重庆地区水生植物在饮用水源地保护中的应用

2017-03-15石喜梅

绿色科技 2016年22期

石喜梅

摘要：指出了生态修复技术是防治饮用水源地保护区内的环境污染的根本途径之一，水源涵养林、生态植被带、生态堤、生态浮床是目前重庆地区应有较多的技术。水生植物是的净化污水的决定性因素之一，将其应用于饮用水源地的保护区中，能起到净化水体，美化环境的效果，尤其是乡土植物的应用，还能营造出体现地方资源特色的植物景观。

关键词：水生植物；饮用水源地；生态修复；水质

中图分类号：X52

文献标识码：A文章编号：1674-9944（2016）22-0008-03

1引言

重庆市水源地水质总体良好，但进入今年后开始呈下降趋势，总磷超标较为普遍，长江、嘉陵江两岸工业企业及城市污水是主要污染来源，在三峡水库蓄水后，水流急剧减缓、水污染加重，水源地保护制度及措施仍沿用河流型水源地模式，难以适应新的变化。尤其是分散式和农村水源地管理存在不足，个别水源地还存在非法网箱养鱼和肥水养鱼等情况，且没有相应的水质净化系统，这都对水源地造成极大的污染[1]。

为防治水环境污染，充分发挥水资源的生产潜力，同时兼顾景观修复，对该类饮用水源地保护区进行生态修复尤显重要。生态修复技术主要通过生态学理论来恢复被破坏的生态系统[2]，因其费用较低，可以多方受益，适合多种条件等优点，是目前防治饮用水源地保护区内环境污染的根本途径之一。水生植物是生态修复技术的主体，是污水净化效果的决定性因素之一，不但能直接吸收水体中的营养物质，而且能输送氧气到根区为微生物的生长、繁殖和污染物降解创造适宜条件，水生植物的选择应用是生态修复技术的关键。

2水生植物的生态习性

水生植物指生长于水体中、沼泽地、湿地上，观赏价值较高的植物[3]。与其它植物明显不同的习性是对水分的要求和依赖远远大于其他各类，因此也构成了其独特的习性。根据水生植物对水分要求的不同，分为4类：挺水类、浮水类、漂浮类和沉水类。水生植物要求的水深不同，挺水植物和浮水植物种和品种一般要求60～100cm的水深；近沼生习性的花卉20～30cm水深即可；湿生植物只适宜种在岸边潮湿地。水的流动能增加水中的含氧量并具有净化作用，对植物生长有益。

3水生植物的选择

在应用生态修复技术净化水体方面，国内主要借鉴了国外的经验，最常用的植物种类与国外基本一致。重庆地区水生植物的应用，不但能起到净化水体的作用，而且能美化环境，体现地方特色。在保护饮用水源地中，植物的生物量、净化能力和景观效果均是重要的筛选指标。因此，在选择净化植物时既要考虑地带性、地域性种类，还要选择经济价值高、用途广以及与园林化建设相结合的种类，尽可能的做到一项投入多处收益。

自2013年以来，通过对重庆周边区县的调查发现，在保护饮用水源地的生态修复工程中，应用广泛的水生植物有挺水类：芦苇（Phragmitescommunis）、慈姑（Sagittariatrifolia）、灯芯草（Juncussp.）、水生鸢尾（Irispseudacorus）、水葱（Scirpustabernaemontani）、茭白（Zizanialatifolia）、美人蕉（Cannaindica）、旱伞草（Cyperusalternifolius）、香根草（Vetiveriazizanioiaes）、泽泻（Alismaorientale）、菖蒲（Acoruscalamus）、苔草（Carexsp.）、再力花（Thaliadealbata）、千屈菜（Lythrumsalicaria）、海芋（Alocasiamacrorrhiza）、水花生（Alternantheraphiloxeroides）等；浮水类：荇菜（Nymphoidespeltatum）、睡莲（Nymphaeatetragona）、芡实（Euryaleferox）、莼菜（Braseniaschreberi）等；漂浮类：大薸（Pistiastratiotes）、空心菜（Ipomoeaaquatic）、浮萍（Lemnaminor）、凤眼莲（Eichhorniacrassipes）（又名水葫芦）、槐叶萍（Salvinianatans）等；沉水类：狐尾藻（Myriophyllumspicatum）、菹草（Potamogetoncrispus）、金鱼藻（Ceratophyllumdemersum）、黑藻（Hydrillaverticillata）、大聚藻（Myriophyllumaquaticum）等。

调查发现，挺水植物的应用占有绝对的优势，而浮水植物、漂浮植物和沉水植物的应用较少。挺水植物之所以最多是因为广泛应用的水生植物中挺水植物的种类多，且不易被遮挡，形成的景观最多样；浮水植物和漂浮植物点缀水面，填补水面景观的空白，比例适当；沉水植物是净化水质和布置水下景观的优良植物材料，适量的沉水植物能产生足够多的氧气，满足水生植物的生长发育需要和水体中的物质循环。

