水生植物在污水处理和水质改善中的应用分析

任欢鱼

（迪天环境技术南京股份有限公司 江苏南京 210012）

引言

在水环境方面，因早期的无序过度开发，导致很多自然水体被污染和浪费，人和水资源之间的平衡关系越发紧张，为此针对水污染防治和水质改良方面，各国都做了大量的工作，也形成了很多丰富的治理和保护改善经验。当前较为普遍的生化反应复合处理法，其产生附加物存在水体二次污染的风险，且处理效率低，因此水生植物净化水体法凭借其特有优势得到很多专业研究部门的持续关注，也取得了一定的研究成效。

1 我国在污水处理方面的积极举措和不足

1.1 当前国内政策的优势和短板

水污染的防治和水环境的保护是我国践行新发展理念，构建生态文明战略布局，坚持山水林田湖综合治理的重要举措之一。党中央和国务院在该项工作上研究出台了全面精准的政策意见，各地也在水环境问题上积极落实政策要求，例如建立“河长制”和“湖长制”，地方党政主要领导任水污染防治和水环境保护的第一责任人，在水体净化和水环境质量提升方面投入了大量的政策资金，同时全面推行排污费、排污权交易机制，引导各类生产企业把水环境保护作为一切经营活动开展的前提性条件，积极鼓励社会资本、人才、技术进入到水污染治理和防范、生态水环境的建设以及水资源循环利用的工程项目中去。当前，水污染治理行业的发展仍然是大量依靠国家的财政补贴，企业的利润空间较低，长效的盈利机制仍未形成，主要原因是目前的污水治理方面的产权制度建设还处在初级阶段，排污费与排污权的交易机制仍有待完善，很多排污企业所做的科研、设备、项目投入难以通过有效的定价机制去反映，更无法在市场中去获得对等补偿，因此后续国家要在这方面加大工作力度，让市场在水污染防治和保护的资源配置上起到主导和基础性作用[1]。

1.2 水体污染处理也防治方面的思想观念有待提升

水资源对于经济发展、社会运行、民生保障上的重要作用不言而喻，而我国的水资源供需一直处在紧平衡状态，且地域结构差异明显，用水结构矛盾较为突出，如果再有较多的水体被污染破坏，那么对总体的水资源供给无疑是雪上加霜。因此国家在污水处理和水污染防治上的处理力度非常坚决，大力的倡导节约用水、科学用水，但是由于很多地方在宣传方式上不够合理，宣传力度也有待加强，很多企业和居民在污水处理和水质改善方面的意识观念还不够强，对于自己的生产生活行为对水资源造成的影响认识不够，导致很多因小微行为造成了江河湖海的严重污染，比如废旧电池的不合理放置，农药化肥的使用不科学等，都会让水体中的氮磷元素和重金属元素超标造成污染。因此在宣传培训上，各地还要因地制宜，发挥舆论导向作用，把各类水污染防治和处理的常识知识融入具体的生产生活行为中，在潜移默化间形成良好的水资源保护利用意识。同时要创新宣传方式，扩大覆盖面，增强群众参与的积极性和广泛性。

1.3 水污染治理和水质保护项目上缺乏多元的投资主体

水污染中的处理离不开专业化的污水处理技术和基础设施的支撑，这就需要一定的资本投入，很多地区的污水处理项目的资金来源相对单一，多是财政资金投入撬动信贷资本，采取收益权质押的方式，通过建立水资源保护基金的方式，从公众的税费征收上去弥补前期的投入，那么在经济发达的地区，当地财政财力充裕的情况下可以引进和开发先进的污水处理设备，提高污水的处理能力，缓解和抑制当地的水污染状况，保证工农业生产和居民生活用水的质量。但是对于经济欠发达地区而言，财力的限制就约束了水污染先进体系的构建，即便能够在前期投资兴建起高标准的污水处理设施，但是日常运转维护的费用资金来源仍不持续和稳定，有些污水处理厂常年亏损的情况屡见不鲜，而且运用生物生态方式治理污水问题需要前期的大量投入，且污水净化周期要大于化学处理等方式，短期效益不明显，这就对当地的财力供给是巨大的考验，因此在部分经济欠发达地区推进水生植物治理污水的过程中，一定程度上限制了该技术的推广和发展。

