水生植物在水污染治理中的应用

水生植物在水污染治理中的应用

摘要:综述了水生植物适应水环境的特点,在污水处理中的应用及其对水质的净化作用。随着水污染的加剧,高效低耗的水污染处理技术日益受到人们的重视,水生植物以其特有的组织和生态功能及易于人工操纵等原因而在净化水体污染、防治富营养化方面发挥了重要的作用。

关键词:水生植物水环境污染物清除净化作用

水是生命之源。随着水污染的加剧,高效低耗的水污染处理技术日益受到人们的重视,水生植物以其特有的组织和生态功能及易于人工操纵等原因而在净化水体污染、防治富营养化方面发挥了重要的作用。水生植物是植物类的一种,是指生理上依附于水环境,或者至少部分生殖周期发生在水中或水表面的一种植物。水生植物可以检测水的质量和对污染物生态毒理学方面进行评定,尤其能有效评价污染物进入生物链以后的一系列反应,如生物积累、修饰和转运等方面,对其进行研究能保护动植物生态环境,进而保护人畜健康,对构建资源节约型环境友好型社会具有重要的现实意义。

1 水生植物对污染物的清除

1.1 水生植物对氮磷的清除

湖泊富营养化是严重的环境问题之一,因地球七成是水,因此是全

球性的环境问题。一般水生植物通过调节浅水湖中水体的营养浓度使湖泊温度适中,进而调节湖泊富营养化的现象,最终达到治理的目的。大型沉水植物环境容量大,自身有着强大的自净能力,因具有巨大的生物量可以持续不断的和环境进行能量和物质的交换,达到净化的目的。

1.2 水生植物对重金属的清除

水生植物能有效吸收重金属Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等,根据研究显示,环境中的重金属含量和植物中的重金属含量有一定的关系,两者成正相关,所以对植物体内的重金属含量进行分析可以有效监测环境中的重金属含量。水生植物生长速度快,环境容量大,能吸收大量的营养物,降低水中重金属的含量,进而对环境具有优化作用。

1.3 水生植物对有毒有机污染物的清除

植物的存在可以有效降解有机污染物质,对环境起保护作用。水生植物除了可以吸收某些小分子有机污染物之外,还可以分解微生物的组成,通过促使有机物质的沉淀达到对水环境优化的目的。一般低等植物可以矿化莠去津,如一些浮游植物、水生植物等,他们比其他高等植物敏感度更高,其他高等植物也可以通过其他方式途径达到净化的作用。

1.4 水生植物的其他净水(改善水质)功能

水生植物能有效维持水体清洁,通过保持其在不同营养级别水平达到稳定自身优势的作用,其作用原理是:水生植物能通过自身强大的生物量大量吸收过量的营养物质,以此使水中营养物质保持在低水平;通过摄食底栖生物的鱼类等方式降低水环境中的沉积物,达到水质净化的目的;此外,水生植物还能有效稳定底泥,同时抑制藻菌的生长,对降低环境污染具有巨大的作用。在生态系统中,沉水植物与沉积物、水体流动间具有重要的关系,通过对沉水植物进行研究可以有效降低水中沉积物,进而达到改善水质的目的。

2 水生植物在污染治理中的应用

2.1 人工湿地

人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种净化环境的方法,人工湿地建造和运转费用低,使用维护简便,并且可以为众多野生动物提供栖息地,保护动植物的生存环境,实施效果好,成为水生植物在污染治理中的重要应用,很多专家对其进行分析研究,也受到了广大的关注。人工湿地和水生大型植物可以创立丰富的生态系统,同时对环境影响小,最终达到保护生态环境的作用,此外因其建设成本低,效果好,是目前主要的研究发展方向之一。

2.2 生物修复

生物修复(Bioremediation)是近几年发展迅速的一项清洁环境的低投资、高收益、简便易行的新兴技术。它利用特定的生物(植物,微生物或原生动物)吸收,转化,清除或降解环境污染物,实现环境净化,生态效应恢复的生物措施。生物修复作为一种新型的净化水质的技术,有着极大的发展潜力,如果此种技术被广泛应用于清洁环境,将有利改善我国水污染现状,为人们的生活健康和社会经济的可持续发展提供有利的条件和保障。

2.3 稳定塘

稳定塘法主要是通过人工控制生物氧化过程进行污水处理,这种污水处理的方法简单易行、资金投入少,特别是在中小型常规污水处理领域前景广阔,可推广使用。它主要是通过菌藻的共同作用净化水质,可以明显改善污染水质,对生活污水、农业废水、工业废水等的处理具有重要作用。

2.4 水质净化

水质净化技术为养鱼工业的发展提供了科学的技术手段。大型植物可以有效净化水质、节省能源、提供养鱼饵料。高等水生植物对水环境中的污染物具有较强的吸收作用,其效能因植物种类及处理组合方式不同而有所差别。

2.5 湖泊治理与植被修复

沉水植物可改善水体的理化性质,有效降低颗粒性物质的含量,改善水下光照条件,使透明度保持在较高水平,水体电导率也相对较低。水生植物还可以增强底质的稳定和固着。

对于浅水湖泊而言,重建水生植被是富营养化治理和湖泊生态恢复的重要措施。我国的湖泊约有一半以上已呈富营养化,而且很多湖泊也在不断演化为富营养状态,因此,对治疗迫在眉睫。水生植物可以大力改善富营养水体的水质,净化有毒水体,对环境的保护起着重要的作用。

3 结语

众多研究表明,利用水生植物处理系统进行水污染控制投入资金少,便于管理,对于生态环境的保护,资源的可持续使用、污水处理和水体净化具有重要的作用。目前利用水生植物净化污水还有明显的不足,还需要进一步的研究和探索。但随着科学技术的不断进步和发展,水生植物必将在水污染控制和治理方面中发挥更大的作用,为社会经济的可持续发展创造更为有利的条件。

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