挺水植物处理地表水概述

挺水植物处理地表水概述

挺水植物( emerged plant )，即植物的根、根茎生长在水的底泥之中，茎、叶挺出水面。常分布于0——1.5 米的浅水处，其中有的种类生长于潮湿的岸边。这类植物在空气中的部分，具有陆生植物的特征；生长在水中的部分(根或地下茎)，具有水生植物的特征。常见有：芦、蒲草、荸荠、莲、水芹、茭白荀、荷花、香蒲。

水体富营养化主要是由于氮、磷等营养物质大量进入缓流水体，造成藻类迅速繁殖、水质恶化引起的。在水体富营养化防治技术中，植物修复技术不仅具有同化吸收、拦截、过滤污染物的功能，而且还能调节水生态系统的物质循环速度、增加水体生物多样性、控制藻类生长，从而有效提高水质、改善生态环境［1］，具有投资和维护成本低、操作简便、不易造成二次污染等优点，是最具生态意义、最具发展前途的治理技术之一［2］。因此，通过水生植物的净化作用来改良小型富营养化水体是目前富营养化水体生态修复技术研究的热点之一。不同的水生植物由于根系发达程度不同，对微生物的活性影响不同，从而对水体中不同指标的净化效率也不同。本试验通过室内静态试验研究不同种水生植物对水体氮、磷指标的净化效果，旨在根据水体的污染情况，筛选合适的水生植物，从而对富营养化地表水的修复与水体的综合治理提供必要的理论依据。人工

湿地处理水的一种重要生物就是挺水植物，利用挺水植物对水体中营养元素的吸收，达到深度处理污水的目的。目前，利用水生植物净化水质是一种成本低廉、节约能源、效益较高的简便易行方法，是国内外正在广泛应用的净化水质生物处理措施［3］。多种高等水生植物对氮、磷以及酚、氰、农药等有机物都有吸收、积累、分解和转化的能力。其中，水葫芦、水花生、水葱、浮萍、紫背萍、弧尾草等都是较好的微污染水处理植物［4］。这些水生植物根系发达，利用吸收水中物质，如凤眼莲生长需要大量的氮、磷营养物质，它吸收后生长迅速，对于净化富营养化水体效果明显［3］。

国内关于人工湿地对污水中氮磷的处理大部分集中在人工

湿地基质对氮磷的吸附，微生物对污水中氮磷的去除应用多着重于植物根部微生物功能的发挥［5］，而研究植物自身吸收对去除氮磷的贡献较少，中科院沈阳生态研究所尹炜，李培军等［6］对植物在人工湿地处理污水中氮磷的贡献仅限于芦苇单一植物，蒋跃平［7］只是对园艺植物进行研究。人工湿地净化污染物的机理比较复杂，其中水生植被系统起着重要的作用，水生植被系统不仅本身能吸收同化污水中N、P 等污染物，还能提高整个湿地生态系统微生物的数量，调整其组成类型，促进湿地生态系统的硝化和反硝化作用进行，强化其净化能力［8 －10 ］。挺水植物是构建人工湿地植被系统的主要类型植物，具有吸收同化污染物和拦截、过滤污染物的作用［11

－12 ］。生命周期比藻类、浮水植物长，氮磷的储存比藻类稳定，容易通过收割除去氮磷 [13]，还具有发达的根系和较强的输氧能力，容易在湿地底部形成好氧的微环境进一步提高氮磷去除率，试验中选取挺水植物在自然状态下生长良好，较适合中国北方气候环境，生长迅速、生物量大，并具有一定的经济价值和景观效应。人工湿地运行初期控制水位和水力负荷对植物生长非常重要；在相同的水力负荷下，植物生长状况良好的人工湿地水处理效果明显高于植物生长状况差的人工湿地；大量杂草特别是浅根旱生杂草的生长会降低人工湿地净化效率。芦苇和蒲草在实验中表现出良好的生长状态，并且在潜流型人工湿地水处理中具有明显的优势，是良好的人工湿地植物品种，并且芦苇和蒲草在人工湿地中的生物量大，是一种很好的高产生物资源。人工湿地作为一个人工生态系统，在植物的种植和系统运行期需要合理的管理，并对植物进行综合利用。而潜流式人工湿地系统在冬季寒冷低温条件下对微污染地表水有较好的净化效果，在水处理上具有很强的适应能力，具有很大的潜力和很高的应用价值。合理有效的利用人工湿地处理地表水，将这种技术市场化，必定会带来良好的环境、经济以及社会效益。