李善升
(廣東韶科環(huán)??萍加邢薰?廣東韶關(guān) 512000)
水污染修復(fù)水生植物包括水生蘚類、高等藻類,以及水生維管束植物三大主要類型。其中,當(dāng)屬水生維管束類植物應(yīng)用最為廣泛,其具有個(gè)體高大、機(jī)械組織發(fā)達(dá)等,適宜在受污染水體中種植。具體,水生維管束植物又可以分為漂浮植物、沉水植物、浮葉植物和挺水植物。在水污染修復(fù)中可以單獨(dú)使用,也可以多種植物聯(lián)合應(yīng)用,能夠較好地發(fā)揮著水體污染修復(fù)效果。(1)漂浮植物。代表類植物有浮萍、鳳眼蓮,漂浮生活習(xí)性組織結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)。(2)沉水植物。代表類植物有金魚藻、狐尾藻,該類植物根部或扎于底泥或浮于水體,沉于水氣界面之下。(3)浮葉植物。代表類植物有睡蓮、荇菜,該類植物的葉漂浮于水面,而根莖常生于水體底泥之中。(4)挺水植物。代表類植物有蘆葦、香蒲等,該類植物的根莖扎于底泥,上部則挺出水面??傊廴拘迯?fù)所使用到的水生植物,常利用其光合作用而完成新陳代謝,既能夠滿足水生植物自身正常生長(zhǎng),通過(guò)其植物新陳代謝功能達(dá)到去除水體中的氮、淋等污染物,起到很好的去污效果。且,水生植物嚴(yán)格管護(hù)后,還具有很好的景觀效果。
水生植物在其生長(zhǎng)過(guò)程中,為保證自身正常生長(zhǎng)及繁殖的營(yíng)養(yǎng)需求,植物根系常常會(huì)吸收污染水體中的氮、磷等物質(zhì)。此外,植物根系還能夠有效吸收受污染水體中的有機(jī)物及重金屬,經(jīng)脫毒、降解后存儲(chǔ)于植物根莖葉等,待植物生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)將水體中的污染物吸收、分解,以及吸附于植物莖葉中,收割植物時(shí)便可實(shí)現(xiàn)去除重金屬及氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),起到修復(fù)水體效果。
水生植物具有較強(qiáng)的耐污力,即,水生植物在受污染水體中具有較強(qiáng)的生存能力。通過(guò)植物機(jī)體富集受污染水體中的各種有機(jī)物、金屬離子等污染物,并將有毒有害物質(zhì)富集于水生植物莖葉,能夠有效降低水體污染濃度。如漂浮類水生植物鳳眼蓮機(jī)體中含有多酚氧化酶,具有較強(qiáng)的酚類污染物和重金屬污染物富集功能。試驗(yàn)計(jì)算,1g鳳眼蓮干物質(zhì)夠吸收錳1485±110μg,鋅295±10μg,鉛 185±13μg,銅 142±19μg。
微生物的新陳代謝會(huì)有效降解水體中的污染物。而水生植物通過(guò)分解水體中的有機(jī)物滿足微生物的代謝營(yíng)養(yǎng)需求,水生植物還能夠吸附微生物于根莖,達(dá)到降解水體污染物效果。針對(duì)厭氧類微生物通常會(huì)在水生植物根系之外的區(qū)域,利用硝化、反硝化達(dá)到降解水體污染物效果。
受污染水體在物理、化學(xué)的作用下也會(huì)得到修復(fù)的效果。水生植物通過(guò)吸附、揮發(fā)及沉降等原理,實(shí)現(xiàn)修復(fù)受污染物水體效果。例如,水生植物的大量繁殖,會(huì)減小受污染水體的風(fēng)浪擾動(dòng),減小水體流速,為懸浮固體沉淀營(yíng)造良好環(huán)境,使那些固廢懸浮情況大為減少。水生植物還具有隔熱功能,有利于人工濕地土壤抗凍結(jié),提升受污染水體的修復(fù)效率。
隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,含有重金屬、有機(jī)污染物的工業(yè)廢水,選擇擁有較強(qiáng)去除重金屬、有機(jī)物的水生植物,實(shí)現(xiàn)修復(fù)受工業(yè)廢水污染的水體。其中,水葫蘆、紫萍、水花生等對(duì)水體中的多環(huán)芳香烴化合物具有良好的修復(fù)效果。此外,對(duì)雙酚、酞酸酯等污染物工業(yè)廢水也具有良好的修復(fù)功能。如,受洗滌劑污染的水體,可選擇種植鳳眼蓮水生植物修復(fù)。
水生植物常應(yīng)用于城市生活污水中凈化二級(jí)處理出水的修復(fù)中,以達(dá)到鞏固、強(qiáng)化出水水質(zhì)效果。通常,水生植物與人工濕地、人工土塊濾床等綜合應(yīng)用,對(duì)城市生活污水中的SS、BOD、COD等污染物均起到良好的去除效果,抑制受城市生活污水污染的藻類生長(zhǎng)。例如,利用“浮萍塘-穩(wěn)定塘-浮萍塘”串聯(lián)方式處理城市生活污水,BOD平均去除率為60%,COD去除率為55%。水體中大腸桿菌污染物經(jīng)“水生植物+穩(wěn)定塘”工藝聯(lián)合應(yīng)用,處理效果達(dá)99%以上。
通過(guò)構(gòu)建親水植物系統(tǒng),利用沉水植物的富集功能,圍隔區(qū)經(jīng)苦草、狐尾藻等沉水類植物的長(zhǎng)期修復(fù),BOD、COD含量顯著降低,有效改善水體水質(zhì)。例如,杭州西湖浮游植物群落研究表明湖區(qū)浮游植物群落對(duì)于治理水體富營(yíng)養(yǎng)化具有良好效果。可見(jiàn),通過(guò)構(gòu)建或恢復(fù)沉水植物對(duì)于受污染的水體富營(yíng)養(yǎng)化具有徹底改善效果。
總之,與物理、化學(xué)法處理受污染水體相比,水生植物的應(yīng)用和推廣前景廣闊。下一步要重點(diǎn)加強(qiáng)水生植物的選育工作,培育更多的質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的水生植物,以及加強(qiáng)水生植物的二次再次利用研究,做好后期的日常管護(hù),取得水體修復(fù)的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和景觀效益的有機(jī)統(tǒng)一。