楊瑛
(張家港市水資源管理處,江蘇蘇州 215617)
當前使用大型水生植物治理污水時,主要方式包括:挺水、漂浮、沉水等植物系統。在以上系統之中,植物一直都是處于中心的位置。大型水生植物能夠為動物帶來良好的棲息環境,促使多樣化的生命類型在其中生存,并通過這樣的形式,來解決水中的污染情況。為此大型水生植物構造的處理環境還被稱為自然、人工生態的系統。與傳統微生物的處理方式相比,其主要的優勢有:資金投入較少、能源消耗低、處理簡單、有利于自然融合。同時還具備一定的缺點:使用周期長、占地面積廣、容易受到天氣等客觀因素影響。
水生植物是指在水中生長,或是成長在水分含量較高區域的植物。依據其外部表現出的特征,能夠被分為:挺水、浮葉、漂浮、沉水等幾種類型的植物,每種類型在生長與污水治理時,都能夠表現出不同的特征與效果。在現實治理工作中,不僅能夠單一使用,還可進行多樣組合,從而達到最佳效果。在對水污染治理時主要發揮出以下幾點作用。
水生植物在生長的過程中,需要充足氮、磷等一系列的營養成分,能夠通過將養分鎖在體內,來滿足自身在生長、發育與繁殖時期的需要。植物在攝取養分時,并不只具備單一的形式,還能夠通過浸泡水體中的莖干與葉片,來進行不斷地吸收。在使用水生植物處理污水時,需要避免植株因吸收過量的氮、鉀等營養物質,讓覆蓋面積不斷擴大,導致水體之中氧氣不足的情況發生。同時將植物種植到污水中,其根部位置能夠吸收水中的金屬元素、有機物等,對其進行降解與脫離毒性,之后再將其存儲到莖干與葉片位置,通過收割的形式,便能夠達到重金屬、氮、磷等一系列物質的取出,達到水體恢復的效果。
水生植物不僅具備較為頑強的生命,還擁有耐污染的優秀能力。植物在生長的過程中,能夠富集水體中存在的有機物、重金屬等一系列污染物,同時將其收集在莖干與葉片之中,改善當前水體的情況。
水生植物在成長的過程中,能夠使用整體的力量,來減緩水流動的速度,降低風浪攪動的力度,讓部分懸浮在表面的固定物質不會因水波晃動而沉入底部,降低對水下環境所產生的影響。人工濕地內部種植的植物,不僅能夠保證水體的凈化,還能夠讓土地的穩定性提升,防止水土流失可能的出現。即使到了冬季枯死之后,經過長時間的發酵,還能夠作為下一茬植物生長的養分,對區域進行大范圍覆蓋,防止土壤過度凍結。
如果水中藻類繁殖的密度差超過了正常數值,那么其將會變成污染的其中一個緣由。藻類在生長的過程中需要大量的氮、磷、鉀等物質作為養分,同時水生的維管束類與其需求的養料形同,通過對其的合理種植,能夠形成二者之間的競爭關系。同時水生維管束類植物具備更加發達的組織,在“養分競爭賽”中占據著先天的優勢地位,能夠抑制藻類生長發育,防止水土污染的發生。
水生與陸生植物是相同的結構,都需要進行一定程度的光合作用。水生植物產生的氧氣,是通過枝干與根部共同進行傳送的,通過將其分為兩部分:(1)用于自身的日常生存需要;(2)傳送到給根部,再擴散到水下缺氧的區域。由于根部附近的氧氣異常充足,為微生物的繁殖與生長提供了良好的環境,從而達到了凈化水體的最終效果[1]。
在水體之中,存在非常多的微生物質,其在生產代謝的過程中,能夠達到降解水中污染物的效果。植物通過分解其中存在的有機物體,為微生物的生存提供有機物,還為其還擁有必要的場所、氧氣,以此達到緩解水污染的效果。厭氧生物通過使用根部外的區域開展硝化、反硝化等反應,降低污染的濃度。
人工濕地依據種植大型水生植物的方法解決水污染問題,主要使用在沼澤處理工作中。在對污染的水源凈化過程中,大型水生植物與微生物共同使用其中的介質,來發揮凈化水源的效果。使用這種手段,能夠在一定程度上改善人工方式的缺陷,提高系統自身的性能,同時有效地解決污水問題。在人工濕地采用該方法,不僅操作簡單方便,還減少了資金的投入數量。
目前,較多的湖泊內部都出現了營養過于充分的情況,讓植物的生長環境受到了一定影響,還讓大量生物因缺氧而導致死亡,破壞了以往的多樣性系統,想緩解當前的情況,必須要讓植被能夠重新生長。沉水植物作為水生中的一類,能在一定程度上減少顆粒物的含量、改善水質的情況。同時其在水中成長,能夠對下方的環境起到凈化效果,降低導電率,為多樣生物提供良好的生存條件[2]。
近些年,工業的快速發展,使得廢水的數量持續上升,由于部分出現隨意排放的情況,使得多處水體都造成了程度不一的破壞,讓其中的營養含量超出了正常數值,主要是因為廢水中擁有大量的重金屬,與有機地污染物質。通過在該區域內種植適宜的大型水生植物,能夠在一定程度內消除其中的污染,使得其被大范圍地使用在治理工作中。
城市的污水在排放之前,都需要經過市政設立的管網,經過一定的處理之后,再放出去。在城市污水內部存在著大量的有機物質、病毒等多種含有毒性的物體,一旦在處理的過程中出現失誤,或是不當的行為,再將其排入水體中,便會因此造成一系列的惡劣影響,甚至還會對人體的健康程度進行為威脅。在使用大型水生植物進行治理水污染時,其具備成本低、效率與環保的程度高、操作簡單方便的特征,使其被大范圍地使用在治理工作中,改善水質量,并進行凈化。在用水生植物開展凈化時,還需要綜合使用到池塘,人工濕地、土塊濾床等。不僅如此,在處理城市內部的污水時,還可利用浮萍與穩定兩種池塘,不僅能夠對藻類的生長起到一定抑制作用,去除其中的SS與BOD,還能夠壓制細菌的擴散,從而完成高效凈水的目標[3]。
生態景觀的主要作用,是供居民進行欣賞的。如果其內部的水體受到了污染,會導致觀賞性直線下降。大型水生植物在污染優化工作中,具備一定的凈化能力,可將其種植到池中。通過在公園湖泊之中栽種漂浮、浮葉、沉水、挺水等類型的植物,不僅能夠達到美感的效果,還能在凈化水質上產生顯著的成效。同時,還可在其中放養以腐爛物為食的魚類,從而讓內部形成小型的生態循環系統。
我國當前使用大型水生植物用于治理污水,是目前較為環保且經濟的手段之一。通過將生物與技術結合在一起,能夠在短時間內改善與消除水體的污染。由于污水在濃度上會在不同,所以針對真實情況利用的植物類型與技術手段不同,面對當前污染程度不一的現實情景,需要將治理的發展措施內容進行不斷完善。
依據我國的水污染情況與水生植物特點等方面的調查數據,發現大型水生植物在污染治理工作中發揮出了顯著的效果。同時,在過程中不需要過多打理與看護,只需相關人員把控好生長的速度與量即可。通過在濕地污染、植被再生、工業廢水、城市污水等多方面的治理工作中,展現出了科學的治理方法與效果,相關技術人員應加大對該方面研究力度,完善其中的基礎技術與系統,使其能夠被更廣泛地使用。