赣江水体污染现状及植物修复
2016-11-25周少燕
周少燕
赣江水体污染现状及植物修复
周少燕
[提要]通过调查了解赣江水体污染现状、水污染来源、近年来水体生物修复技术的研究和应用,可得知植物修复技术对水体污染修复的重要性,植物不仅能够吸收降解水体中的有机污染物,而且能够富集微生物无法降解的重金属离子,从而达到净化水体的效果。
赣江;水体污染;植物修复
一、我国水体污染的现状
我国淡水资源丰富,但是由于人口数量居高不下人均水资源量缺乏,只有占世界平均水资源的四分之一,相对而言我国也是水资源贫乏国。水是生命之源,水体污染不仅危害人类健康,而且对工业、农业、畜牧业等行业产生危害,严重影响社会经济效益以及人类的生存。水污染将会打破我国生态平衡阻碍我国可持续发展。已被污染的水环境的治理和预防水资源的污染,是我国目前需要立即解决的问题。马再强等人认为,我国水资源污染的总体特征是北方严重于南方,地表水严重于地下水,城市及其周围严重于较远的郊区[1]。我国一直处于发展中国家,城市基础设施落后,大量未经妥善处理的城市废水肆意排入江河湖海,造成严重的水污染。水体污染问题严重危害到人类的生存,治理与修复污染水域刻不容缓。
二、赣江水体污染现状
赣江是江西省第一大河流,是鄱阳湖主要的水源(约占入湖总量的49.9%),因此赣江的生态系统稳定性十分重要。同时赣江也是鄱阳湖水污染物的主要来源,查明流域土地利用方式对赣江水质的影响和鄱阳湖的水环境保护具有重要意义。胡锋平等人通过调查和分析赣江南昌段各污染源,结果表明主要的污染源有:城镇生活水污染源、农田地表径流污染源和工业污染源[2]。苏保林等对赣江下游平原圩区进行问卷调查发现,赣江下游平原圩区水文过程特殊,农村生活污染并不能直接排入赣江干流水体,其对干流水体污染主要来自于圩区内电力排灌站的汛期排涝[3]。赣江水体污染并不是单一的原因造成的,张萌等人运用富营养化硅藻指数(TDI)来评价赣江流域水体富营养化状况,南昌和新余段为工业城市有较多大型钢铁厂、化工厂等企业,其排放的污水未经妥善处理导致水质恶化,赣江下游的袁河水系和干流下游(主要是南昌附近)富营养化严重,水质较差,除了这些企业之外,水质污染还有可能与袁河中游江口水库筑坝建库有关[4]。我国中小型企业众多,其中很多工厂为了节约成本把工业用重金属、漂染剂、农药、化肥等,很多没有处理直接就排放到河流中。面对这些水污染的问题,除了防治水体污染之外,如何解决采用技术手段修复已被污染的水环境更是当务之急。
三、水体污染的修复技术
目前我国污染水体的修复技术主要有:截污技术、底泥疏浚和底泥覆盖技术、人工曝气富氧技术、人工岸边植被技术、清水冲污技术和生物修复技术等。截污、底泥疏浚和覆盖、曝气富氧、清水冲污等方法在治理手段上目前只是起辅助作用,并不会彻底改善水环境。因此水体修复技术主要以水体生物修复技术为主,水体物理修复技术、水体化学修复技术为辅。其中生物修复技术不仅对水环境修复具有高效性,而且符合我国政策的生态化、可持续发展。
(一)生物修复技术在水体污染中的应用
微生物是地球生态系统中的分解者,其对环境中污染物的代谢作用是生物修复的技术基础。环境中微生物群落可以去除环境中的污染物。张捷鑫等人认为,生物技术的主要方法包括:河道曝气复氧、生物膜法、生物修复法、土地处理法、水生植物净化法等[5]。杨秀敏等发现,生物修复又称生物改良,是指利用生物的生命代谢活动,来减少污染环境中的有毒有害物质的浓度或使其无害化,从而污染了的环境能够部分或完全地恢复到原始状态的过程[6]。陈艳芳等人认为,在污染水体中种植对污染物吸收能力强、耐受性好的植物,应用植物的植物-微生物的联合作用除水环境中的污染物或将污染物予以固定修复水体[7]。利用植物结合微生物修复水环境是当前最为合适的技术手段,植物对不仅对水污染具有修复能力,同时还能改善水环境,预防水体的二次污染。
(二)利用植物对污染水体修复
