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水悟堂|植物界的“净水先锋”,常见却未真正了解过它们!

之欣 净水技术 2022-07-19

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关键词:水生植物

水生植物,大家并不陌生,一种悄悄生活在我们周围,却不引人注目的生物。水生植物不但具有观赏性,对于水体环境也有重要影响,吸收氮磷营养元素,防止水体富营养化,改善水质状况,美化城市景观环境。

全世界水生植物有87科,168属1022种,我国水生物维管植物有61科,145属,400余种及变种,根据水生植物的生活方式,一般将其分为以下几大类:挺水植物、浮叶植物、沉水植物、漂浮植物以及湿生植物。然而,品种繁多的水生植物又有哪一些种类可以用在水质净化系统里呢?



关键词:芦苇

禾本科芦苇属,播种或分株繁殖。庞大的根系,有吸附、过滤和离子交换功能,不但可以吸收氮磷营养元素,还可以去除水体中的重金属等,其净化水质的效果较好。芦苇湿地可用于处理生活污水,有资料表明污水通过芦苇湿地后,有机物去除率超过90%,氮磷营养元素去除率超过80%,还有不同程度的农药、重金属、抗生素等去除效果。



关键词:香蒲

“蒲草韧如丝”,蒲草坚韧,可以用来编制各种蒲草制品,是香蒲科香蒲属,多年生沼生草本,分株繁殖,植株高达两米。香蒲是国际上公认和常用的一种治理污染的植物。它的组织结构与功能特殊,叶片成肉质、栅栏组织发达等。香蒲植物长期生长在高浓度重金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境,并能自我调节某些生理活动,以适应污染毒害。



关键词:水葱

莎草科草属,多年生宿根挺水草本,植株在1.5米到2米之间。水葱多于初春分株繁殖,栽种初期宜浅水。茎杆高大通直,青翠碧绿。对污水中有机物、氨氮、磷酸盐及重金属有较高的去除率,也可用作水源净化植物。



关键词:凤眼莲

凤眼莲又叫水葫芦、凤眼蓝,其茎叶悬垂于水上,花为多棱喇叭状,呈蓝紫色。凤眼莲是一种外来物种,原产于南美洲亚马逊河流域,最初引入用于净化水质,但现在却被各国列为入侵物种。凤眼莲几乎在任何污水中都生长良好、繁殖旺盛。在最适宜生长繁殖条件下,一公顷凤眼莲能吸收八百人一天排出的氮、磷元素。此外,它还可以富集各种污染物质,从生活废水中的有机污染物,到工业废水中的重金属,再到面源污染的农药污染物,水葫芦几乎是来者不拒,全部吸纳。不过需要注意的是,凤眼莲在部分地区已经泛滥成灾,需要谨慎使用,如采用凤眼莲净化水体,需要采取控制措施以防止当地水环境遭到外来植物的入侵。


水生植物种类的选择是构筑水质净化系统的关键。应根据水质特点选择合适的水生植物,不同水生植物净化功能有差异,金鱼藻、微齿眼子菜、苦草等水生植物具有抑制藻类生长的效果。伊乐藻和菹草总磷的去除能力要优于微齿眼子菜和狐尾藻。

不同水生植物对气温、水位、光照、气候等适应能力不同,沉水植物只适应透明度高的水体,富营养化的水体通常悬浮物较多,会严重影响沉水植物进行正常的光合作用。耐寒的水生植物比如西伯利亚鸢尾、灯心草等,在南方地区高温、长日照的季节中,通常生长缓慢甚至出现叶片泛黄现象。热带睡莲、纸莎草、大薸等只能在南方热带地区生长,无法适应北方寒冷的冬季。

不同水生植物品种之间的搭配比例,会直接影响水体生态系统能否成功创建并稳定地运行。根据环境条件和水生植物自身条件进行品种的选择和比例搭配,在时间和空间上进行植物布置,充分发挥水生植物品种间的互补搭配,对光照、营养和空间形成竞争优势,使整个生态系统高效运转。比如,飘浮植物和挺水植物可以作为先锋植物,为沉水植物的生长创造条件。

运行维护同样是重点,及时收割、补种、更换品种、控制生长环境、控制病虫害,对于水生植物体系的运转有重要作用。水生植物管理的难易程度,主要与所选的植物种类有关。选择不会蔓生或不会自动播种的植物品种,会减少维护管理成本。能保持一定的生长秩序和状态的水生植物品种更易于管理。在选择水生植物时,还要考虑水体的环境特点及景观需求。在通风地带,要选择低矮、粗壮、抗风能力强的植物品种,避免种植易倒伏的品种。比如水葱,其茎秆易折断,长势太密或遇大风易倒伏,不宜选择。

在实际运行中,面对大量的污染物质和变化多端的环境,水生植物的应用范围以及产生的作用是有限度的,需要其它工程措施的配合。水生植物的作用周期相对较长,后期需要维护才能生长良好,作用效果易受外界环境条件影响,水生植物品种间的协同作用明显,部分水生植物还可能造成外来物种入侵。此外,水生植物收割后需要妥善处置,尽量资源化利用,避免造成二次污染。


参考文献

管永,冯智,张聪,杨卓,秦真.水生植物在河道生态修复工程中应用研究.环境科学与管理, 2014, 39(5): 149-151.


本文编辑    之欣

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