人工濕地植物的選擇與利用

周艷欣　魯雪梅　裴　雪

（中國(guó)航天建設(shè)集團(tuán)有限公司北京100071）

人工濕地植物的選擇與利用

周艷欣魯雪梅裴雪

（中國(guó)航天建設(shè)集團(tuán)有限公司北京100071）

在人工濕地污水處理系統(tǒng)中，植物起著至關(guān)重要的作用，其能維持濕地環(huán)境、吸收降解污染物、傳輸氧氣等，還兼具美化景觀及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在選擇人工濕地植物時(shí)，應(yīng)考慮因地適種，選擇抗逆性強(qiáng)、凈化能力強(qiáng)、觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的物種，并在植物收割后，對(duì)其進(jìn)行二次資源化利用，達(dá)到去污與經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

人工濕地；植物；選擇與利用

1　導(dǎo)言

人工濕地，也被稱為構(gòu)建濕地，是由微生物、動(dòng)物、水體、植物和基質(zhì)構(gòu)成的，仿照天然濕地的功用及特征，類似天然濕地狀況的工程化濕地系統(tǒng)。人工濕地中的植物可為微生物附著供給位點(diǎn)，吸收及代謝降解污染物，傳輸氧氣，是構(gòu)建人工濕地的中心，其也可美化環(huán)境，并兼具經(jīng)濟(jì)及生態(tài)雙層價(jià)值。

2　人工濕地植物的選擇原則

在選擇人工濕地植物時(shí)，應(yīng)考慮因地適種，選擇抗逆性強(qiáng)、凈化能力強(qiáng)、觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的物種。

2.1因地適種

我國(guó)幅員遼闊，因不同地區(qū)所存在的環(huán)境背景不同，地域差異性非常顯著。所以，在人工濕地植物選擇時(shí)，必須充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地形條件和人文景觀條件等，以期植物適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，達(dá)到最佳凈化效果。

2.2抗逆性強(qiáng)

植物的抗逆性是直接影響濕地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，植物的抗逆性主要包括以下幾個(gè)方面：抗病蟲害能力、抗污染能力、耐鹽性、耐高溫性以及耐寒性等，具體表現(xiàn)為：（1）抗病蟲害能力，植物在人工濕地生長(zhǎng)的過(guò)程中，受到各種病蟲害的干擾，尤其是在污水系統(tǒng)中存在眾多危害因素，很容易導(dǎo)致植物生病，不僅會(huì)威脅植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，還會(huì)降低植物的污水凈化能力和效果。（2）抗污染能力，由于人工濕地的污染程度相對(duì)較高，這就要求植物必須具備一定的抗污染能力，并且該種抗污染能力還能夠進(jìn)行遺傳，保證子代植物同樣具備較強(qiáng)的抗污染能力。（3）耐高溫以及耐寒性，因?yàn)槲鬯欧啪哂胁婚g斷的特點(diǎn)，這就要求污水處理系統(tǒng)必須全年處于運(yùn)行狀態(tài)，因此，植物在極寒、極熱環(huán)境下也必須正常生長(zhǎng)，如不能適應(yīng)或適應(yīng)能力較差，都將直接影響凈化污水的效果。（4）耐鹽性，如果在鹽沼地區(qū)建立人工濕地，人工濕地的鹽分含量非常高，這就要求所選植物具有一定的耐鹽能力，并保證污水的凈化效果。

2.3凈化能力強(qiáng)

在選擇人工濕地植物時(shí)，要考慮的另一重要因素就是植物的凈化能力。在選擇植物時(shí)，植物的耐污能力和凈化能力是提高人工濕地去污能力的兩個(gè)重要方面，即單位面積的污染物去除率要高，主要從2方面考慮：一方面是植物的生物量較大；另一方面是植物體內(nèi)污染物的濃度較高。

