水生植物在水污染治理中的凈化機理及應用

袁 揚

（河北農業大學城鄉建設學院，河北 保定 071000）

隨著城市建設的加速，產生了大量的工業廢水。如果這些工業廢水沒有經過處理或者處理不達標而排放到河流或者湖泊當中，就會造成水污染，嚴重威脅著人們日常用水的安全性，同時會對環境造成破壞，威脅著生物的生存。因此，水質問題日趨嚴重成為城市化快速發展的一大弊端。近年來，為了解決這一問題，大量的專家和學者研究如何實現高效低耗的水污染處理，水生植物逐漸進入了他們的視線。他們發現一些水生植物具有種類多、分布廣、繁殖速度的特點，而且能在滿足自身生長條件的前提下對水污染問題進行改善，不僅能讓水環境達到美觀可觀賞的效果，還能不斷改善水環境。另外，利用水生植物來解決水污染問題還能降低治理成本，降低能源消耗，值得大力推廣、應用。

1 水生植物概述

1.1 水生植物的種類

水生植物主要有水草類植物、苔蘚類、高等藻類等。研究發現，在治理水污染問題上能起到有效作用的是水草類植物，該類植物具有比其他水生物相對比較發達的組織，體型上比較高大，在生態方面可分為蕨類、水生被子類，在分類學上可分為挺水植物、浮葉植物、沉水植物、浮游植物。水草類植物類型多的特點，使其在治理水污染問題上適用于各種條件下的水質環境，因此應對這類水生植物進行重點研究。

1.2 水生植物的凈化機理

從物理角度來講，水生植物使水流受風力影響變小，同時使水流速度降低，利用這一特點可以較好地去除懸浮物污染，減小其重新懸浮的可能性。此外，植物有著眾所周知的特性就是能夠進行光合作用，水生植物也不例外，其生長過程也需要各種必要的營養物質。水生植物在水中生存時能從水中吸收自身生長所需的營養，并且能在光合作用下通過自身的枝條或者根系傳輸和釋放氣體，產生水生生物需要的氧氣，增加水中的氧氣含量，還能將產生的氧氣有效地輸送到土壤中，有利于土壤微生物環境的保持［1］。而且一些水生植物具有產量較高的特點，在水生植物生長茂盛的時期，可以通過對其進行收割的方式解決水中存在的營養物質過多的問題。一些水生植物還有能集中吸收生存環境中重金屬離子和有機物質的特性，那些能在嚴峻環境中生長的水生植物耐污能力也很強，能有效吸收集中水中的重金屬離子和有機物質。在實際的污染水源中，藻類植物也能在這種環境下生存，而藻類的存在會造成水體環境富營養化。而將水生植物種植于污染水源中，能在改善水污染問題的同時有效抑制藻類生長，阻止水體環境富營養化。

2 水生植物在水污染防治中的應用

2.1 城市污水處理

在治理城市污水問題時，通常是利用水生植物去處理已經經過一次處理后的水體，實現對污染水源的再次凈化，提高水污染治理后水體的質量。利用水生植物進行二次凈化的方法能有效去除營養物，但其對細菌卻束手無策。通過將殺菌消毒和利用水生植物二者相結合，能有效應對城市化發展對水環境帶來的各項污染，這種城市污水處理手法經過了驗證，而且取得了不錯的成效。

2.2 工業廢水處理

工業廢水中含有大量的有機污染物、重金屬污染等，這些污染物對人體的傷害非常大，是許多癌癥病發的誘因，去除廢水中這些污染也是一項重大工程，而某些水生植物對這些污染物具有強大的去除效果。比如，鳳眼蓮對于污染水中含有的合成洗滌劑、農藥、含有大量硫化氫的印染廢水都有不錯的去除效果，闊葉香蒲和蘆葦對含有多種金屬污染物的廢水處理效果十分顯著。因此，可以利用水生植物能吸收集中水中重金屬離子和有機物質的特點，對污染水源中的各種重金屬離子和有機物質進行吸收集中。另外，研究發現水生植物的根部是吸收集中能力最強的部位，可以有效減少重金屬離子向莖葉部位傳輸。

2.3 富營養化水體的治理

對于水體富營養化問題，一個最有力的措施就是恢復水生植被、重建植被生存環境。尤其是對于沉水植被來說，是最值得研究的問題。目前，很多研究者對這類植被進行了植被恢復研究，并取得一定的成就。例如，利用圍隔移栽法將一些沉水植物移栽至需要的地方，試驗研究發現圍隔內水體逐漸透明，水質改善了許多，生化需氧量（BOD）和化學需氧量（COD）明顯降低［2］。學者同時也注意到使用截污、疏浚等方式無法達到預期目標，不能消除水體的富營養化現象。也就是說，要想治理水體富營養化現象，還需在重建和恢復沉水植物方面有所突破。

2.4 生態景觀的恢復

對于一些因動植物的排泄物造成的水體污染，可以通過選擇合適的水生植物同時放養食藻魚類、喜食腐質魚類的方式，使其形成一個完整功能的自處理系統，還湖泊生物一個清潔的生存環境。這種手段也用于公園等人工湖或其他小型湖泊的水體污染治理，讓動植物生活在一個舒適的環境中，游客游玩在一個優美的環境中，無形中也增加了經濟效益。

3 結語

水生植物凈化污水付出的成本較小，而且不會對環境造成不良影響。用來改善水質的植物可以循環利用，也有一定的綠化環境作用，能對整個生態環境的改善做出些許貢獻。這些顯著的優越性使水生植物在治理受污染和富營養化水體方面有廣闊的應用前景。現如今，許多發展中國家甚至是一些發達國家都深受環境污染、生態破壞之苦，而國家為了發展，能用于環保的力量少之又少，因此，水生植物凈化水源的技術構想將是許多國家的首選治理手段。如果我國能將這樣的一套凈化系統做大做強，不僅能改善被人們污染的水資源，給國民提供更優質、富足的水資源，而且可以推廣至其他國家，給我國帶來可觀的經濟效益。