细数植物在人工湿地污水处理中的作用

细数植物在人工湿地污水处理中的作用
摘要：以湿地植物为例，因为其在形态与解剖方面的特性可以较好地适应地
区较低的含氧量，由此可以被应用在人工湿地的污水处理中。

而在当下人工湿地
中的植物不仅将人工湿地与稳定塘区分开，同时为污染物的去除创造适合的条件
弱化强光与风力的不良影响并为湿地基质提供保温效果，有效预防湿地堵塞等等。

于此，本文首先论述了湿地植物，并分析了植物在人工湿地污水处理中的效果，
最后对植物在人工湿地污水处理的影响进行分析，以供相关人士交流探究。

关键词：植物；人工湿地；污水处理
引言：
在人工湿地污水处理的问题中，如何使用植物创新，提高污水管理效果是首
要解决的问题。

而人工湿地管理可以应用大量植物，例如挺水、漂浮、浮叶根生、沉水植物等等。

通过自身不同的特点，为地区污水治理创造条件，实现地区生态
建设。

一、湿地植物概述
从生活形态的角度可以将湿地植物划分为挺水、漂浮、浮叶根生与沉水植物。

因为湿地植物拥有庞大的根系，可以在自身组织特性的基础上完成氧气的输送，
为根系创造出氧化条件，完成有机物分解，加速硝化细菌的成长[1]。

同时，因为
植物本身形态所具备的特点，例如物理、行为、再生性等各种特点，都可以引导
植物在缺氧的土壤中不断成长[2]。

在漂浮植物多样性特点的影响下，不论是形态还是生长环境、种类之间都存
在较大的差异[3]。

一般情况下，漂浮植物的植株高大、枝叶呈现出莲状的特点，
并且根系深埋于水中，这种漂浮植物最典型的代表就是水葫芦；还有部分漂浮植
物结构组织十分单一，无论是其漂浮在水中的枝叶还是根部，十分短小，其中最
典型的代表就是浮萍[4]。

从自然的角度上，漂浮植物对拥有大量养分的流动水域
十分偏爱，它们可以从中不断汲取养分完成生长繁殖，并不断扩大繁殖的面积，
对地区水生态产生破坏，导致水体灾害的出现，由此，漂浮植物对地区水域的害
处也较多。

浮叶根生植物的特点中，其根部处于泥沙的深处，茎叶在水面飘落。

在长时
间风沙侵蚀下，其根叶不断延长，最长可以达到3m。

但这类植物的寿命也十分短暂，一般在40天左右。

所以到了植物生长的时间时，枝叶已经更换多次。

而这
些植物根茎生物量较大，不仅可以加快下落的速度还可以提高湿地的高度[5]。

沉水植物的生长区间是在深水域，因为这一类植物可以全部浸在水中，无法
吸收外界的营养物质生长。

由此，研究中一般认为沉水植物是通过水底泥沙中的
营养物质生存，并不断在水中完成光合作用。

部分沉水植物是将二氧化碳作为吸
收的碳源，通过吸收水底的二氧化碳，并在光合作用下释放氧气[6]。

挺水植物在湿地中十分常见，更是污水治理所用植物的主要类型之一。

对于
水深度的耐受可以达到2m。

挺水植物的细胞壁具有韧性，是通过吸收来自泥地的
营养物质，并在组织传递作用下传输给茎叶，并在生长季结束后将营养物质又传
递到根部，待上部分衰老后，在浸润到水中，其中的营养物质再传递到水底位置。

