shí)，具有的富集的作用，也就是其可以將水體中的污染物像一些重金屬有害物質(zhì)以及有機(jī)物等富集到自己的體內(nèi)，從而降低水體中污染物的含量（如表1：鳳眼蓮對(duì)重金屬富集比較）。并且這些植物在吸收這些污染物質(zhì)后，還可以這些污染物轉(zhuǎn)化為安全、低毒的結(jié)合態(tài)的機(jī)制。

表1 鳳眼蓮對(duì)重金屬富集比較

1.3 吸收作用

受到污染的水體中含有大量的有機(jī)物，而這些有機(jī)物像是氮、磷等物質(zhì)是這些水生植物生長(zhǎng)過程中必不可少的物質(zhì)，水生植物在受到污染的水體中可以通過根系、莖、葉等器官將這些有機(jī)物質(zhì)吸收到體內(nèi)，并且還可以將其轉(zhuǎn)化為影響物質(zhì)以供自己的生長(zhǎng)[5]。但是，在使用這些水生植物凈化水污染的過程中，也要意識(shí)到大量的氮磷鉀等有機(jī)物會(huì)導(dǎo)致這些水生植物快速的繁殖，這是就會(huì)導(dǎo)致水體內(nèi)缺少氧氣，會(huì)再次造成水體污染，因此要對(duì)這些水生植物的生長(zhǎng)進(jìn)行控制，可以采用人工收割的方式，這種方式還可以將植物中重金屬以及有機(jī)物去除，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的凈化作用。

1.4 抑制藻類的生長(zhǎng)作用

水體中藻類的大量繁殖會(huì)導(dǎo)致水體出現(xiàn)缺氧，水中的動(dòng)物以及好氧微生物就會(huì)出現(xiàn)死亡的情況，這時(shí)水體的自凈能力就會(huì)下降，這些死亡的動(dòng)植物就會(huì)導(dǎo)致水體發(fā)臭等污染狀況。而水生植物則可以有效的抑制水體中的藻類。首先，水生植物和水藻共同生活在水中，因此兩者生長(zhǎng)過程中需要大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及光熱等條件，并且生存空間之間也會(huì)形成競(jìng)爭(zhēng)[6]。而相比于水藻顯然水生植物的根系更為發(fā)達(dá)，在水體中其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力也會(huì)較強(qiáng)，這時(shí)藻類由于缺乏必備的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其生存和生長(zhǎng)也就會(huì)受到抑制。并且水生植物會(huì)搶占大量的水體空間，這就導(dǎo)致的水藻在生長(zhǎng)的過程中無法得到充足的光照。也就有效的降低了水華現(xiàn)象的出現(xiàn)。其次，一些水生植物在生長(zhǎng)的過程中還會(huì)產(chǎn)生一些化感物質(zhì)，而這些化感物質(zhì)會(huì)影響水體中藻類的正常呼吸作用和光合作用以及水藻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，這些都會(huì)影響到藻類的生長(zhǎng)和繁殖。像是蘆葦在生長(zhǎng)過程中分泌出的化感物質(zhì)，會(huì)影響小球藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)小球藻生長(zhǎng)的抑制作用。這也胡思凈化機(jī)制的一種，其可以避免水體受到污染。

1.5 物理作用

首先，這些水生植物的根系可以固定水體以及人工濕地中的土壤，確保底層的土壤不會(huì)出現(xiàn)的流失。其次，這些水生植物還可以有效的降低水體的流動(dòng)速度，避免流動(dòng)速度過快或者風(fēng)浪影響到水體的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。最后這些濕地的水生植物在冬季枯萎后還可以覆蓋在地面上，不僅可起到保暖的目的，在其腐爛后還可以為其中的動(dòng)植物提供養(yǎng)料[7]。另外，在對(duì)水污染治理的過程中，利用一些觀賞性的植物像是睡蓮、蘆葦?shù)冗€可以形成水體景觀，達(dá)到美化環(huán)境的目的。

2 水生植物在水污染治理中的應(yīng)用

2.1 水生植物在工業(yè)廢水中的應(yīng)用

自改革開放以來，我國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程就在不斷的加快，當(dāng)下我們生活的方方面面都無法離開工業(yè)生產(chǎn)，但是在生產(chǎn)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，而由于生產(chǎn)的產(chǎn)品存在不同嗎，因此其廢水中的污染物也不盡相同，其中包含有機(jī)物、重金屬物質(zhì)甚至還存在一些有毒有害的物質(zhì)。由于水生植物對(duì)這些污染物質(zhì)有極強(qiáng)的凈化作用，因此因此當(dāng)下在工業(yè)廢水污染中水生植物這種生物治理的方式應(yīng)用的較為廣泛[8]。比如，水蔥、黃菖蒲等可以吸收工業(yè)廢水中的銅離子；香蒲、黃花鳶尾可以吸收工業(yè)廢水中的鋅離子、水竹芋可以吸收工業(yè)廢水中的鉛離子。另外，這些水生植物還可以吸收水體中的有機(jī)物及氮磷。在運(yùn)用這些水生植物的過程中，需要根據(jù)工業(yè)廢水中各種污染物質(zhì)的含量去確定具體使用的水生植物，從而確保工業(yè)廢水可以得到有效的凈化。