4水生植物在保护饮用水源地中的应用

应用水生植物进行水生态的修复，具有投资低、出水水质好、操作简单、维护運行费用低、可恢复景观生态功能等特点，很多水生植物除了具有净化污水等功能外，还具有保护环境和美化人们生活的效果，越来越为人们所接受。在重庆市可以用于处理城镇污水、富营养化水体、河道生态整治、工农业废水治理等方面，节约工程建设成本。

4.1净化水体

水生植物能直接吸收利用污水中的营养物质供其生长发育。水生植物对污染物的净化包括附着、吸收、积累和降解几个环节，植物可通过根系吸收，也可直接通过茎、叶等器官的体表吸收。20世纪70年代，园林学家就发现水生植物可以净化水体，并开始巧妙地应用于景观中以净化污水。植物湿地系统春夏季平均磷的去除率在60%以上，即使在冬季也能达到40%以上，出水总磷浓度达到或低于国家地面水三级标准，处理效果接近二级生化处理厂，而且出水水质稳定，冬季仍能正常运行，而无植物湿地系统磷的去除率仅为28%[4]，植物根系释放到土壤中的酶等物质也可直接降解污染物，且降解速度非常快[5]。水生植物可以吸附水中的营养物质和其他元素，增加水中的氧气含量，抑制有害藻类的大量繁殖，遏制底泥营养盐向水中的再释放，有利于水中的生态平衡。重庆彩云湖湿地公园中的人工湿地系统，在净化水体方面表现突出，正是水生植物生态价值的体现。

4.2景观营造

水生植物是营造水景的主要材料，具有较高的观赏价值和生态效应。运用艺术的手法和科学的植物配置方法进行造景，不仅可以为人们提供赏心悦目的景观，还能恰当的表现出水景的风情万种。水生植物配置不仅仅要考虑观赏效果，还要关注水体是否稳定。水生植物配置既要满足水生植物与环境在生态上相互适应，又要通过艺术的构图原理，体现出水生植物个体和群体的形式美，以及整体的意境美。

5重庆地区保护饮用水源地采取的生态修复措施

5.1营造水源涵养林

水源涵养林是具有特殊意义的水土防护林种之一，是一种复杂的森林生态系统，具有森林普遍具有的生态、经济和社会效益，最主要的是具有涵养保护水源、调洪削峰、防止土壤侵蚀、净化水质和调节气候等生态服务功能[6]。在水源地水土流失比较严重的区域布设水源涵养林，可以达到涵养水源、调节水量的作用。

5.2种植生态植被带

库周是陆地和水体之间的一个过渡带，维持库周多样化的生境，发挥其截留周围非点源污染物及吸收、净化库区水体污染成分的功能。工程包括两部分：一是库岸湿地保护带工程，二是库岸带高等水生植物恢复和调控工程。湿地和水生高等植物能起到物理阻滞作用，促使沉积，降低沉积物的再悬浮，大量吸收水体和沉积物中的营养盐，改变水生网络结构，同时又可改善库岸带的自然景观。在水库周边布置生态植被带，可以起隔离去除污染物的作用，也可以起到涵养水源的作用。

5.3建立生态堤

在水库堤岸种植乔木、灌木等树种，堤岸边坡上种植藤本植物或植草来构造水库生态型堤岸。该工程在沿库岸水路界面陆地一侧建立起生态保护带，经物理、化学、生物的综合作用过滤营养物，可以起到净化水质、保存生物多样性的作用，同时亦有助于改善库区特有的生态景观，同时亦能防止库边垂钓活动对水质的污染。

5.4营造生态浮床

生态浮床是一种可为多种生物提供生境的漂浮结构，由植被基质、植物和固定装置组成。通过植物的吸收、吸附、同化、与微生物的协同降解及对藻类的生化他感等作用去除水中的氮、磷及有机物等来改善水质，同时人工植物浮岛还具有提高景观效果和恢复水生生态系统的效果，适用于天然景观河道、湖泊水体等一些缓流或静态水体。在水源地使用生态浮床，可以使环境水质得以净化，达到修复和重建水体生态系统的目的。

6结语

在应用水生植物保护饮用水源地时，应注意以下问题：

①植物的选择以耐污能力强、去污效果好、根系发达及具有一定经济和观赏价值为原则。

②植物的配置要兼顾观赏和生态效果。

③尽可能多用乡土植物，保证效果的稳定性。

④采用科学的植物养护方法，发挥园林植物的综合功能和生态效益。

⑤为防止二次污染，应对各处的功能植被适时适量地进行清理。

参考文献：

[1]乔倩，陈刚才，常人卫.重庆市农村饮用水水质状况调查与分析[J].西南师范大学学报（自然科学版），2010，35（2）：175～178.

[2]董哲仁，刘倩，曾向辉.受污染水体地生物-生态修复技术[J].水利水电技术，2002，33（2）：1～4.

[3]中國湿地百科全书编辑委员会.中国湿地百科全书[M].北京：北京科学技术出版社，2009：439～462.

[4]吴振斌，陈辉蓉，雷腊梅，等.人工湿地系统去除藻毒素研究[J].长江流域资源与环境，2000，9（2）：242～247.