2 利用水生植物净化污水和改良水质的优势分析

2.1 降水体污染物质占比

水生植物顾名思义，即生活环境处于水面或者水下的植物群体，它能够实现污水中污染物质含量的降低，从而实现对水体的净化，而这一过程主要是利用了水生植物的新陈代谢功能，可以对水体污染物进行一系列的生化反应和物理作用，如分解污染物、吸收有害物质、吸附部分颗粒物质等。它的优势集中体现在对重金属和富氧水体污染的处理上。如水葫芦就有很强的富集性，可以让水体中的重金属离子与水葫芦体内物质实现结合，并固定下来，降低重金属离子含量。还有的水生植物先天就对含氮磷元素的水体物质具有偏好，加快了其吸附速度，有的植物水下的光合作用强烈，产生了大量氧气，对氨氮的处理收效甚好，这方面以千屈菜和水葱的富氧水体处理能力为中坚力量[2]。

2.2 压制有害性藻类生长

有些藻类的过度生长对水体的生态平衡具有很大危害，同时还会释放一定的毒素，其腐烂的植物体也会污染水体。在应用水生植物后，它可以和藻类在生长上构成竞争关系，以其体型庞大、生命力顽强、生长年限较长的优势，吸收了更多的养分，这样就压制住了共同生长的藻类的疯狂蔓延。此外水生植物在新陈代谢过程中可以产生抑制藻类生长的激素等物质，影响藻类的细胞生理化学反应进程，阻止其正常的代谢，从而降低藻类生长速度的目的。在藻类生长被抑制后，水体能够更清澈，水下光合作用会更强，生态平衡更加凸显，有利于水体生物物种资源的良性循环。

2.3 利于水体资源循环利用与水体环境保护

水生植物净化污染水质的方式相较于化学制剂或者物理沉降法而言，产生次生危害较小，它主要靠自身的新陈代谢，将污染水体中的有害有机化合物和无机重金属进行吸收转化，而后释放出对水体环境破坏性小的有机物等物质，这样水质中的总体有害物质占比下降，更有利于水生动物的生存，净化水体可以被用来灌溉农田、城市绿化等，实现了水资源的高效利用。与此同时，水生环境的改善有利于提升总体的环境保护质量，生物圈的每个层级都是相互关联的，水生植物净化水质能够保证水产养殖的食品安全，从而为人类提供更加安全的水生制品，社会也会相应减少大量的化学防腐添加剂的使用，从源头减少了向外界环境污染物的排放量，无论是对土壤，空气，水体等动植物生生存环境起到了很好的保护作用。

3 水生植物在污水处理和水质改善中应用实例简介

3.1 水生植物在综合生物塘系统中的应用

图1 综合生物塘净水体系

水体污染的应对和水质的提升方面，目前会常用到综合生物塘模式，该系统是对原有的污水稳定塘的优化完善，它利用稳定塘构建的水体生态环境特质，在塘内种植体型较大的水生植物，这些植物在污水的净化工作中起到了显著的实际功效。具体来说，运用水面生长植物区域、藻类菌类共生的环境区之间的紧密联结，达到污水净化的高效率和高质量，尤其在城市工业和生活污水的处理上具有非常明显的成效。有专家对综合生物塘做了相关研究，结果表明该体系在水污染、水净化之外，对水下清淤、减少泥沙沉淀，疏通河道上也有较好的效果，图1 是综合生物塘较为完整的陆生水生植物参与的水质净化和优化体系[3]。

3.2 水生植物在湿地系统提升水质中的应用

在污水处理和水质提升方面另一种常用的方法是构建科学的湿地系统，它的应用场景较多，使用范围也较广，特别在湿地和热带雨林地区能够发挥独有的优势。在该系统内部，水生植物也占据着十分重要的地位，很多湿地环境中，红木林群是必不可少的生物链中的水生植物，它在生态功效和经济效益上都十分的突出，一方面能够处理污水，改善水体物质结构，重点在排泄的含有大量有机物的废水方面，它能够利用植物的特性实现优良的净化目标。在目前，很多地区在学习研究天然湿地系统的基础上，因地制宜打造了适合自己生态圈的人工湿地系统，当前在京津地区都打造出了湿地系统[4]，其水质净化和生态保护的效益已显现出来。

结语

总而言之，在水质污染的处理和改善上，水生植物的参与即达到了环境保护和公众用水安全的目标，同时更重要的是，运用自然界的各类生物间的生态链关系来为人类的各项生产生活服务，尽量减少人为化学物质和人为行动的干扰，即净化了水体优化了水质，又保护了生态环境的平衡，还增强了当地的区域风貌，使我们拥有一个美好，健康的生存环境，进一步实现生态环境的可持续发展发挥重要的作用。水生植物在污水处理和水质改善中，有广阔的应用和市场前景。