濕地水生植物的凈化作用分析

□張 賽

（福建農林大學 福建 福州 350001）

水生植物是指能夠在水中長時間正常生活的植物，如菖蒲（Acorus calamus）、再力花（Thalia dealbata）、蘆葦（Phragmites australis）等[1]。水生植物通常具有發達的通氣組織和很強的滲透調節能力，以保持水分平衡和生命活動所需的氧氣。水生植物具有繁殖速度快、分布范圍廣、用途大等優點[2]。

人工濕地系統是指由人為因素形成的濕地，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理[3]。濕地水生植物對水體的凈化主要通過以下作用機理實現。

1 吸收、吸附、富集作用

1.1 N、P元素被吸收

水生植物在生長發育過程中，會吸收大量的N、P元素，同化為自身結構[4]。其中，N元素被植物吸收轉化為蛋白質和有機氮，P元素被植物吸收和同化為核苷酸等有機分子。當植物從原生長環境被清除時，那些存在于植物體內的有機物質也被移除，從而達到凈化的目的[5]。水生植物在這個過程中扮演著一個載體的角色，氮磷污染物通過水生植物被帶出水生生態系統中，從而維持生態系統平衡。

1.2 重金屬因子被滯留

污染水中包含了 Mn、Cr、Zn、Fe 等重金屬的離子，這些離子有的致癌、有的致畸，會對環境和人類生命安全造成嚴重危害。可以通過一些水生植物對重金屬的吸收來減少其在環境中的含量。水生植物的根系通過分泌有機酸或植物螯合物，使游離在根系周圍的重金屬離子發生螯合作用，滯留在根系周圍，從而降低重金屬對水體造成的污染[6]。

2 吸附、過濾、沉降作用

懸浮顆粒是造成水體污染的重要因素之一。水生植物具有很多不定根，增加了根系對懸浮顆粒的吸附能力。同時，水生植物體表面的腺毛和粘液也大大增加了其對懸浮顆粒的吸附力。

水生植物發達的根系，使近土壤或水體表面的風速降低，懸浮固體沉降[7]。植物的根系可以分泌出大量的有機酸、活性酶等化學物質，對含各種基團的化合物具有較強的吸附能力，從而達到對水環境的凈化作用。

3 克藻作用

在水體中，水生植物和藻類的種間關系是競爭。競爭能力有強有弱，競爭同一資源的兩個物種不能長時間共同生存，最終會有一個物種走向滅亡。水生植物的生長周期比藻類長，植株比較高大，遮住了藻類的陽光，使藻類不能進行光合作用，進而不能產生生長過程中所需要的營養物質，所以水生植物的競爭優勢比較大。其結果就是抑制了藻類的繁衍，進一步凈化了水體。某些水生植物還會分泌出不利于周圍藻類生長的分泌物，從而破壞藻類的正常生理代謝。

4 與微生物的協同作用

研究發現，水生植物通過植物體莖干和根系將植物光合作用產生的氧氣以及空氣中的氧氣運輸到根系，通過根系釋放到周圍缺氧的環境中，為微生物的生長創造出一種氧化態的微環境，能夠同時滿足好氧、兼性和厭氧3種微生物生長發育過程。在水生植物的協同作用下，微生物擁有了適宜的生活環境場所，微生物能夠進一步降解污水中的營養物質。

5 結束語

長期以來，國內外學者對水生植物的凈化機理以及不同植物的凈化效率做出研究和探討，但對不同植物配置的凈化效果沒有做充分的研究。未來對濕地水生植物凈化作用及其應用的研究應該重視以下兩方面：一是根據不同濕地植物的生長特性，進行種類選擇和合理配置，從而提高人工濕地的凈化能力；二是通過對人工濕地常用植物不同配置方式的研究，探索不同配置方式對污染水質凈化效率的高低，尋找對人工濕地凈化系統有效的植物配置方式。