2.2 水生植物在生活以及養(yǎng)殖污水中的應(yīng)用

生活污水中包含著大量的有機(jī)物和氨氮以及磷等物質(zhì)，而養(yǎng)殖污水中主要是存在一些高濃度的有機(jī)化合物、尿酸、寄生蟲卵以及一些藥物殘留等，這些物質(zhì)如果排入到水體中，會(huì)導(dǎo)致水體富養(yǎng)化，并且物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致人的生命健康受到影響。將這些水生植物應(yīng)用的到生活以及養(yǎng)殖污水中，不僅可以高效的處理這些污染物質(zhì)，還可以降低水污染處理的成本，并且操作起來紀(jì)委簡(jiǎn)單。例如，在一些城市污水凈化的二級(jí)處理中，常常應(yīng)用這些水生植物，可以有效的提升水質(zhì)。像是菖蒲可以有效的凈化生活污水中的磷；水葫蘆、金魚藻則可以處理養(yǎng)殖廢水中的一些藥物殘留如恩諾沙星等。

2.3 水生植物在人工濕地水污染治理中的應(yīng)用

我國(guó)為了改善環(huán)境，進(jìn)行了濕地的改造，不僅可以對(duì)污水進(jìn)行處理，并且還可以為城市形成一個(gè)景觀環(huán)境。而在長(zhǎng)期發(fā)展的過程中，這些濕地也不可避免的出現(xiàn)了沼澤污水問題，人們根據(jù)濕地的實(shí)際情況選擇合適的水生植物人工種植在濕地中，這些水生植物和濕地中的微生物可以有效的對(duì)水體進(jìn)行凈化。另外一些其他的污水進(jìn)入到人工濕地后，水生植物以及其中的微生物會(huì)將其中的有機(jī)物截留在土壤吸收到自身中，促進(jìn)自身的成長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)污水的凈化。

2.4 植被重生以及生態(tài)景觀恢復(fù)

在建國(guó)初期，我國(guó)并沒有將水污染重視起來，各種污水都被排放到了河道以及湖泊中，導(dǎo)致出現(xiàn)了大量水體富營(yíng)養(yǎng)化的情況，這種情況的出現(xiàn)造成水體的生物多樣性受到了嚴(yán)重的破壞，導(dǎo)致水體污染加重。想要有效的處理這種問題，就需要的進(jìn)行植被重生。也就是可以在這些富營(yíng)養(yǎng)化的水體中種植一些沉水植物，這些沉水植物在生長(zhǎng)的過程中可以對(duì)水下環(huán)境進(jìn)行凈化，為植被以及生物提供生存的空間和環(huán)境，并且可以改善水質(zhì)條件。另外，還可以修補(bǔ)生態(tài)景觀，當(dāng)一些生態(tài)景觀的水體環(huán)境受到影響一些景觀效果就會(huì)出現(xiàn)問題。而水生植物在污染水體中的應(yīng)用，可以降低景觀水體中的污染物，并且這些種植的水體植物還可以起到美化環(huán)境的作用。

3 水生植物應(yīng)用以及后期綜合利用中的新技術(shù)

3.1 人工水草生態(tài)凈化基技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，研制出了人工水草，這種水草并不是真正的水生植物，而是一種的人造的聚合物，將這種人工水草放在受到污染的水體中，可以將其中的微生物成倍的吸收到這種水草中，并為這些微生物提供生存的空間和環(huán)境，微生物在其中進(jìn)行活動(dòng)的過程中，可以有效的分解水體中的有機(jī)污染物，從而實(shí)現(xiàn)水體凈化的要求。這種人工水草在水污染治理中進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候主要有以下優(yōu)勢(shì)：第一，編制的人工水草表面積較大，因此的那個(gè)一些生物附著在上面后可以的對(duì)水體中的污染物進(jìn)行吸收以及分解。第二，這種人工水草是符合結(jié)構(gòu)，因此其表面以及內(nèi)部會(huì)形成好氧區(qū)、厭氧區(qū)、兼氧區(qū)，也就是可以同時(shí)進(jìn)行硝化反應(yīng)以及反硝化反應(yīng)，從而去除水體中的氮磷等物質(zhì)。第三，并且其可以為水體中的動(dòng)植物提供棲息的場(chǎng)所，進(jìn)而提升水體的活力，水體的自凈能力也可以得到提升。這種人工水草可以有效的改善水質(zhì)，并促進(jìn)水體中生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)。

