湿地系统植物选择研究

2012-08-15廖炳英

绿色科技 2012年4期

廖炳英

（攀枝花学院，四川攀枝花617000）

1 引言

水体富营养化又称作优氧化，是指湖泊、河流、水库等水体中氮磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。由于水体中氮磷营养物质的富集，引起藻类及其他浮游生物的迅速繁殖，使水体溶解氧含量下降，造成藻类、浮游生物、植物、水生物和鱼类衰亡甚至绝迹的污染现象。

人工湿地就是由人工建造和监督控制，充分利用湿地系统净化污水能力的特点，利用生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，是在自然或半自然净化系统的基础上发展起来的污水处理技术。

人工湿地是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成的基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。介质、植物和微生物是其基本构成。

2 藻类对环境的影响

藻类植物是植物界中最原始的一个群体，藻类植物的结构非常简单，有单细胞的，有多细胞的，没有根、茎、叶等器官的分化。常见的藻类植物有水绵、衣藻、海带、紫菜。

藻类的基本构造和功能与高等植物有本质的区别，因而决定了它的生态功能的单一。

2.1 生长空间和养分

茂密的藻类植物与水中大量鱼类争夺有限的空间和氧份，从而损害浮游植物、浮游动物、鱼类食物链，使水体生态系统平衡受到破坏。

2.2 阻挡阳光

藻类生长非常迅速，随着水面被大面积藻类遮盖，阳光难以进入，藻类只在水体表层能接受阳光的范围内生长，并排出氧气，在深层的水中就无法进行光合作用而出现耗氧，严重抑制了深层水体的光合作用。

2.3 造成有机物积累，增加耗氧量

当水体中光合作用生成有机物的速度与呼吸消耗有机物的速度基本相等时，藻类在水体中有机物的生长远大于其消耗，使有机物积蓄起来，从而造成大量细菌的繁殖，增加耗氧量。

（1）促进细菌类微生物的繁殖，一系列异养生物的食物链都会有所发展，水体中耗氧量将大大增加。

（2）藻类的死亡和沉淀都把有机物转入深层或底层水中，那里将聚集大量待分解的有机物，但却没有足够的溶解氧供应，则变为厌氧分解状态，使大量的厌氧细菌繁殖起来。

（3）无机氮的富集，开始使消化细菌繁殖，大量消耗溶解氧，在缺氧状态下，又会转为反消化过程。这样在底层将出现呼吸消耗有机物速度远远快于光合作用生成有机物速度的腐化污染状态，并逐步向表层发展，严重时可使一部分水体完全变为腐化区［1～2］。

3 人工湿地植物的净化机制和特点

水生高等植物是水生生态系统保持良性运行的关键类群，也是整个水生植群落多样性的基础。水生高等植物可划分为沉水植物、漂浮植物、浮叶植物和挺水植物等类型。不同类型水生植物有着不同的净化功能。挺水植物通过阻止水流和减小风浪使悬移质沉降，主要吸取深部底泥中的营养盐，所以挺水植物有把下层底泥中的营养转移到表层的作用，不利于直接净化水质；浮叶植物容易种植和收获，有一定的经济和观赏价值，在一定的季节可以作为重要的支撑系统，在一般浅水水体中有良好的净化功能。大型飘浮植物在光照和营养盐竞争上比浮游植物有优势，耐污性很强。

3.1 水生高等植物的净化机制

水生高等植物通过促进湖水含磷物质的沉降和抑制表层沉积物的再悬浮而起到促进磷沉积，从而降低了水体磷含量，水生植物将湖水中的氮传输到底泥中，促其进入地球化学循环的功能，这对于降低湖水中的氮含量，防止湖泊富营养化有积极意义。水生高等植物还可以和浮游植物竟争营养物质和光能，前者个体大、生长周期长，吸取和储存营养物质的能力强，它的存在可抑制浮游植物的生长。水生高等植物的恢复增加了系统的生物多样性，提高了系统对外界干扰的缓冲能力，使水生生态系统结构更加稳定。所以，水生高等植物不仅是湖泊重要初级生产者，而且对水生态系统的结构和功能具有决定性的影响。