植物修复技术就是其中的一种修复水体污染的重要方法。水生植物净化技术是:利用适合的水生植物及其共生的微环境去除水体中的污染物质,这是充分利用了水生植物自然生态的净化机能。当前植物修复的技术多样化,目前,利用植物净化污水的工作主要包括人工湿地、植物塘、缓冲带、镶嵌群落、物理生态工程等[8]。王谦认为,修复环境所需的植物需要有很强的耐污能力和抗性,能在污染环境中生长并且具有吸收和累积金属的能力[9]。周晓红等通过美人蕉、绿萝、马丽3种景观植物为试材,制成生态浮床,试验发现,3种植物可以净化污染水体和具有很高的观赏价值,可以利用其治理城市河道污染水体[10]。对于水环境的修复也需针对性地利用合适的植物种类,错误的搭配手法不仅对环境毫无修复作用还有可能会产生污染。在采取植物修复技术之前,植物现状调查是相当重要的。
四、赣江河岸植物现状
赣江岸边现有的植物盖率68%,植被类型主要有:常绿阔叶林、针阔叶混交林、竹林、灌丛、草丛、河漫滩草甸等。刘以珍等人结合分类与排序结果,可将赣江河岸带植被分为6个植被类型,这6个植被类型在赣江河岸带有明显的分布格局:河岸带草丛、河岸落叶阔叶群落、河漫滩草甸、河岸常绿阔叶林、河岸针阔混交林、岗地马尾松林[11]。黄梨等人对赣江枯水期(11月)和丰水期(4月)进行水生植被样方调查,共发现水生植物22科46种,其中挺水植物30种,沉水植物10种,浮叶植物和漂浮植物各3种,这些水生植物在赣江流域组成28种群丛,10种群系[12]。赣江历史悠久,但是总体来说植物种类并不丰富,植物修复技术的利用不仅可以优化水体,还可以丰富植物种类,改善赣江整体环境。
五、结论
赣江是鄱阳湖的最大支流,是鄱阳湖水污染物的主要来源,鄱阳湖是中国第一大淡水湖,也是中国第二大湖,因此赣江水资源的质量不容忽视。赣江水污染源中以城镇生活污染源、农田地表径流污染源和工业污染源为主,一般的防治技术已不足以应付被污染的区域,生物修复技术成为主要的修复手段。植物修复技术就是其中的一种修复水体污染的重要方法,植物不仅能够吸收降解水体中有机污染物,而且能够富集微生物无法降解的重金属离子,从而达到净化水体的效果。利用植物修复技术以维护水环境的良性循环和可持续发展,使环境效益和社会效益可持续发展。
[1]马再强,薛晓玲,李小珍,等.天水市秦州区畜牧业污染及治理对策[J].畜禽业,2010,(2).
[2]胡锋平,侯娟,罗健文,胡伟仁.赣江南昌段污染负荷及水环境容量分析[J].环境科学与技术,2010,12(33).
[3]苏保林,袁军营,李卉等.赣江下游平原圩区农村生活污染入河系数研究[J].北京师范大学学报(自然科学版),2013,2/3(49).
[4]张萌,黄丹,刘足根等.浮游硅藻生物指数法评价赣江水系水质健康状况研究[J].江西科学,2015,3(33).
[5]张捷鑫,吴纯德,陈维平,等.污染河道治理技术研究进展[J].生态科学,2005,24(2).
[6]杨秀敏,胡桂娟,杨秀红,等.生物修复技术的应用与发展[J].中国矿业,2007,16(12).
[7]陈芳艳,唐玉斌,污染水体的生物修复技术进展[J].环境科学与技术,2004,(1).
[8]濮培民,胡维平,逄勇澄.净化湖泊饮用水源的物理-生态工程试验研究[J].湖泊科学,1997,9(2).
[9]王谦,成水平.大型水生植物修复重金属污染水体研究进展[J].环境科学与技术,2010,5(33).
[10]周晓红,王国祥,冯冰冰,葛绪广.3种景观植物对城市河道污染水体的净化效果[J].环境科学研究,2009,1(22).
[11]刘以珍,张祖芳,蔡奇英等,赣江河岸带植被的数量分析[J].长江流域资源与环境,2014,7(23).
[12]黄莉,刘以珍,雷平等,赣江流域水生植物多样性分析[J].南昌大学学报(理科版),2014,6(38).
[责任编辑:邵猷芬]
周少燕(1989—),女,江西财经大学硕士研究生,研究方向为园林植物应用与植物修复。(江西南昌330000)