湿地水生植物的净化作用分析

□张 赛

（福建农林大学 福建 福州 350001）

水生植物是指能够在水中长时间正常生活的植物，如菖蒲（Acorus calamus）、再力花（Thalia dealbata）、芦苇（Phragmites australis）等[1]。水生植物通常具有发达的通气组织和很强的渗透调节能力，以保持水分平衡和生命活动所需的氧气。水生植物具有繁殖速度快、分布范围广、用途大等优点[2]。

人工湿地系统是指由人为因素形成的湿地，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理[3]。湿地水生植物对水体的净化主要通过以下作用机理实现。

1 吸收、吸附、富集作用

1.1 N、P元素被吸收

水生植物在生长发育过程中，会吸收大量的N、P元素，同化为自身结构[4]。其中，N元素被植物吸收转化为蛋白质和有机氮，P元素被植物吸收和同化为核苷酸等有机分子。当植物从原生长环境被清除时，那些存在于植物体内的有机物质也被移除，从而达到净化的目的[5]。水生植物在这个过程中扮演着一个载体的角色，氮磷污染物通过水生植物被带出水生生态系统中，从而维持生态系统平衡。

1.2 重金属因子被滞留

污染水中包含了 Mn、Cr、Zn、Fe 等重金属的离子，这些离子有的致癌、有的致畸，会对环境和人类生命安全造成严重危害。可以通过一些水生植物对重金属的吸收来减少其在环境中的含量。水生植物的根系通过分泌有机酸或植物螯合物，使游离在根系周围的重金属离子发生螯合作用，滞留在根系周围，从而降低重金属对水体造成的污染[6]。

2 吸附、过滤、沉降作用

悬浮颗粒是造成水体污染的重要因素之一。水生植物具有很多不定根，增加了根系对悬浮颗粒的吸附能力。同时，水生植物体表面的腺毛和粘液也大大增加了其对悬浮颗粒的吸附力。

水生植物发达的根系，使近土壤或水体表面的风速降低，悬浮固体沉降[7]。植物的根系可以分泌出大量的有机酸、活性酶等化学物质，对含各种基团的化合物具有较强的吸附能力，从而达到对水环境的净化作用。

3 克藻作用

在水体中，水生植物和藻类的种间关系是竞争。竞争能力有强有弱，竞争同一资源的两个物种不能长时间共同生存，最终会有一个物种走向灭亡。水生植物的生长周期比藻类长，植株比较高大，遮住了藻类的阳光，使藻类不能进行光合作用，进而不能产生生长过程中所需要的营养物质，所以水生植物的竞争优势比较大。其结果就是抑制了藻类的繁衍，进一步净化了水体。某些水生植物还会分泌出不利于周围藻类生长的分泌物，从而破坏藻类的正常生理代谢。

4 与微生物的协同作用

研究发现，水生植物通过植物体茎干和根系将植物光合作用产生的氧气以及空气中的氧气运输到根系，通过根系释放到周围缺氧的环境中，为微生物的生长创造出一种氧化态的微环境，能够同时满足好氧、兼性和厌氧3种微生物生长发育过程。在水生植物的协同作用下，微生物拥有了适宜的生活环境场所，微生物能够进一步降解污水中的营养物质。

5 结束语

长期以来，国内外学者对水生植物的净化机理以及不同植物的净化效率做出研究和探讨，但对不同植物配置的净化效果没有做充分的研究。未来对湿地水生植物净化作用及其应用的研究应该重视以下两方面：一是根据不同湿地植物的生长特性，进行种类选择和合理配置，从而提高人工湿地的净化能力；二是通过对人工湿地常用植物不同配置方式的研究，探索不同配置方式对污染水质净化效率的高低，寻找对人工湿地净化系统有效的植物配置方式。