濕地系統(tǒng)植物選擇研究

廖炳英

（攀枝花學(xué)院，四川 攀枝花617000）

1 引言

水體富營養(yǎng)化又稱作優(yōu)氧化，是指湖泊、河流、水庫等水體中氮磷等植物營養(yǎng)物質(zhì)含量過多所引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。由于水體中氮磷營養(yǎng)物質(zhì)的富集，引起藻類及其他浮游生物的迅速繁殖，使水體溶解氧含量下降，造成藻類、浮游生物、植物、水生物和魚類衰亡甚至絕跡的污染現(xiàn)象。

人工濕地就是由人工建造和監(jiān)督控制，充分利用濕地系統(tǒng)凈化污水能力的特點，利用生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)同作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化，是在自然或半自然凈化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的污水處理技術(shù)。

人工濕地是一種人為地將石、砂、土壤、煤渣等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成的基質(zhì)，并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。介質(zhì)、植物和微生物是其基本構(gòu)成。

2 藻類對環(huán)境的影響

藻類植物是植物界中最原始的一個群體，藻類植物的結(jié)構(gòu)非常簡單，有單細(xì)胞的，有多細(xì)胞的，沒有根、莖、葉等器官的分化。常見的藻類植物有水綿、衣藻、海帶、紫菜。

藻類的基本構(gòu)造和功能與高等植物有本質(zhì)的區(qū)別，因而決定了它的生態(tài)功能的單一。

2.1 生長空間和養(yǎng)分

茂密的藻類植物與水中大量魚類爭奪有限的空間和氧份，從而損害浮游植物、浮游動物、魚類食物鏈，使水體生態(tài)系統(tǒng)平衡受到破壞。

2.2 阻擋陽光

藻類生長非常迅速，隨著水面被大面積藻類遮蓋，陽光難以進(jìn)入，藻類只在水體表層能接受陽光的范圍內(nèi)生長，并排出氧氣，在深層的水中就無法進(jìn)行光合作用而出現(xiàn)耗氧，嚴(yán)重抑制了深層水體的光合作用。

2.3 造成有機(jī)物積累，增加耗氧量

當(dāng)水體中光合作用生成有機(jī)物的速度與呼吸消耗有機(jī)物的速度基本相等時，藻類在水體中有機(jī)物的生長遠(yuǎn)大于其消耗，使有機(jī)物積蓄起來，從而造成大量細(xì)菌的繁殖，增加耗氧量。

（1）促進(jìn)細(xì)菌類微生物的繁殖，一系列異養(yǎng)生物的食物鏈都會有所發(fā)展，水體中耗氧量將大大增加。

（2）藻類的死亡和沉淀都把有機(jī)物轉(zhuǎn)入深層或底層水中，那里將聚集大量待分解的有機(jī)物，但卻沒有足夠的溶解氧供應(yīng)，則變?yōu)閰捬醴纸鉅顟B(tài)，使大量的厭氧細(xì)菌繁殖起來。

（3）無機(jī)氮的富集，開始使消化細(xì)菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧狀態(tài)下，又會轉(zhuǎn)為反消化過程。這樣在底層將出現(xiàn)呼吸消耗有機(jī)物速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于光合作用生成有機(jī)物速度的腐化污染狀態(tài)，并逐步向表層發(fā)展，嚴(yán)重時可使一部分水體完全變?yōu)楦瘏^(qū)［1～2］。

3 人工濕地植物的凈化機(jī)制和特點

水生高等植物是水生生態(tài)系統(tǒng)保持良性運行的關(guān)鍵類群，也是整個水生植群落多樣性的基礎(chǔ)。水生高等植物可劃分為沉水植物、漂浮植物、浮葉植物和挺水植物等類型。不同類型水生植物有著不同的凈化功能。挺水植物通過阻止水流和減小風(fēng)浪使懸移質(zhì)沉降，主要吸取深部底泥中的營養(yǎng)鹽，所以挺水植物有把下層底泥中的營養(yǎng)轉(zhuǎn)移到表層的作用，不利于直接凈化水質(zhì)；浮葉植物容易種植和收獲，有一定的經(jīng)濟(jì)和觀賞價值，在一定的季節(jié)可以作為重要的支撐系統(tǒng)，在一般淺水水體中有良好的凈化功能。大型飄浮植物在光照和營養(yǎng)鹽競爭上比浮游植物有優(yōu)勢，耐污性很強(qiáng)。

3.1 水生高等植物的凈化機(jī)制

水生高等植物通過促進(jìn)湖水含磷物質(zhì)的沉降和抑制表層沉積物的再懸浮而起到促進(jìn)磷沉積，從而降低了水體磷含量，水生植物將湖水中的氮傳輸?shù)降啄嘀校倨溥M(jìn)入地球化學(xué)循環(huán)的功能，這對于降低湖水中的氮含量，防止湖泊富營養(yǎng)化有積極意義。水生高等植物還可以和浮游植物竟?fàn)帬I養(yǎng)物質(zhì)和光能，前者個體大、生長周期長，吸取和儲存營養(yǎng)物質(zhì)的能力強(qiáng)，它的存在可抑制浮游植物的生長。水生高等植物的恢復(fù)增加了系統(tǒng)的生物多樣性，提高了系統(tǒng)對外界干擾的緩沖能力，使水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。所以，水生高等植物不僅是湖泊重要初級生產(chǎn)者，而且對水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能具有決定性的影響。

3.2 水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

水生生態(tài)系統(tǒng)十分復(fù)雜，在人為強(qiáng)烈干擾下，如果植物選擇不當(dāng)，將造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，比如鳳眼蓮、蓮子草、慈姑、茭白、水花生、菱角等植物，在減少藻類的同時，本身也會排泄相當(dāng)量的營養(yǎng)物，這意味著同時有較大比例的營養(yǎng)物進(jìn)入礦化循環(huán)而沒有真正被去除。

4 結(jié)語

人工濕地的植物選擇并非任意而為，單一的植物種類不能達(dá)到凈化效果，只有形成完善的植物群落，才具備良好的生態(tài)效益；植物的選擇應(yīng)當(dāng)周密考慮其對生態(tài)穩(wěn)定性的影響，尤其對不屬于當(dāng)?shù)刈匀环N群的引進(jìn)生物應(yīng)更加謹(jǐn)慎，必須仔細(xì)考慮有可能帶來的不利生態(tài)后果。

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