洪翔
摘 要:隨著近些年水污染趨勢的不斷加劇,以及水資源緊缺現象的愈發嚴重,治理水環境已經成為了一項重要的社會問題。作為江河湖泊中最為常見的植物類型,水生植物經常被相關人員用來作為水塘和濕地的污水治理手段。將水生植物應用到治理水環境的工作中,其自身的新陳代謝行為可以促進水環境中微生物降解的速度,控制水污染。文章以水生植物為研究點,通過對其在水環境治理工作中的作用進行分析,從而對其在該項治理工作中具體的應用情況進行研究。
關鍵詞:水生植物;水環境治理;作用
水生植物主要是依靠光合作用的形式來完成新陳代謝,使自身可以成長和成熟起來,而其在新陳代謝的過程中,就可以吸收水體中含有的氮和磷等污染物。并且,水生植物還可以通過促進微生物生長與新陳代謝的方式來大范圍的降解水體中含有的有機物,抑制藻類等污染物的生長,從而達到對水環境進行治理,緩解并治理水污染的有效作用。由此可以看出,合理的在水體中種植水生物,對水環境的治理工作具有極高的實際意義。
1 水生植物在水體環境中的運行方式
在水環境的治理工作中,水生植物其自身的運行方式可以按照植物自身的生活形態分為挺水植物、沉水植物和漂浮植物三大系統類型。就水環境中的污水處理系統來看,其核心部分就是這三大系統中含有的水生植物,這些植物除了在進行光合作用的過程中可以將吸收到的轉化為其所在植物系統可以使用的能量之外,還可以創造出較為良好的水環境,使得其他類型的動植物也能夠在水體中生存。并且,在生活過程中,這些水生植物還可以與水體中的動植物一起發揮出治理水環境的作用,降解植物中含有的污染物,形成自然處理系統。
與傳統水環境治理方式相比,這種由水生植物構成的自然處理系統不僅能耗低,而且治理成本也比較小,在治理過程中也不會產生其他的環境污染,所以其治理優勢相對更高。但由于該處理系統所占空間面積相對較差、治理的周期比較長,且在治理過程中容易受到外部環境變化的影響,所以,在使用該治理方式之前還需要制定出全方位的治理方案。此外,以上提到的三種植物系統既可以作為單獨的自然處理系統使用,也可以結合水環境實際的情況隨意的組合成新的處理方式。只要在處理的過程中保證是以水生植物為主,并協調其他類型治理方式輔助處理手段,就能夠全面的發揮出該處理系統在治理水環境工作中的功能和作用。
2 水生植物在治理水環境中的作用
2.1 能夠吸收水環境中的污染物
利用水生植物來治理水體環境時,主要可以除去水體中含有的兩種類型的污染物:第一種是對植物的生長有好處的氮和磷等類型的營養物質;第二種就是會影響水體中動植物正常生長,甚至會導致水體動植物滅絕的重金屬和有機物。在治理的過程中,第一種污染物可以直接被水生植物吸收,并在生長的過程中直接轉化為自身需要的營養物質,構成自身營養結構。這主要是因為氮和磷主要是由蛋白質所組成的,所以可以被直接的吸收和轉化[1]。并且與其他類型的植物相比,水生植物自身的生命周期比較長,其吸收和轉化氮、磷等物質的效果也比較好。此外,對于第二種物質,水生植物則是通過汲取和簡單的降解后將其直接存儲在體內,然后在自己逐漸成長的過程中慢慢的降解這些物質。
2.2 可用微生物來降解水體中的污染元素
在治理水環境、處理水體污染的工作中,微生物降解占據著十分重要的地位。同水生植物自身帶有的吸收氮和磷等物質的能力一樣,微生物可以通過反硝化和硝化作用來達到降解水環境中污染元素的作用。但與水生植物不同的是,微生物在降解這些污染元素的過程中,需要借助水生植物的作用,而不是僅僅依靠自身能力,由此不僅可以看出二者之間具有的緊密聯系,還可以發現水生植物帶有降解水環境中污染元素的作用。
