植物修复在水环境污染控制中的经济效益分析

陆惠萍

摘要： 植物修复技术的研发及应用，为解决水环境污染带来了新的生机，相关部门应加强该技术在实践工作的中的应用。本文就植物修复技术展开应用方法的探讨，以期给当地环境带来改善，提高地区经济、功能、社会效益。

Abstract： The research and application of phytoremediation technology has brought new vitality to solve the problem of water pollution. Relevant departments should strengthen the application of this technology in practice. In this paper， the application method of phytoremediation technology is discussed in order to improve the local environment and improve the economic， functional and social benefits of the region.

关键词： 植物修复；污染；控制；经济；效益

Key words： phytoremediation；pollution；control；economy；benefit

中图分类号：X5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）18-0190-02

0 引言

重工业时期创造的工业文明构成了人类文明发展史中的重要组成，城市化在该时期得到迅猛的发展，经济水平也在显著的提高。但是该时期大量的工业产业生产，带来了水资源及生态环境方面的严重问题，平原河网的污染及生态系统的破坏失衡普遍存在，大量清澈的河流、小溪被工业生产排出的废液废渣污染变得浑浊不堪，在旱季河流断流的现象频频发生，对平原河网的水环境带来严重的威胁影响，使社会和地区的经济影响受到限制，由此开展水体环境的恢复及保护工作刻不容缓。植物修复技术作为绿色环保的新技术之一，对促进经济的发展和水环境污染治理中具有远大的社会意义。

1 植物修复技术效益及发展趋势

1.1 概念

植物修复技术是以植物的超量积累某化学元素、超耐受性理论为基础，在环境污染处理中通过植物或者微生物体系的应用，实现对污染的控制及处理的一种技术。在水环境污染控制中的应用，则是借助水生植物对水体中的某些有机或者无机污染物的超量积累及超耐受为基础，通过水生植物及微生物的关系，实现对水环境污染物处理的一种新生物技术。

1.2 优点

在环境科学研究中，植物修复技术的研究非常具有挑战性，与物理修复技术及化学修复技术相比具有较多的优势，具体为以下几点：其一，节省处理费用，植物修复技术主要在污染现场进行，减少了传统修复技术中大量设备物资的搬运运输，也减少了人类在处理中与污染物的直接接触；其二，对环境的影响较小，二次污染发生率及污染物质转移率较低，污染物处理及控制效果理想；其三，工程造价投入较多，相关工程耗能非常低；其四，在植物的持久性修复作用下，在对水体自净能力的基础上，能够产生一定的經济效应。

1.3 类型

植物修复技术在现阶段我国科学技术的推动下，作为一种新型生物技术得到广泛的应用，并取得了一定的成效。在实际污染处理及控制中对于植物修复技术应用的类型有以下两种：植物的分解及吸收，植物是生态环境中的重要参与部分，受其自身的生长环境影响，为了提高生存率，会结合自然生长环境的变化对自身的功能进行调节和发展进而形成独特的功能，因此对于有害物质的抵抗及消除能力较高，借助植物食物链原理，在被污染的水中大量种植，能够通过自身的吸收及降解作用，减轻污染程度。另外是植物的挥发，植物的光合作用下促使其利用光开展对生产需求的调整，在植物吸收有害物质后，借助光合作用，将污染物向空气中排放，也可以将不具有挥发性质的污染物转化为与空气结合的气体，起到对水环境的污染物的处理，并制造出对水生植物生长有利的物质成分。

1.4 发展趋势

通过实践告诉我们一个道理，“先污染后治理”的治理方式是极其错误的，先取得的经济效益再去除治理的成本，不仅要消耗大量的投资成本，甚至投入大量的环境治理成本也不能取得好的经济效益效果。提高资源利用率和转化率是经济发展和环境保护的重要组成部分。在能源消费和资源总消费不变的前提下，利用率和转化率提高，则社会产品的总利用率也将提高。相反，社会产品总量不变，利用率或转化率提高。总能耗和总能耗也将下降。因此，提高水环境污染的利用率和转化率，对实现经济效益的最大化有重要的作用。植物修复技术可以实现资源的循环利用，是控制环境污染的有效途径，是促进经济发展之路。

2 在控制水环境污染中的效益分析

2.1 城市污水处理中水生观赏植物的效益应用

城市化的发展使得城市居民数量逐年升高，对该城市系统正常运转带来了较大的压力，城市污水处理已成为城市发展中面临的重要问题之一，经相关实验研究证实，城市污水水体营养富化，重金属含量超标，在未经有效的处理排放至河流、湖泊中加剧了污染的程度，重金属中毒事件在社会中具有较高的发生率。在开展城市污水的处理工作中，主要面临的问题为低浓度重金属污染处理工作不理想，这是由于重金属在水体中稳定性较高、降解难度较大所致。国内外学者关于湿地植物的研究多为芦苇、灯心草及香蒲等少数植物。基于城市化发展的需求，可以借助水生观赏植物进行城市污水的综合修复，不仅能够获取较理想的污水处理效果，也能够带来一定的经济效益。关于水生观赏植物的应用可以采用玉带草、泽泻、黄花鸢尾、石菖蒲、菖蒲及千屈菜六种观赏性植物，具体的应用方法为下：以上六种植物选苗时，苗株高度为10-15cm，均将根部去土洗净后，放置与直径20cm、高度23cm的黑色桶内让其进行适应性生长。桶内放置的粗砂在应用前12小时使用盐酸浸泡并用去离子水进行漂洗，反复5次后在铺至桶内，厚度为12cm。在苗株放置后期间使用去离子水浇灌，水位应高于粗砂8cm。