2.4觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值

人工濕地污水處理技術(shù)與其他污水處理技術(shù)最大的不同就在于其在使污水處理達(dá)標(biāo)的同時(shí)，還能夠達(dá)到美化環(huán)境的效果，實(shí)現(xiàn)污染治理和環(huán)境美化相統(tǒng)一，打破原有的污水處理廠破壞生態(tài)環(huán)境、產(chǎn)生惡臭等的負(fù)面印象。充分利用既具有觀賞價(jià)值又可治理污染的濕生植物、水生植物，創(chuàng)造賞心悅目的濕地景觀環(huán)境。

在經(jīng)濟(jì)價(jià)值方面，可以考慮區(qū)域環(huán)境因素，種植可生產(chǎn)生物質(zhì)能源的植物。此類植物通常指可產(chǎn)生接近石油成分和可替代石油使用的產(chǎn)品的植物，以及富含油脂的植物，具有合成較高還原性烴的能力，包括速生薪炭林、含糖或淀粉植物、可榨油或產(chǎn)油植物以及其他可提供能源的植物[1]。

3　植物資源化利用

人工濕地植物需定期收割，為避免收割后的植物產(chǎn)生二次污染，可根據(jù)植物本身具有的價(jià)值，對(duì)于其進(jìn)行藥用、食用、能源利用等資源化利用，還可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

3.1生物質(zhì)能源

生物質(zhì)能利用包括厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣，燃料乙醇和固體成型燃料準(zhǔn)備等。（1）厭氧發(fā)酵：人工濕地植物有類似秸稈的成分，水分含量較高，木質(zhì)素含量較低，因此，可用厭氧發(fā)酵的方式產(chǎn)生沼氣以能源化利用。（2）燃料乙醇：人工濕地種植的部分植物有更高的纖維素含量，是水解制備乙醇發(fā)酵的理想原料。（3）固體成型燃料：人工濕地種植的部分植物有類似于玉米秸稈的熱值，利用較低的技術(shù)便可加工成固體燃料，且便于運(yùn)輸和存儲(chǔ)，因此可以用作固體成型燃料資源利用。

3.2有機(jī)肥

人工濕地中的部分植物渣堆肥后其肥效可與其他有機(jī)肥料肥效相媲美。例如，王麗芬等人利用污泥與鳳眼蓮渣按質(zhì)量比1∶3混合堆肥，堆肥效果良好，各項(xiàng)指標(biāo)均符合腐熟度的要求[2]。林曉燕研究了在污泥中生長(zhǎng)的皇竹草，含鉀豐富可以作為鉀肥原料[3]。

3.3飼料

由于鳳眼蓮金屬含量相對(duì)較高，含水量也高，作為飼料先作去根處理，干燥粉碎后可以切碎好氧發(fā)酵，加入綠汁發(fā)酵液及蔗糖的添加劑，用作青貯飼料，也可以制成粉狀用作飼料添加劑。另外在污泥中生長(zhǎng)的皇竹草，重金屬Cu、Zn、Pb、Cd含量均符合國(guó)家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB13078-2001)，可作為安全的飼料原料。

4　結(jié)語(yǔ)

人工濕地植物作為人工濕地污水處理系統(tǒng)中的重要因素之一，在凈化污水的過(guò)程中發(fā)揮著不可替代的作用。雖然人工濕地污水處理技術(shù)目前已受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，但是，對(duì)于人工濕地植物的選擇研究的還不是十分清楚。對(duì)濕地植物的后續(xù)研究應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：（1）防范外來(lái)濕地植物入侵；（2）對(duì)濕地植物進(jìn)行合理收割；（3）深入細(xì)致研究人工濕地植物的后續(xù)利用和資源化等方面。

[1]梁雪,賀鋒,等.2012.人工濕地植物的功能與選擇[J].水生態(tài)學(xué)雜志,33(1):131-138.

[2]王麗芬,鄧輔唐,孫佩石,等.水葫蘆渣與污泥混合好氧堆肥試驗(yàn)研究[J].科協(xié)論壇:下半月,2012(1):117-119.

[3]林曉燕,王慧,王浩,等.利用皇竹草處理城市污泥生產(chǎn)植物產(chǎn)品[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2015(12):4234-4240.