二、植物人工湿地中的作用
在人工湿地中，大型水生植物与小型植物存在较大的差异，也是与土壤过滤器、泄湖的差异点。

而因为植物本身的特点，将其与人工湿地结合对污染物去除
可以产生一定的效果。

由此，在对人工湿地进行设计时，要充分考虑植物的内容。

如表1所示为，不同类型湿地中植物所发挥作用效果。

表
表1植物在不同湿地作用（一）遮光作用
在人工湿地治理的角度上，植物可以弱化强光。

湿地中的浮游生物，作为悬
浮固体的指示生物，光线的弱化会对其生长产生不良反应。

但同时，其不断在水
中释放氧气，如果成长受限对影响地区含氧量，其中最为典型的是浮萍与水葫芦。

（二）保温作用
在寒冷天气下，植物对周边环境存在保温效果。

利用在人工湿地中可以提高
滤床的温度。

以北纬68°的挪威地区为例，可以结合植物、雪层的优势，对人工
湿地系统形成保温的重要效果。

而在春天、秋天进行植物收割，将收割后的植物
覆盖在地区表面上继续发挥保温的效果，只有这样才能对湿地地区污染物清理、
运行的稳定性进行保障。

在行业中大多数专家学者对人工湿地处理性能进行探究，并对氨氮总氮处理性能进行研究，并取得了一定的研究成。

（三）去除悬浮固体
在人工湿地中应用植物，可以过滤其中直径较大的悬浮固体，而其中直径较
小的悬浮固体就可以依附在周丛生物或者湿地基质的生物膜中。

还有部分在湿地
中漂浮的植物，以凤眼莲为例，其密集的根系可以有效过滤固体悬浮物。

湿地污
水处理过程中当污水漫过植物根部时，其根系会阻拦其中的悬浮固体。

（四）减轻堵塞
在人工湿地中堵塞是污水管理常见的问题之一，而悬浮固体、生物膜沉淀等
都是导致堵塞的原因。

在人工湿地污水管理中，有专家提出了通过根系成长强化
水力传导性的研究，但并未进行实证。

在湿地中首先作将污水导入湿地表面，通
过大型植物避免堵塞情况出现，其次在风力影响，植物的茎叶会不断扩大细孔，
完成悬浮固体的过滤，降低堵塞出现率。

三、植物对人工湿地污水处理系统的影响
在长时间的研究发展中，人工湿地污水处理已经积累了大量的经验，但针对
湿地植物生物量对污水治理的研究数量较少。

通过文献整理发现，导致其数量不
足的原因是，植物在污水处理中应用的生物量不足，无法支持其在全年度地运行；同时，植物的生长需要时间，拥有季节性的特点，无法保障湿地的污水处理效果。

一般情况下，大部分国家地区在进行人工湿地污水处理系统的设计时，除了
将污水处理作为主要的目标，还要不断创新，研究出其他的效果。

由此，就会积
极尝试将湿地植物应用在人工湿地的处理中。

例如Zurita等人在研究中，将墨
西哥地区的人工湿地作为研究对象，应用了马蹄莲、安祖花、葵等植物，提高了
湿地的美观性，并为其增加了商业价值，同时不会对地区处理效果产生影响。

而Brix等人在研究中使用了植物人蕉在湿地中，优化湿地的功能。

以温带地区与北方地区为例，其人工湿地中可以种植大量的水生植物，例如
芦苇、香蒲等，不仅对地区生态产生优化效果还可以成为建筑材料。

Maddison等
人在研究中对香蒲、芦苇碎片、棉纤维的吸附能力进行探究，再分析了黏土与石
膏板的吸水效果以及植物油的应用效果，可以发现其拥有较强的吸湿、解吸的特点。

并且黏土、石膏墙板对水分的吸附效果差，使用植物油可以在一定程度上降
低土砂膏的质量，并不断进行加速吸湿。

四、结语
人工湿地管理中针对污水问题提出了大量的途径与解决措施，但大部分措施
都只能单一地对污水问题进行管理，无法再联合发挥出美学、经济等方面的价值。

由此，本研究从植物应用的角度探究了植物对人工湿地污水管理的效果，分析其
所具备的例如为湿地基质保温、遮光、去除悬浮固体等特点。

虽然植物单一情况
下无法对污水进行处理，但其间接的营造出了污染物清理的客观条件，例如为湿
地基质保温、遮光、去除悬浮固体等，都是在不同湿地类型下产生的[1]效果。

而在人工湿地中，应用最频繁的植物是芦苇、香蒲、芦竹等等。

参考文献：
[1]赵宇飞,毛伟,庞立新,等.人工湿地污水处理系统中芦苇和茭白生理特性
及抗逆性研究[J].中国农学通报,2020(8):7.
[2]蔡景行,陆海,高翔,等.贵州西部山区无动力人工湿地污水处理技术[J].
农业工程技术,2021,41(23):2.
[3]付柯,冷健.人工湿地污水处理技术的研究进展[J].城镇供水,2022(1):6.
[4]赵宇飞,毛伟,庞立新,等.人工湿地污水处理系统中芦苇和茭白生理特性及抗逆性研究[J].2020.
[5]王翔,朱召军,尹敏敏,等.组合人工湿地用于城市污水处理厂尾水深度处理[J].中国给水排水,2020,36(6):5.
[6]王洁龙,罗康仲,邓锡柱.基于人工湿地技术的石化库区污水处理研究[J].广东化工,2020.
[1]删除“下”。