水生植物在水污染治理中的净化机理及应用

陈霞

常德职业技术学院 湖南 常德 415000

随着社会的不断进步和发展，当前各级政府、企业和居民已经将环境保护和污染治理逐渐重视起来，政府不断的加大对环境保护管理的力度，加大对受到污染的环境的治理资金投入力度[1]。因此，近年来我国在生态环境的治理上取得了一定进步。而水污染治理是环境保护工作中的重点内容，随着水污染状况的加重，许多污染严重的水环境其自清洁能力已经严重下降，甚至部分河道的生态系统早已不复存在，已经给我们日常的生产和生活造成了严重的影响，造成我国的水资源短缺，还使河道周边的农业受到了影响[2]。由于水污染中会包含生活污水、工业废水等，因此其成分较为复杂，并且水的流动性较强，如果没有进行严格的管理和彻底的治理，都会导致其在流动和使用的时候会出现二次污染的情况。而水生植物，其自身就具有净化的机理，其可以吸收水中的污染物，并释放氧气等作用，可以有效的治理并改善水污染的状况。

1 水生植物在水污染治理中的净化机理

1.1 微生物作用

这种微生物作用主要是这些水生植物在生长的过程中，一方面其会分泌一些物质，为其周围的微生物提供养分，根据调查可以发现在水生植物根系微生物的数量要远远高于其他区域，而这些微生物在进行活动的过程中就可以分解水体中的有机污染物，并且还可以对水体底层的土壤的进行修复[3]。另一方面，水生植物在生长的过程中会进行光合作用，这些氧气会随着这些水生植物进入到水体中，这这时水生植物的附近就会形成一个好氧空间，而这就给水体中的好氧微生物提供了生存和繁衍的空间[4]。像是一些硝化细菌在这个区域内进行生存时，可以将水体中的将氨氧转化成亚硝酸以及硝酸，从而降低水体中的污染物含量，还可以有效的改善黑臭河道。

1.2 富集作用

当下的水污染中包含着大量的有机物以及重金属物质，而水生植物在水体中有着激情的生命力，并且还具有一定的耐污染能力。一些水生植物在这些污染的水体中生长时，具有的富集的作用，也就是其可以将水体中的污染物像一些重金属有害物质以及有机物等富集到自己的体内，从而降低水体中污染物的含量（如表1：凤眼莲对重金属富集比较）。并且这些植物在吸收这些污染物质后，还可以这些污染物转化为安全、低毒的结合态的机制。

表1 凤眼莲对重金属富集比较

1.3 吸收作用

受到污染的水体中含有大量的有机物，而这些有机物像是氮、磷等物质是这些水生植物生长过程中必不可少的物质，水生植物在受到污染的水体中可以通过根系、茎、叶等器官将这些有机物质吸收到体内，并且还可以将其转化为影响物质以供自己的生长[5]。但是，在使用这些水生植物净化水污染的过程中，也要意识到大量的氮磷钾等有机物会导致这些水生植物快速的繁殖，这是就会导致水体内缺少氧气，会再次造成水体污染，因此要对这些水生植物的生长进行控制，可以采用人工收割的方式，这种方式还可以将植物中重金属以及有机物去除，可以进一步实现对水体的净化作用。

1.4 抑制藻类的生长作用

水体中藻类的大量繁殖会导致水体出现缺氧，水中的动物以及好氧微生物就会出现死亡的情况，这时水体的自净能力就会下降，这些死亡的动植物就会导致水体发臭等污染状况。而水生植物则可以有效的抑制水体中的藻类。首先，水生植物和水藻共同生活在水中，因此两者生长过程中需要大量的营养物质以及光热等条件，并且生存空间之间也会形成竞争[6]。而相比于水藻显然水生植物的根系更为发达，在水体中其对营养物质的吸收能力也会较强，这时藻类由于缺乏必备的营养物质，其生存和生长也就会受到抑制。并且水生植物会抢占大量的水体空间，这就导致的水藻在生长的过程中无法得到充足的光照。也就有效的降低了水华现象的出现。其次，一些水生植物在生长的过程中还会产生一些化感物质，而这些化感物质会影响水体中藻类的正常呼吸作用和光合作用以及水藻的内部结构等，这些都会影响到藻类的生长和繁殖。像是芦苇在生长过程中分泌出的化感物质，会影响小球藻的细胞结构，可以实现对小球藻生长的抑制作用。这也胡思净化机制的一种，其可以避免水体受到污染。

