淺談濕地植物對于人工濕地生態環境修復作用

丁國村 王超

摘要：近幾十年來，濕地處理系統大量的運用到污水處理當中，并通過基質、植物以及微生物的截留、沉淀、吸收、轉化等作用，使得污染物得以去除。濕地植物作為其中的重要一環起著不可或缺的作用。本文簡單介紹了植物修復的基本類型以及修復原理。

關鍵詞：濕地植物；人工濕地；生態環境修復

人工濕地（Constructed Watland）是一種人為的將基質、微生物和植物按一定方式配置而成的復合生態系統。該技術的起源可追溯于1953年德國的Max Plack研究所[1]。而人工濕地真正作為獨立的水處理技術正式面世，是在Seidel與Kickuth于1972年提出的根區理論[2]，該理論的提出，極大地補充了人工濕地處理污水方面的空白。植物是濕地系統的組成要素之一，受地域和自然條件影響最大，但是可以人為干預植物管理，保證污染物去除的同時促進生態環境的良性循環。本文主要介紹的是濕地植物的作用及其對生態環境的修復功能。

1 植物修復技術

植物修復 （ phytoremediation）技術即通過植物代謝活動，來降低水體中有機和無機污染物的濃度等，達到緩解自然水體的自我凈化壓力，進而達到治理環境污染的目的[3]。

1.1 濕地中植物的作用

植物在生態系統中，不僅僅扮演生產者的角色起到對全球物質循環再生的作用，同時在保護生物多樣性上也起到重大作用。

1.2 植物的修復類型

①植物固定：植物利用蒸騰、呼吸、光合等作用使污染物向根部區域富集，降低其擴散范圍，但植物對其利用率極低，即根系對污染物的固定作用。

②根系降解：植物的根部結構為微生物提供了巨大的生長空間，微生物在植物根系生物膜內大量繁殖，促使一些有機物可以同植物協同降解。

③植物促進：也稱之為植物提取（phytoextraction）即植物根系等器官將周圍環境中的重金屬等污染物從原有環境中提取，進而轉移到植物的地上莖、葉等器官內儲存，直到植物生長到收獲期后，通過收割的方式達到去除污染物的目的。

④植物降解：通過植物的代謝作用，將環境中的大分子污染物，如氨氮、有機磷等分解為無污染的小分子無機物，進而被利用。

⑤植物揮發：某些易揮發污染物分子經植物吸收后從植物葉片氣孔及表皮細胞間隙中揮發，結合空氣中的少量羥基自由基分解，使其轉化為無污染的分子。[4，5]

1.3 植物在水環境中的作用

1.3.1對有機物的修復

環境中有機污染物的轉移規律，主要依賴于該污染物分子的分子極性、表面電荷等特性以及土壤對其的吸收和螯合的能力、土壤結構性質和 pH 值等相關。從這些參數，推斷出利用植物解決環境污染具有地區特異性。

有機分子的相對親脂性決定了植物對其吸附能力，這類有機分子一經進入植物體內，會以一種植物自身無法利用的特殊形式存在，并且很難分解和提取。顯然這種方法存在不足之處。還有一些有機分子，在植物根系區域，由于植物以及相關代謝微生物以及代謝酶等對污染物實現降解及礦化，達到去除目的[6]。

1.3.2對無機物的修復

無機污染物的修復與有機物不同，只有兩種原理：①機械地搬運，將污染物移出土體；②降低污染物的活性，使污染物轉變成一種無生物活性的形態。去除的方式都是通過去除生物量（即收割）來實現。

污染物由根、莖、葉等器官攝取，植物體內富集，最后通過收割來達到去除污染物的目的，整個過程中減少了人工接觸污染物的機會。收獲后通過粉碎、焚燒等手段減少其體積或重量，這一步驟會降低后續的處理費用，并且對某些重金屬（如Ni、Zn和Cu） 來說，回收也是很有價值的，也會帶來一部分收益。這還可能激發植物修復技術的發展。

2 結語

現如今人工濕地技術，不止僅限于污水處理方面，更多的發展方向是偏向于污水處理及城市景觀于一體的濕地公園建設。因此濕地植物不單單要考慮原有的去污效果，還要兼顧景觀需要，來達到建設宜居家園的發展趨勢。這就要求，以后在設計人工濕地時，要加強對植物的生理生態研究，尤其是植物種類篩選及配置的研究工作。

參考文獻：

[1]House C H.Combining constructed wetland and aquatic and soil filter for reclamation and reuse of water. Ecol Eng，1999，12：2738

[2]Brix H. Use of constructed wetland in water pollution control：Historical development，present status，and future perspectives. Wat Sic Tech，1994，30（8）：209223.

[3]An derson T A，Guthie E A，Walton B T.Bioremediation in the rh izosp here.E viron SciTechnol，1993，27（13）：26302636.

[4]Hiromichi Mor/kawa，Ozgtlr Cem F_xkin.Basic pm∞ss∞in pbytoremediation and some applications toair pollution contr01.Chemo*一zre 2003，（52）：15531558.

[5]武正華，張宇峰，王曉蓉，等.土壤重金屬污染植物修復及基因技術的應用，農業環境保護，2002，21（1）：8486.

[6]Schnoor J L .Lich t LA ，Mc Cu tcheon S C et al.Phy toremediation of contaminated soils an d sedi_ments .En viron S ci Tech nol ，1995，29：318323.