水生高等植物在湖泊水環(huán)境生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用與探討

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1、水生高等植物在湖泊水環(huán)境生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用與探討【發(fā)布日期:2008-9-19】【作者:蘇州水利】【來源:水利局】【字體大中小】水生高等植物在湖泊水環(huán)境生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用與探討楊二中（蘇州市胥口水利樞紐工程管理處）?摘要：隨著湖泊水環(huán)境治理研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)在“引水沖污”、“截污減排”等工程實施后，湖泊水環(huán)境的富營養(yǎng)化、重金屬污染等的趨勢并未得到本質(zhì)上的改善，近幾年水生高等植物對湖泊水環(huán)境的修復(fù)功能得到重視，各地相繼實施了植物生態(tài)修復(fù)工程。本文將結(jié)合水生高等植物的特點對其生態(tài)修復(fù)能力進行探討。關(guān)鍵詞：水環(huán)境治理、水生高等植物、

2、應(yīng)用、探討??????1水生高等植物對的水環(huán)境修復(fù)機制?????1.1水生植物的生物學特性?????由于長期生活在缺氧、弱光的環(huán)境中，經(jīng)過漫長的生物進化選擇，水生植物在本身的解剖結(jié)構(gòu)上形成了特有形態(tài)。根、莖、葉形成完整發(fā)達的通氣組織，保證器官和組織對O2的需要；發(fā)達的根系組織，保證各營養(yǎng)物質(zhì)的吸收等。?????1.2水生植物在水生態(tài)系統(tǒng)中地位?????水生植物在水生態(tài)系統(tǒng)中處于初級生產(chǎn)者地位，它通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為有機物，生產(chǎn)出大量的有機物質(zhì)，為水生動物及人類提供直接或間接的食物，同時水生植物也是水生生態(tài)系統(tǒng)保持良性循

3、環(huán)的關(guān)鍵，也是水生生物群落多樣性的基礎(chǔ)，因此完整的水生植物群落是維持水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵因子。?????1.3修復(fù)機制?????水生高等植物對水環(huán)境的修復(fù)主要是通過自身的生長以及協(xié)助水體內(nèi)的物理、化學、生物等作用而去除受污染水體中的營養(yǎng)物質(zhì)，污水中的部分有機、無機物質(zhì)以及含磷含氮污染物作為植物生長所需的養(yǎng)料被吸收，部分有毒物質(zhì)被富集、轉(zhuǎn)化、分解。高等水生植物的存在可以為真菌、細菌等微生物活動提供場所，并通過其發(fā)達的通氣組織將O2輸送到根際，抑制厭氧微生物生長，為好養(yǎng)微生物降解有機污染物提供良好的根際環(huán)境。?????水

4、生植物對水環(huán)境的凈化功能主要表現(xiàn)為以下幾個方面。?????1.3.1對氮素營養(yǎng)、磷素營養(yǎng)等的吸收作用?????高等水生植物分為挺水、漂浮、浮葉、沉水4種生態(tài)類型，它們對水體中的營養(yǎng)鹽均有很好的吸收、凈化能力。水生植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收有利于水體中N、P等營養(yǎng)平衡，能有效地控制水體富營養(yǎng)化。水生植物主要通過根部吸收污染水體底質(zhì)中的N、P等營養(yǎng)元素，同時具有光合功能的植物體也吸收來自水中的游離態(tài)N、P等營養(yǎng)元素。?????1.3.2對重金屬離子的富集作用?????眾多研究表明：生境中的重金屬含量與植物組織中的重金屬含量成正相關(guān)，高

5、等水生植物對重金屬離子富集能力的一般順序是：沉水植物>漂浮、浮葉植物>挺水植物（與水體接觸面積成正相關(guān)），且大多數(shù)水生植物根部富集能力大于莖葉部分。黃亮等測定了長江中下游若干湖泊的水生植物中重金屬含量，發(fā)現(xiàn)水生植物對重金屬（Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu）有很強吸收積累能力。黃永杰等人研究表明：在Cu、Pb、Zn等重金屬離子復(fù)合污染水域的植物治理中，浮萍、香蒲、水鱉、慈姑、蘆葦?shù)人参镏兴M根、莖葉的Cu、Pb、Zn含量分別達到水體中重金屬濃度的9.12倍和2.59倍、33.41倍和5倍、26.9倍和9.1倍，實

6、驗證明浮萍、香蒲、水鱉、慈姑、蘆葦?shù)雀叩人参飳χ亟饘匐x子富集作用明顯。?????1.3.3對有機污染物的凈化作用?????高等水生植物對有機污染物的凈化作用主要通過三個途徑，（1）植物本身可以吸收和富集某些小分子有機污染物；（2）通過其根際區(qū)電化學反應(yīng)促進物質(zhì)在其表面進行離子交換、螯合、吸附、沉淀等，不溶性膠體被根系黏附和吸附，凝集的菌膠團把懸浮性的有機物和新陳代謝產(chǎn)物沉降下來；（3）水生植物群落的存在，為更多的微生物和其他微型生物提供了附著基質(zhì)和棲息場所，這些生物本身作為水生生態(tài)系統(tǒng)的分解者，可以大幅度提高根際區(qū)有機膠

7、體和懸浮物的分解和礦化速度，如有機磷降解、硝態(tài)氮的氨化等，從而提高植物體對N、P等營養(yǎng)素的吸收率；此外，水生植物的根系還能分泌促進嗜磷、嗜氮細菌生長的物質(zhì)，從而間接提高對水環(huán)境的凈化效率。?????1.3.4對藻類的抑制作用?????水生高等植物對藻類的抑制作用主要表現(xiàn)在兩個方面：一是藻類數(shù)量急劇下降；二是藻類群落結(jié)構(gòu)改變。水體中的大型水生植物和藻類生長在同一生態(tài)空間，二者在光照、營養(yǎng)鹽等方面存在著激烈的生態(tài)競爭，互相影響，互相制約。水生植物和浮游藻類在營養(yǎng)物質(zhì)和光能的利用上是競爭者，因水生植物一般個體較大、生命周期長，吸收

8、和儲存養(yǎng)分的能力強，能很好的抑制藻類生長。某些水生高等植物根系能分泌藻類生長抑制激素，達到抑制藻類生長的目的。另外，寄生在水生高等植物根系、葉面等處的小型食藻動物也對藻類的生長產(chǎn)生一定影響。?????2?????高等水生植物對水環(huán)境修復(fù)的影響因素?????大量實踐證明，水生植物的類型、群落