1.5 物理作用

首先，这些水生植物的根系可以固定水体以及人工湿地中的土壤，确保底层的土壤不会出现的流失。其次，这些水生植物还可以有效的降低水体的流动速度，避免流动速度过快或者风浪影响到水体的生态循环系统。最后这些湿地的水生植物在冬季枯萎后还可以覆盖在地面上，不仅可起到保暖的目的，在其腐烂后还可以为其中的动植物提供养料[7]。另外，在对水污染治理的过程中，利用一些观赏性的植物像是睡莲、芦苇等还可以形成水体景观，达到美化环境的目的。

2 水生植物在水污染治理中的应用

2.1 水生植物在工业废水中的应用

自改革开放以来，我国的工业化进程就在不断的加快，当下我们生活的方方面面都无法离开工业生产，但是在生产的过程中会产生大量的工业废水，而由于生产的产品存在不同吗，因此其废水中的污染物也不尽相同，其中包含有机物、重金属物质甚至还存在一些有毒有害的物质。由于水生植物对这些污染物质有极强的净化作用，因此因此当下在工业废水污染中水生植物这种生物治理的方式应用的较为广泛[8]。比如，水葱、黄菖蒲等可以吸收工业废水中的铜离子；香蒲、黄花鸢尾可以吸收工业废水中的锌离子、水竹芋可以吸收工业废水中的铅离子。另外，这些水生植物还可以吸收水体中的有机物及氮磷。在运用这些水生植物的过程中，需要根据工业废水中各种污染物质的含量去确定具体使用的水生植物，从而确保工业废水可以得到有效的净化。

2.2 水生植物在生活以及养殖污水中的应用

生活污水中包含着大量的有机物和氨氮以及磷等物质，而养殖污水中主要是存在一些高浓度的有机化合物、尿酸、寄生虫卵以及一些药物残留等，这些物质如果排入到水体中，会导致水体富养化，并且物质会导致人的生命健康受到影响。将这些水生植物应用的到生活以及养殖污水中，不仅可以高效的处理这些污染物质，还可以降低水污染处理的成本，并且操作起来纪委简单。例如，在一些城市污水净化的二级处理中，常常应用这些水生植物，可以有效的提升水质。像是菖蒲可以有效的净化生活污水中的磷；水葫芦、金鱼藻则可以处理养殖废水中的一些药物残留如恩诺沙星等。

2.3 水生植物在人工湿地水污染治理中的应用

我国为了改善环境，进行了湿地的改造，不仅可以对污水进行处理，并且还可以为城市形成一个景观环境。而在长期发展的过程中，这些湿地也不可避免的出现了沼泽污水问题，人们根据湿地的实际情况选择合适的水生植物人工种植在湿地中，这些水生植物和湿地中的微生物可以有效的对水体进行净化。另外一些其他的污水进入到人工湿地后，水生植物以及其中的微生物会将其中的有机物截留在土壤吸收到自身中，促进自身的成长实现污水的净化。

2.4 植被重生以及生态景观恢复

在建国初期，我国并没有将水污染重视起来，各种污水都被排放到了河道以及湖泊中，导致出现了大量水体富营养化的情况，这种情况的出现造成水体的生物多样性受到了严重的破坏，导致水体污染加重。想要有效的处理这种问题，就需要的进行植被重生。也就是可以在这些富营养化的水体中种植一些沉水植物，这些沉水植物在生长的过程中可以对水下环境进行净化，为植被以及生物提供生存的空间和环境，并且可以改善水质条件。另外，还可以修补生态景观，当一些生态景观的水体环境受到影响一些景观效果就会出现问题。而水生植物在污染水体中的应用，可以降低景观水体中的污染物，并且这些种植的水体植物还可以起到美化环境的作用。

