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浅谈水生植物在水体生态净化中的作用

时间:2019-04-28 来源:《散文百家》杂志 作者:admin 点击:

  摘要:随着经济社会发展,受人类活动的影响,农业污染、工业“三废”以及人类生活废弃物都对水体产生了严重污染。随着改革开放进程的不断加快,社会经济发展日新月异,但经济发展是以牺牲环境为代价的。我国各界政府历来重视环境治理,经过多年的努力,我国在环境污染治理,尤其是水污染防治方面的工作取得了较好的成果。但是,从目前相对权威的统计数据来看,中国的水污染情况仍然不容乐观。水污染控制的方法很多,主要有物理,化学和生物方法。近年来,作为新型的污水处理方法,水生植物的应用受到越来越多的关注。在实际水污染控制中,充分利用各种水生植物对水体中各种有害物质的吸收和分解。这是一种低投入收效快的方法,并可以较为有效地达到降低有害物质含量的目的。

  关键词: 水生植物 水体污染 净化

  一、 水体污染现状及其原因

  中国的水资源储量总体来说较大,但区域分布严重不均,人均拥有量低于世界平均水平30%。虽然中国有更多的内陆湖泊水资源,但根据相关调查结果,中国的三大湖泊已经受到不同程度的污染。随着环保意识的不断提高,虽然有相应的法律法规和行政政策作为约束依据,但环境污染,尤其是水体污染的趋势依然没有得到控制。

  水污染的严重程度及其原因因地而异。在众多因素中,最主要的是人口聚集密度,工业污染废弃物的处理水平和农业发展的先进程度。自然污染指的是自然规律的变化引起的污染,其中最主要的一种类型是土壤中的有害元素对水体的污染。人类活动造成的污染主要包括工业生产中的“三废”污染;农业生产中化肥的过量使用,农药污染;生活污水无序排放造成的污染。

  二、水生植物种类及其净化机理

  与其他的物理、化学净化方法不同的是,水生植物的净化原理是根据植物对水中的有害元素和有毒物质具有良好的富集和吸收作用。各种类型的水生植物对于水体生态的作用各不相同,水生植物对于水体的净化有着坚实的理论基础,此种方法是利用植物可以累积、富集某些元素为基础。

  水体的生态平衡是一个复杂的系统,除了各种动物和微生物之外,它还包括各种水生植物在水体生态稳定性中的作用。这种作用是其他种类生态系统参与者所无法替代的。首先,作为初级生产者,可以为各类水生动物直接或者间接提供食物,这是整个食物链的基础,并为形成更复杂的食物链奠定基础。作为整个生态系统的基础,水生植物在调节生态系统材料的循环中起基础性的作用。植物可通过呼吸改变系统中固定碳的存在;光合作用可以吸收二氧化碳和无机盐,改变水的酸度和碱度。此外,水生植物具有吸附和过滤有害物质的功能,对减少水中的生物和非生物悬浮起着重要作用。

  水生植物净化水不仅基于有害元素的富集和吸收,而且还使用许多水生植物降解有毒有害物质并将其转化为无毒物质。在废水或污染的天然水中,通过种植大量具有较强抗污染能力和净化能力的水生植物,有可能逐渐恢复水中的养分平衡,并通过自身活动分解或富集水中的污染物。

  三、植物净化不同类型的污染物

  (一) 对水体中N、P的净化

  随着江河湖泊污染的加重,水体中氮,磷含量超标,由此导致的水体最直接污染是水体富营养化。因为 N和 P可以为藻类繁殖提供必需的营养,进而造成藻类过度繁殖。富营养化水域中的藻类繁殖并与其他水生植物竞争营养和生存空间,导致其他水生植物死亡和水质恶化。水体的富营养化是十分复杂的问题,产生的污染十分难治理,主要是因为污染来源太广泛,污染成分十分复杂。N和P极可能是人类活动的结果,也有可能是土壤本身的自然属性。富营养化水域中养分的净化是困难的,目前还没有非常有效的措施。

  研究发现,某些植物仍可在富营养化水中保持良好的生长,例如芦苇。香蒲和水洋葱对富营养化水中的氮和磷具有相对良好的净化作用。大多数沉水植物可以与藻类形成竞争关系,能够吸收沉积物和营养盐,以此抑制藻类的过渡生长。

  (二)水中重金属离子的净化

  环境污染科学中的的重金属污染,是指对生物有显著毒性的重金属离子在水体中含量严重超标。事实上,它主要是指具有显着生物毒性的重金属,如汞,镉,铅,铬和类金属;除此之外,也指具有一定毒性的一般重金属,如锌,铜,钴,镍,锡等。水中重金属离子对水的破坏机理可以用自由基损伤理论来解释。重金属离子会影响植物中叶绿体的作用,从而抑制水生植物的光合作用;它还对生物酶的活性有很大影响,这对植物的光合作用和呼吸是必不可少的。研究发现,重金属离子也可以在一定程度上改变植物的核酸组成。

  水生植物对水生植物中重金属离子的净化主要是利用重金属离子在植物中积累,将金属离子从水中分离到植物中。目前,已经发现许多植物吸收水中的重金属离子,例如水莲,香蒲,印度向日葵和芦苇。它们已成功应用于水中重金属离子的处理,取得了良好的效果。

  (三) 对水体中有机物的净化

  水中有很多有机物来源,如生活污水,牲畜和家禽养殖场污水,以及鞣制,煮练,屠宰和医院排放的废水。水中有机污染物的降解可以在需氧状态或缺氧或厌氧条件下进行。污水中一般通过好氧反应去除的有机污染物的话,大部分为易于降解的可生化性较高的化合物,而降解速率低的大分子,需要先厌氧。可以在普通显微镜下观察颗粒状有机物,包括浮游动物,细菌菌群等生物。

  除此之外,它还包括逐渐沉淀在水中的无生命有机颗粒。溶解的有机物质包括处于真溶液状态和胶体状态的大量微生物。这些微生物分解水中的有机物,这些分解产物可以被水生植物使用,因此该产品可以净化水体。

  四、总结

  使用水生植物进行水净化是一种非常必要的方法。目前,从植物群落生态学和微生态学的角度来看,水生植物的分布往往忽略了植物与植物结合的合理性。但是,水生植物的科学配置不仅有利于观赏价值的提升,而且对保护水生生态系统的平衡也具有重要意义。

  参考文献:

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  [2]周彦锋,胡庚东,徐东坡,等.水体营养水平对3种沉水植物吸收的影响[J].中国农学通报,20111,27(7):390-394.

  [3]刘松岩,何涛,周本翔.水生植物净化受污染水体研究进展[J].安徽农业科学,2006,34(9):5019-5021.

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