前文提到的六种植物在相关研究中证实，去氮、磷效果十分显著，并在种植后能够快速的适应城市污水，去除效果持续时间维持较久，这是由于植物的吸收作用及植物对硝化、反硝化原理的共同作用的结果。水生植物的根系能够吸收大量的营养物质，并将污染物根系中栖息的微生物通过降解作用充分吸收，后者对前者具有推动作用。

2.2 地表水污染中植物修复的效益应用

第一，残留农药的污染控制。水生植物有面积较大的富脂性表皮，在亲脂性的有机氯农药中有较好的吸收作用。可以使用凤眼莲，水生植物鹦鹉毛、伊乐藻、浮萍、金鱼藻等植物。其中凤眼莲对水体中甲基消解硫磷有促进作用，消除硫磷的作用理想。在有残留农药的水体中通过种植凤眼莲，其修复吸收的部位集中在根茎叶组织，由此会积累较高浓度的农药残留物，进一步降解作用十分有限，在处理凤眼莲植株时，应采取适当的办法进行处理，避免二次污染的产生。水生植物鹦鹉毛、伊乐藻、浮萍、金鱼藻等植物则能够对杀虫剂DDT有降解作用，对地表水中的异丙甲草胺浓度有理想的降低作用，解决了DDT引发的持久性污染问题。

第二，重金属污染控制。重金属与有机物的处理方式存在本质的区别，有机物可以通过降解逐渐消除，重金属只能从一种形态转换为另一种形态。在应用植物修复技术应用到重金属污染处理中，相关植物的选择多为具有能够对重金属有超累积或者超耐受作用的植物，或者以植物特定的部位对金属污染物以离子方式从地表水中吸收，并经过植物的处理，或者将金属通过植物的作用固定在一定范围的空间内，减少其污染物质的扩散。植物修复的原理为：第一，对金属离子在离子交换和选择性吸收过程中产生的物理或者化学作用有效处理；第二，给根际微生物提供附着并形成菌落的场合，发挥微生物群落的作用；第三，根部能够释放相关的分泌物，对金属离子有沉淀作用。

第三，化学爆炸物TNT污染控制。当前应用广泛的炸药中成分多为2、4、6三硝基甲苯，在爆炸反应后产生的蒸汽及粉尘具有毒性，其毒性为化合物的20-50倍，人体在吸入1-2g后极易致死。在我国关于TNT污染处理的方法多为使用活性炭及焚烧法，但是活性炭吸附作用有限，其TNT浓度不能降低至理想的水平范围。而焚烧法不仅具有危险性，还会带来二次污染，由此开展植物修复技术的应用很有必要，可以选用眼子菜、金鱼藻及葛三种水生植物，在湿地周边栽种杨树，能够实现对化学爆炸物TNT污染的降解及修复。

2.3 水环境生态修复中水生植物的效益应用

水生植物因其旺盛发达的根系，种植后与水体的接触面积大，能够构成多层密集的过滤层，例如：香蒲，地下根茎能够形成纵横交错的茎网，在地表水流缓慢流过时，重金属及悬浮性颗粒被阻隔下降。在水生植物根系与水体接触下，能够将不溶性的胶体在根系进吸附而沉降，而胶体又能将有机物及水体新成代谢产物有沉降作用，有利于周围水体变清。在河道两边及湖泊缓冲带、护坡等位置针对性的种植植物，通过植物的吸收、沉降、过滤、降解作用，将水体中的酚、铪、氰、锌有机物消除降解，对含有毒物质的雨水有净化作用，进而降低了水体污染程度。

藻类植物极易造成水体与氧元素含量降低，对水环境生态系统的平衡维持负面作用较强，借助具有克藻物质的水生植物能够起到对藻类成长的抑制性作用。例如：石菖蒲水生植物对藻类的叶绿素a有破坏作用，进而影响到其光合作用。在水生植物的生态圈里还有部分动物栖息，例如以藻类为食的水蜗牛对水体有着净化作用，提升水体中溶解氧的含量，维持水环境的生态平衡。

水环境生态系统中，水生植物作为水体保持的关键生态因素，多种植物的组合利用改善水体效果显著优于单种植物的应用效果，这是由于不同的水生植物在净化水体中的作用各不相同，同样的在植物生产时期内，对植物体的不同生长速度及代谢功能也有着较大的区别。植物群体的生长发育与植株微型生物的群落有直接的关联，微型生物群落的变化又对水体的净化有关系。因此搭配多种植物的使用，不仅能够获取不同生长期的优势，还能维持物种的多样性，保持水环境生态系统的持久性平衡。

3 结束语

总而言之，水环境污染问题的根源不是朝夕而就，治理和控制水环境污染问题的工作也应在长远的发展中坚持不懈。在较长时间发展中形成的环境污染问题，已对日常生活及经济发展带来极大的负面影响。植物作为生态环境之中的重要因素，在环境保护中的作用十分显著，能够对污染物有较好的清除作用。其中间产生的经济效益、功能效益和社会效益核心是治理水污染。因此在做好水环境污染控制工作，對城市经济发展有着特殊的意义。

参考文献：

[1]张潋.植物修复技术及其在污水处理中的应用[J].建材发展导向：下，2017，15（2）：68-69.

[2]陈青春，陈平.植物修复技术在环境污染治理的应用现状[J].污染防治技术，2016（2）：59-62.

[3]才硕.湿地植物修复技术在污染水体治理中的应用浅析[J].南方农业，2016，10（18）：214-215.