浅谈人工湿地植物的选择

园林绿化建筑知识

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Architectural Knowledge

1 引言

人工湿地的运作原理与天然湿地基本相似，主要区别在于人工湿度需人为的选择植物，前期人工干预植物与微生物之间相互作用，使其通过物理、化学及生物作用来对污水进行处理的生态净化系统。但在位置方面需根据工程现场需要进行实地选择。

2 人工湿地植物

2.1 人工湿地植物的种类

湿地中植物的种类主要有3种。

（1）沉水植物。指植物体完全沉于水层下生活的大形水生植物。因此处理水的浊度不能太高，否则会影响光合作用。代表植物有黑藻、杉叶藻等。

（2）浮水植物。叶片漂浮在水面，也称浮叶植物。细胞内含有较多的气体，使其能平稳地漂浮于水面，气孔也多生于叶片的上表面。代表种类有凤尾莲、水葫芦等。

（3）挺水植物。指根茎生长在水的底泥之中，茎、叶露出水面的植物，其水面以上部分具有陆生植物特点而水面以下部分则具有水生植物的特点，可通过根系向基质送氧，使基质中形成多个好氧、兼性厌氧、厌氧小区，利于多种微生物繁殖，便于污染物的多途径降解；目前人工湿地植物主要是挺水植物，代表种类有芦苇、香蒲、曹蒲、灯心草、睡莲、若菜等。

目前人工湿地主要选择挺水植物为选配品种，主要表现在适应能力强，吸收丰富的氮、磷、钾，根系粗壮发达，生殖生长与营养生长并存，也能适应无土环境，生长量大，能在潜流式人工湿地搭配种植，也可以种植适应于表流式人工湿地。

2.2 人工湿地植物的作用原理

植物可以利用自身根、叶、茎的吸收能够有效去除存在于污水中的污染物，吸收、吸附和富集利用存在于污水中的氮、磷及重金属等。植物根系释放到土壤中的酶等物质也能快速降解解污染物。（1）废水中氮的去除

废水中的氮存在有两种形式：无机氮和有机氮。植物可以直接摄取无机氮，作为植物生长过程必须具备的物质；植物可以吸收被微生物转化与分解的无机氮，最终通过收割植物将它们从人工湿地中有效去除。

（2）废水中磷的去除

磷在湿地中通过基质的沉淀及吸附，有机磷的矿化，微生物的吸收以及植物组织等。人工湿地中腐殖质含有丰富的有机磷，当溶解氧充足时，组织会吸收有机磷作为营养物质。废水中的无机磷通过植物同化作用以及吸收可转化成植物的RNA 、DNA 、ATP 等有机成分，最终通过收割植物有效去除。（3）废水中有机物的去除

有机物可分为颗粒态和溶解态两种。人工湿地中的植物根系及填料能有效滞留及降解颗粒态有机物；人工湿地的植物根系、填料以及表面的微生物吸附及生物降解一部分溶解态有机物，另一部分则直接被湿地内的微生物降解去除。（4）废水中重金属的去除

一方面重金属可通过金属积累的植物从废水中吸附、富集或沉淀；另一方面是通过重金属与微生物的亲和作用以及微生物活性原则，从而达到削弱或消除重金属毒性的作用。

2.3 人工湿地植物的选择

湿地水生植物的要求是净化能力强、耐淹、生长期长、根系发达、抗病虫害、易于管理、综合利用价值高及有一定的景观效果。（1）适地适种

人工湿地必须做到因地制宜，在设计过程中需结合当地水文、地貌及气候等条件，选择适合的水生植物，将构建的人工湿地融入周围景观中。

（2）耐污能力强

水生植物在特殊污染逆境中都有一定的适应能力，除了适应性外其自身还会进化出对外部不良环境的抗性且抗性还能储存在基因中传递给子代并在子代中继续进化遗传。而人工湿地在筛选水生植物时的主要原则就是挑选有较强的适应与净化能力的水生植物。水浮莲、凤眼莲、满江红等就是具有这种能力的代表，在水体受到较为严重污染的环境中可较好的存活并能有效的去除受污染水体中的亚硝态氮、氨态氮、硝态氮和磷等营养等物质。（3）净化能力强

在筛选水生植物时，首先水生植物自身要具有耐污能力，其次还需具备较强的自净化能力，同时具备这两种能力时便可在单位面积内去除较多的污染物。在早期人工湿地的有关研究中，在对污染物的净化能力方面就菖蒲、灯心草和芦苇三种植物进行了比较，研究结果发现在去除CODcr 方面灯心草可达到40%—45%，其净化效果为三种植物中最好的。而构建一个具有耐污与净化能力卓越的人工湿地就必须从这方面进行深入研究。（4）根系发达

如何为微生物创造良好的生存条件？如何促进生物降解？

答案毋庸置疑那就是具有发达的根系，有了发达的根系那相应的根分泌物也会随之增多，则微生物的生存条件和生物降解速度都有相应的提高。而另一方面发达的植物根系在保持人工湿地稳定的生态系统和稳固土壤与床体表面都有明显的作用。对比水生植物的芦苇和水麦冬，由于水麦冬其根系发达且地下生物量多，因此在去除氮、磷方面的效果远超芦苇5倍之多。不难看出为促进人工湿地生态系统的健康发展水生植物是否具有发达的根系又是一筛选的重要原则。

（5）观赏价值和经济效益高

近年来随着对湖泊等受污染水体的高度关注，有关学者进行无土栽培陆生植物净化与利用等研究，在治理污染的同时引入园林规划的设计理念，将营造生态公园环境与污染治理相结合，使得环境美化与提高环境质量效果达到了理想的效果。（6）水生植物的合理搭配

建人工湿地时要重视合理搭配水生植物，一方面具备较高的去除污染物能力，观赏价值和经济效益高，植物群体的快速生长；另一方面控制杂草生物对植物生长的抑制作用。根据植物群落的特征及实际环境条件，在空间和时间分布方面合理安排，使得整个生态环境稳定且高效运转。

3 结论

在目前建造人工湿地的管理与技术人员在大部分城市尤其是中小型城镇与乡镇相对比较缺乏。因此工序简易、能量消耗小、处里性能高效的人工湿地处理技术需大力发展。而一座人工湿地生态循环系统的成功建立，为水处理工程与城市环境建设在经济发展与生态文明等多面都将带来可持续的发展。

通过研究可以知道，人工湿地去除氮素、磷的主要方式都是靠植物的吸收，水生植物可累积N22-12mg/（m 2.d ），占进水可溶性无机氮的70%—100%；磷的浓度将可以降低至0.1mg/L 以下。在暴雨期间，人工湿地可输运和存贮大量的雨水，雨水中绝大多数污染物将被去除，在减轻后续水体的污染与压力的同时还可以很好的去除氮磷等污染物，并且一座运行良好的人工湿地将为自然界中大多数生物提供优质的栖息地。人工湿地在广大农村地区和城镇具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]王世和.人工湿地污水处理理论与技术[M].北京：科学出版社，2007

【摘 要】本文阐述了不同生长特性的植物在人工湿地中起到的作用。提出了人工湿地选用植物时需充分考虑植物本身的特性，如：对生存环境的自适应能力，自净力及根茎的特点。同时在经济性方面也做出了比较。展望了城市和乡镇等地区大规模应用人工湿地的广阔前景。【关键词】人工湿地；水生植物

【中图分类号】TV85 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）05-0177-01浅谈人工湿地植物的选择

罗健文

（中铁上海设计院集团有限公司 上海 200000）