2.3 吸附和沉降的作用
在生長過程中,水生植物具有較為良好的降低泥土或者是接近水體環境風速的作用,其具有的這一特性,既可以為水體中固體懸浮物的沉淀營造一個良好的水體環境、延長植物同水體環境接觸的時間,還能夠保證水體中各項元素結構的穩定性,提高低質水體自身的清亮度[2]。與此同時,水生植物在成長過程中其根部還會分泌出有機酸和氨基酸等物質,而微生物還具有降解水生植物根部死亡表皮上存在的腐殖質的作用,二者都具有這種功能,可以有效的吸附水體環境中各種污染物的功能團和含有有機團的各類型的化合物質。此外,附著在水生植物根部的一些細菌還會隨著時間的變化而產生凝集現象,而其中的一部分凝集區在形成之后還可具有沉淀水體中懸浮著的有機物和植物新陳代謝產物的重要作用。
2.4 抑制藻類植物的生長
在水體中種植適量的水生植物,能夠有效的抑制藻類植物的生長,防止由于藻類植物生長面積擴大造成的水體環境被污染的情況出現。其此方面的主要表現在以下兩個部分:第一,無論是水生植物還是藻類植物,其在生長的過程中都需要一定的營養物質做支撐,但因為水生植物生產的面積相對較大,所以其在生長的過程中就能夠有效的降低水體中光線的強度,從而達到抑制藻類植物成長與繁殖的作用[3]。第二,當水生植物生長到一定程度之后,其就會在自己周圍形成一個生長區域,在這個區域里,藻類植物的新陳代謝行為會明顯的降低,其自身的生長就會因此受到極大的阻礙,而水生植物之所以可以達到這一效果,主要是因為其在生長過程中產生的化感物質發揮的作用。
3 治理過程中植物種類的搭配和選擇
在選擇水生植物的種類時,相關人員應該要以其在治理水環境工作中需要水生植物發揮何種的作用來決定。例如,對于那些需要大量吸收重金屬、氮、磷和BOD的水體環境,就應該要選擇那些生產速度快,具有較高吸收能力的水生植物;對于需要大量的吸收N和BOD的水體環境,則應該要選擇根系相對比較龐大、傳氧能力比較強的水生植物,只有這樣,才能夠為微生物降解這些物質提供充足的發展空間;對于那些水體環境中含有的污染物種類比較多,且都需要清除的水體環境,則應該選擇那些帶有多樣性生態功能的水生植物,或者是搭配不同種類的植物來發揮水生植物處理水污染的作用。此外,在選擇水生植物種類時,還應該要全方位的考慮植物對水環境所處氣候環境的適應性、抵御病蟲害的能力、以及管理難易度方面的內容[4]。并且,通過研究人員的分析研究發現,蘆葦和鳳眼蓮等植物治理各種類型的水環境都能夠發揮出十分高效的治理作用,所以,可以將其廣泛的應用在濕地與氧化塘等類型水環境的治理工作中。
4 結束語
總而言之,與其他治理水環境的方式相比,利用水生植物在生長和代謝過程中吸收氮和磷的特性來治理當前的水體污染問題,不僅能源資源的消耗量小,其投資的成本相對也不是很高。因此,對水生植物在水環境治理工作中的重要作用以及實際的應用情況進行全方位的研究和分析,不僅可以有助于此種治理方式的推廣,還能夠有效的節約我國的財政開支,推動我國社會經濟快速發展。
參考文獻
[1]王慰娟.大型水生植物修復技術在水污染治理中的應用研究[J].福建廣播電視大學學報,2012(3):88-91.
[2]張立輝.大型水生植物在水污染治理中的應用探討[J].現代農業科技,2013(12):194+198.
[3]王 .大型水生植物在水污染治理中作用初探[J].資源節約與環保,2014(3):137.
[4]陸東芳,陳孝云.水生植物原位修復水體污染應用研究進展[J].科學技術與工程,2011(21):5137-5142.