3 水生植物应用以及后期综合利用中的新技术

3.1 人工水草生态净化基技术

随着科学技术的不断发展，研制出了人工水草，这种水草并不是真正的水生植物，而是一种的人造的聚合物，将这种人工水草放在受到污染的水体中，可以将其中的微生物成倍的吸收到这种水草中，并为这些微生物提供生存的空间和环境，微生物在其中进行活动的过程中，可以有效的分解水体中的有机污染物，从而实现水体净化的要求。这种人工水草在水污染治理中进行应用的时候主要有以下优势：第一，编制的人工水草表面积较大，因此的那个一些生物附着在上面后可以的对水体中的污染物进行吸收以及分解。第二，这种人工水草是符合结构，因此其表面以及内部会形成好氧区、厌氧区、兼氧区，也就是可以同时进行硝化反应以及反硝化反应，从而去除水体中的氮磷等物质。第三，并且其可以为水体中的动植物提供栖息的场所，进而提升水体的活力，水体的自净能力也可以得到提升。这种人工水草可以有效的改善水质，并促进水体中生态系统的循环。

3.2 生态浮岛技术

当下我国在进行水污染治理的过程中经常会用到生态浮岛技术，这种技术在应用的过程中，主要是需要建设一种人工浮体，并在人工浮体上利用工具钻出一些小洞，然后将一些水生植物种植到这些小孔中，还需要用一些材料将这些人工浮体连接在一起。这种方式实际上运用了无土栽培技术，在实际应用的时候这些人工浮体还可以进行移动，在进行水生植物选择的时候，尽量要选用一些适合当地生态环境的植被，并且要具有一定的观赏效果，在吸收污染物的情况下，还可以丰富河道以及湖泊的景观。并且这种水生植物净化水污染的方式，不论是种植还是收割都较为方便。

这种生态浮岛技术在进行应用的时候，还可以种植一些陆地上的植物以及花卉，将人工浮体移动到富营养化的水体中，首先这些植物的根系在水体中会吸收或者吸附其中的污染物质，从而对水质实现净化的目的。其次，人工浮体在水面上也抑制了藻类的大量繁殖，避免了水体出现水华的现象。最后，这些植被在水体中可以形成景观风景，改善黑臭河道。但是这种生态浮岛技术在进行应用的时候，前期的投入成本会较高，并且浮体上植物的训责也十分重要，需要专业人员进行综合性的设计和布置。

3.3 水生植物后期综合利用的新技术

根据调查可以发现，当下在进行水污染治理的过程中水生植物是最长应用的一种治理方式，但是当河道处理完成后这些水生植物大多并不会进行专业的处理，捣制这些水生植物在生长的过程中对水体造成了二次污染，例如，水生植物的一些枯枝烂叶长期堆积在水体中，就会影响到河道内部其他生物生存空间，并且还会产生大量的厌氧微生物，从而导致水体再次受到污染。还有一些单位会将这些水生植物进行清理，但是清理后也是堆积在陆地上，这些植物在腐败的过程中会散发出一些刺激性的气味，就会外界的环境受到影响。因此就需要对这些净化后的水生植物进行再次的处理和利用，让其产生更多的经济效益。例如，可以将这些净化后的水生植物进行腐熟和二次发酵，然后经过一系列的工序将其转化为肥料，这个过程中主要是运用机器对植物进行处理，或者添加一些辅料，不仅不会产生其他的废水，还可以售卖或者售卖这些通过新技术处理生成的肥料。实现水生植物的后期综合利用。

4 结束语

随着社会的不断发展和进步，各种污水出现在人们的生活中国，已经给水体带来了破坏，甚至对人们的生命健康造成了威胁，水污染已经成了当下急需解决的重点问题。在进行水污染治理的过程中，水生植物是最常用都到的，其具有极强的净化作用，并且成本较低，效果也较为明显，这些水生植可以有效的吸收或者吸附水体中的污染物，并为生物提供生存的空间。当下人们还需对水生植物进行研究和运用，将其净化污染的作用充分的发挥出来，为我国生态环境保护贡献出力量。

课题名称:湖南省教育厅科学研究一般项目。编号：21C0954

课题名称：水生态修复技术在常德湖泊生态治理中的应用研究