生态护坡植物对水质的影响研究

生态护坡以保护、 创造生物 良好的生存环境和 自
然景观为前提 ， 在保证护坡具有一定强度 、 安全性 和 耐 久性 的 同时 ， 兼 顾 工 程 的环 境 效应 和生 物 效 应 ， 以 达到一种水体和土体、 水体和生物相互涵养 ， 适合生 物 生长 的仿 自然状 态 ［ １ ］ 。 目前 ， 在 我 国 内河 航 道 中 ， 大部分采用的是处于无特殊防护状态的天然 土质岸 坡， 而混凝土 、 浆砌石 、 干砌石等硬质护坡仅用于途径 城市的内河航道地段 。硬质护坡不仅建设成本高 ， 而 且使航道生态系统受到破坏 ， 无法满足生态环保的要 求 。因此 ， 采用生态护坡技术 ， 解决河道生态环境问
理 仍处 于研 究 之 中 。 本 文 主要 分析 研究 护 坡 植 物 对 内河 航 道 水 质 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ０ ６
营养化水体 。植物将所吸收的污染物富集、 固定在体 内或土壤中， 从而使水体 中污染物量有所降低 。 （ ３ ） 生化作用。护坡植物光合作用产生的 ０ ２ 和 大气 中的 Ｏ ｚ直 接 输 送 到植 株 各 处 ， 并 向水 中扩 散 。
双重特性且具水生和旱生特点， 具有较高的耐盐性 。
香根 草适 应 的地 区范 围很 宽 ， 它 可在 气 温 为 一 １ ０～
５ ０℃的地区生长 ； 可在年降雨 ３ ０ Ｏ ～６ ０ ０ ０ Ｉ Ｔ ｌ ｍ 的地 区生长 ； 在非 常贫瘠 、 紧实 、 强酸、 强碱 ， 甚 至 具有重 金
题 是 可行 的方 法 。
净化机理。通过模拟植物在流动河水 中的生长 ， 测定 护坡植物对水 中有机物 、 氮、 磷等污染物的吸收作用 ， 分析不同植物的净化效果 ， 优选出合适 的护坡植物。
１ 护坡植物净化水 质机理
护坡植物不仅适宜观赏 ， 并且可以主动吸收坡面
径 流 中污染 物 ， 水位 变化 区 的坡 面植 物也 可 以净化 河
态护坡中的应用 ， 如上海市浦东河道生态建设 中以植 物为主要结构 的护坡技术 取得 了较好 效果Ｅ ； 吕锡 武、 吴义锋等对河渠岸坡特定生态 系统中的护坡植物 进行研究 ， 了解其对水质 的改善效果Ｅ 。然 而， 有关 护 坡植 物在 河 道生 态 建设 中 的作 用 及 水 质 净 化 的 机
陈
慧（ １ ９ ５ ７ 一） ， 女， 辽宁沈阳人 ， 合肥工业大学 副教授 ；
徐得潜 （ １ ９ ６ ｏ 一） ， 男， 安徽青阳人 ， 合肥工业大学教授．
《 工程与建设》 ２ ０ １ ３年第 ２ ７ 卷第 ３期 ２ ９ ７
产物和溶解 的有机碳给菌落提供食物源 ， 同时植物根 部 的污染物被微生物分解利用或经微 生物代谢降解 过程而去除。富营养化水体中， 也可依靠水生植物根 茎上的微生物如氨化菌 、 硝化菌 、 反硝化菌等生化反
应， 在 有 氧 条 件 下 加 速 ＮＨ 一 Ｎ 向 ＮＯ 一 Ｎ 及 ＮＯ —Ｎ 的转 化 过程 ， 在 缺 氧条 件 下使 氮 转 化为 Ｎｚ 的过程 ， 减少底 泥 向水体 释 放营养 盐 。
（ ２ ）香根 草 ： 该 植物 根系 长势 猛 、 下 扎深 度 大 ， 茎 杆 坚硬 ， 当年可 以形成 草蓠 。兼 具木 本和 草本植 物 的
一
方 面根系通过释放 Ｏ ｚ ， 氧化分解根系周围的沉 降
物； 另一 方 面使水 体底 部和基 质 土壤形 成 许多厌 氧 和
好氧小区， 为微生物活动创造条件 。这样 ， 植物代谢
基金项 目： 内河航道生态护坡型式及防冲效果研 究项 目（ １ ０ ７ — ４ ３ ３ ３ ６ ６ ） 作者简介 ： 耿 弱（ １ ９ ８ ９ 一）， 女， 安徽蚌埠人 ， 合肥工业大学硕士生 ；
（ １ ）植 物 自身 的性 状 和抗 性 能 力 。水 生植 物 在 缺氧 、 弱光 的环境 中可以长期生存 ， 其根 、 茎、 叶形成
完整的通气组织 ， 保证器官和组织对 Ｏ ２ 的需要 。
（ ２ ）植 物 的吸收 、 富集作 用 。护 坡植 物发 达 的根 系， 可 以充 分利 用 和 吸收 水 中污染 物 质 ， 有 效 净 化 富
优选 出合适的护坡植物。结果 表明 ， 香根 草的 Ｃ Ｏ Ｄ去除率和 Ｔ Ｎ去除率均最 高 ， 狗牙根 的 Ｔ Ｐ去除率最 高。综合来看 ， 香 根草的
水质净化效果最好 ， 狗牙根 和麦冬 的水质净 化效果 次之 。 关键词 ： 流动河水 ； 护坡植物 ； 水质净化 中图分类号 ： Ｔ Ｖ５ ２ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ３ — ５ ７ ８ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ２ ９ ７ — ０ ３
保 护河 道岸 坡 和生态 环境 ， 提 出 了一些 生态 型护 坡技
术 。北美 、 欧洲 、 日 本、 澳大利亚等 国家投入大量资金 用于河流的生态修复和建设＿ ２ ≈ ］ 。如美 国伊利诺斯州
的鸦 河 流域 的保 护 、 英 国约克郡 戴 尔斯 三峰 地 区国家 公 园 自然环境 恢 复项 目、 美 国新 泽 西州 雷里 坦河保 护 工程 等 ［ ４ ］ 。 目前 ， 我 国也 在 积 极 探 索 植 物 措 施 在 生
道水体 中的营养盐和污染物 ， 对富营养化水体可起到 定的净化作用 。相关研究表明， 抑制有害藻类繁殖， 遏制底 泥营养盐向水中的再释放＿ ８ ］ 。
护坡植物净化水质的机理可以概括为 以下四个
方面：
发达国家对生态环境 问题 的认识较早 ， 为了有效
生 态 护坡 植 物 对水 质 的影 响研 究
耿 明， 陈 慧， 徐 得 潜
２ ３ ０ ０ ０ ９ ） （ 合肥工业大学 土木 与水利工程 学院 ， 安徽 合肥
摘
要： 通过模拟植物在流动河水中的生长 ， 测 定护坡植物对 水中有机物 、 氮、 磷等污染物 的吸收作用 ， 分析 不同植物 的净 化效果 ，