3.2 生態(tài)浮島技術(shù)

當(dāng)下我國(guó)在進(jìn)行水污染治理的過程中經(jīng)常會(huì)用到生態(tài)浮島技術(shù)，這種技術(shù)在應(yīng)用的過程中，主要是需要建設(shè)一種人工浮體，并在人工浮體上利用工具鉆出一些小洞，然后將一些水生植物種植到這些小孔中，還需要用一些材料將這些人工浮體連接在一起。這種方式實(shí)際上運(yùn)用了無土栽培技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候這些人工浮體還可以進(jìn)行移動(dòng)，在進(jìn)行水生植物選擇的時(shí)候，盡量要選用一些適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的植被，并且要具有一定的觀賞效果，在吸收污染物的情況下，還可以豐富河道以及湖泊的景觀。并且這種水生植物凈化水污染的方式，不論是種植還是收割都較為方便。

這種生態(tài)浮島技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，還可以種植一些陸地上的植物以及花卉，將人工浮體移動(dòng)到富營(yíng)養(yǎng)化的水體中，首先這些植物的根系在水體中會(huì)吸收或者吸附其中的污染物質(zhì)，從而對(duì)水質(zhì)實(shí)現(xiàn)凈化的目的。其次，人工浮體在水面上也抑制了藻類的大量繁殖，避免了水體出現(xiàn)水華的現(xiàn)象。最后，這些植被在水體中可以形成景觀風(fēng)景，改善黑臭河道。但是這種生態(tài)浮島技術(shù)在進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，前期的投入成本會(huì)較高，并且浮體上植物的訓(xùn)責(zé)也十分重要，需要專業(yè)人員進(jìn)行綜合性的設(shè)計(jì)和布置。

3.3 水生植物后期綜合利用的新技術(shù)

根據(jù)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下在進(jìn)行水污染治理的過程中水生植物是最長(zhǎng)應(yīng)用的一種治理方式，但是當(dāng)河道處理完成后這些水生植物大多并不會(huì)進(jìn)行專業(yè)的處理，搗制這些水生植物在生長(zhǎng)的過程中對(duì)水體造成了二次污染，例如，水生植物的一些枯枝爛葉長(zhǎng)期堆積在水體中，就會(huì)影響到河道內(nèi)部其他生物生存空間，并且還會(huì)產(chǎn)生大量的厭氧微生物，從而導(dǎo)致水體再次受到污染。還有一些單位會(huì)將這些水生植物進(jìn)行清理，但是清理后也是堆積在陸地上，這些植物在腐敗的過程中會(huì)散發(fā)出一些刺激性的氣味，就會(huì)外界的環(huán)境受到影響。因此就需要對(duì)這些凈化后的水生植物進(jìn)行再次的處理和利用，讓其產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)效益。例如，可以將這些凈化后的水生植物進(jìn)行腐熟和二次發(fā)酵，然后經(jīng)過一系列的工序?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為肥料，這個(gè)過程中主要是運(yùn)用機(jī)器對(duì)植物進(jìn)行處理，或者添加一些輔料，不僅不會(huì)產(chǎn)生其他的廢水，還可以售賣或者售賣這些通過新技術(shù)處理生成的肥料。實(shí)現(xiàn)水生植物的后期綜合利用。

4 結(jié)束語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，各種污水出現(xiàn)在人們的生活中國(guó)，已經(jīng)給水體帶來了破壞，甚至對(duì)人們的生命健康造成了威脅，水污染已經(jīng)成了當(dāng)下急需解決的重點(diǎn)問題。在進(jìn)行水污染治理的過程中，水生植物是最常用都到的，其具有極強(qiáng)的凈化作用，并且成本較低，效果也較為明顯，這些水生植可以有效的吸收或者吸附水體中的污染物，并為生物提供生存的空間。當(dāng)下人們還需對(duì)水生植物進(jìn)行研究和運(yùn)用，將其凈化污染的作用充分的發(fā)揮出來，為我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)出力量。

課題名稱:湖南省教育廳科學(xué)研究一般項(xiàng)目。編號(hào)：21C0954

課題名稱：水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在常德湖泊生態(tài)治理中的應(yīng)用研究