淺談濕地植物對于人工濕地生態(tài)環(huán)境修復(fù)作用

丁國村 王超

摘要：近幾十年來，濕地處理系統(tǒng)大量的運(yùn)用到污水處理當(dāng)中，并通過基質(zhì)、植物以及微生物的截留、沉淀、吸收、轉(zhuǎn)化等作用，使得污染物得以去除。濕地植物作為其中的重要一環(huán)起著不可或缺的作用。本文簡單介紹了植物修復(fù)的基本類型以及修復(fù)原理。

關(guān)鍵詞：濕地植物；人工濕地；生態(tài)環(huán)境修復(fù)

人工濕地（Constructed Watland）是一種人為的將基質(zhì)、微生物和植物按一定方式配置而成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。該技術(shù)的起源可追溯于1953年德國的Max Plack研究所[1]。而人工濕地真正作為獨(dú)立的水處理技術(shù)正式面世，是在Seidel與Kickuth于1972年提出的根區(qū)理論[2]，該理論的提出，極大地補(bǔ)充了人工濕地處理污水方面的空白。植物是濕地系統(tǒng)的組成要素之一，受地域和自然條件影響最大，但是可以人為干預(yù)植物管理，保證污染物去除的同時促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。本文主要介紹的是濕地植物的作用及其對生態(tài)環(huán)境的修復(fù)功能。

1 植物修復(fù)技術(shù)

植物修復(fù) （ phytoremediation）技術(shù)即通過植物代謝活動，來降低水體中有機(jī)和無機(jī)污染物的濃度等，達(dá)到緩解自然水體的自我凈化壓力，進(jìn)而達(dá)到治理環(huán)境污染的目的[3]。

1.1 濕地中植物的作用

植物在生態(tài)系統(tǒng)中，不僅僅扮演生產(chǎn)者的角色起到對全球物質(zhì)循環(huán)再生的作用，同時在保護(hù)生物多樣性上也起到重大作用。

1.2 植物的修復(fù)類型

①植物固定：植物利用蒸騰、呼吸、光合等作用使污染物向根部區(qū)域富集，降低其擴(kuò)散范圍，但植物對其利用率極低，即根系對污染物的固定作用。

②根系降解：植物的根部結(jié)構(gòu)為微生物提供了巨大的生長空間，微生物在植物根系生物膜內(nèi)大量繁殖，促使一些有機(jī)物可以同植物協(xié)同降解。

③植物促進(jìn)：也稱之為植物提取（phytoextraction）即植物根系等器官將周圍環(huán)境中的重金屬等污染物從原有環(huán)境中提取，進(jìn)而轉(zhuǎn)移到植物的地上莖、葉等器官內(nèi)儲存，直到植物生長到收獲期后，通過收割的方式達(dá)到去除污染物的目的。

④植物降解：通過植物的代謝作用，將環(huán)境中的大分子污染物，如氨氮、有機(jī)磷等分解為無污染的小分子無機(jī)物，進(jìn)而被利用。

⑤植物揮發(fā)：某些易揮發(fā)污染物分子經(jīng)植物吸收后從植物葉片氣孔及表皮細(xì)胞間隙中揮發(fā)，結(jié)合空氣中的少量羥基自由基分解，使其轉(zhuǎn)化為無污染的分子。[4，5]

1.3 植物在水環(huán)境中的作用

1.3.1對有機(jī)物的修復(fù)

環(huán)境中有機(jī)污染物的轉(zhuǎn)移規(guī)律，主要依賴于該污染物分子的分子極性、表面電荷等特性以及土壤對其的吸收和螯合的能力、土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)和 pH 值等相關(guān)。從這些參數(shù)，推斷出利用植物解決環(huán)境污染具有地區(qū)特異性。

有機(jī)分子的相對親脂性決定了植物對其吸附能力，這類有機(jī)分子一經(jīng)進(jìn)入植物體內(nèi)，會以一種植物自身無法利用的特殊形式存在，并且很難分解和提取。顯然這種方法存在不足之處。還有一些有機(jī)分子，在植物根系區(qū)域，由于植物以及相關(guān)代謝微生物以及代謝酶等對污染物實(shí)現(xiàn)降解及礦化，達(dá)到去除目的[6]。

1.3.2對無機(jī)物的修復(fù)

無機(jī)污染物的修復(fù)與有機(jī)物不同，只有兩種原理：①機(jī)械地搬運(yùn)，將污染物移出土體；②降低污染物的活性，使污染物轉(zhuǎn)變成一種無生物活性的形態(tài)。去除的方式都是通過去除生物量（即收割）來實(shí)現(xiàn)。

污染物由根、莖、葉等器官攝取，植物體內(nèi)富集，最后通過收割來達(dá)到去除污染物的目的，整個過程中減少了人工接觸污染物的機(jī)會。收獲后通過粉碎、焚燒等手段減少其體積或重量，這一步驟會降低后續(xù)的處理費(fèi)用，并且對某些重金屬（如Ni、Zn和Cu） 來說，回收也是很有價值的，也會帶來一部分收益。這還可能激發(fā)植物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。

2 結(jié)語

現(xiàn)如今人工濕地技術(shù)，不止僅限于污水處理方面，更多的發(fā)展方向是偏向于污水處理及城市景觀于一體的濕地公園建設(shè)。因此濕地植物不單單要考慮原有的去污效果，還要兼顧景觀需要，來達(dá)到建設(shè)宜居家園的發(fā)展趨勢。這就要求，以后在設(shè)計人工濕地時，要加強(qiáng)對植物的生理生態(tài)研究，尤其是植物種類篩選及配置的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]House C H.Combining constructed wetland and aquatic and soil filter for reclamation and reuse of water. Ecol Eng，1999，12：2738

[2]Brix H. Use of constructed wetland in water pollution control：Historical development，present status，and future perspectives. Wat Sic Tech，1994，30（8）：209223.

[3]An derson T A，Guthie E A，Walton B T.Bioremediation in the rh izosp here.E viron SciTechnol，1993，27（13）：26302636.

[4]Hiromichi Mor/kawa，Ozgtlr Cem F_xkin.Basic pm∞ss∞in pbytoremediation and some applications toair pollution contr01.Chemo*一zre 2003，（52）：15531558.

[5]武正華，張宇峰，王曉蓉，等.土壤重金屬污染植物修復(fù)及基因技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，2002，21（1）：8486.

[6]Schnoor J L .Lich t LA ，Mc Cu tcheon S C et al.Phy toremediation of contaminated soils an d sedi_ments .En viron S ci Tech nol ，1995，29：318323.