摘要：本文闡釋了水生植物的概念，簡(jiǎn)要分析了水生植物的凈化作用及機(jī)理，提出了相應(yīng)的治理對(duì)策，并指出了目前水生植物應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：水生植物；凈化作用；存在問(wèn)題

1 水生植物的概念

水生植物的定義有多釋，本文中的水生植物是指凡生長(zhǎng)在水中或濕地土壤中的植物，以大型的草本植物為主，包括水生、濕生和沼澤植物”[1]。

2 水生植物的凈化作用

2.1 研究背景

隨著城市化的程度不斷加大，城市人口的急劇增加，引起了一系列的城市問(wèn)題。城市環(huán)境中，水體的環(huán)境容量和生態(tài)載力不堪重負(fù)，生態(tài)系統(tǒng)遭到極大破壞。公園、居住區(qū)等的水體都遭到不同程度的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)90%以上公園的水體，其化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量(BOD)、總氮(TN)、總磷(TP)和非離子氨等指標(biāo)，大多超過(guò)國(guó)家地面水環(huán)境質(zhì)量四
類標(biāo)準(zhǔn)。而在上海等某些居住小區(qū)的水體缺乏循環(huán)，成為一潭死水，富營(yíng)養(yǎng)化程度非常嚴(yán)重。水體的結(jié)構(gòu)和功能被破壞，導(dǎo)致生物多樣性喪失，景觀水體的美學(xué)價(jià)值遭到嚴(yán)重?fù)p害。為此，在當(dāng)今水資源緊張的背景下，許多專家都紛紛開展相關(guān)研究，以求找到合理的治理對(duì)策。

2.2 治理方法

2.2.1 營(yíng)養(yǎng)鹽控制
控制水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度是傳統(tǒng)的富營(yíng)養(yǎng)化防治措施，它基于限制因子原理，以實(shí)驗(yàn)室藻類生長(zhǎng)瓶法測(cè)定結(jié)果為依據(jù)，對(duì)于外源性污染采取截污、污水改道、污水除磷，對(duì)于內(nèi)源性污
染采取了清淤挖泥、營(yíng)養(yǎng)鹽鈍化、底層暴氣、稀釋沖刷、調(diào)節(jié)湖水氮磷比、覆蓋底部沉積物及絮凝沉降等一系列措施。不少通過(guò)控制氮和磷來(lái)防治富營(yíng)養(yǎng)化的實(shí)踐并沒有取得理想的成功結(jié)果[2，3]，但是，這只能說(shuō)明不能僅僅靠控制營(yíng)養(yǎng)鹽來(lái)防治湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，也并不意味著不需要控制營(yíng)養(yǎng)。

2.2.2 直接除藻
用化學(xué)藥品(如硫酸銅和其他除藻劑)控制藻類可能是最古老原始的方法，化學(xué)藥品可快速殺死藻類，但死亡藻類所產(chǎn)生二次污染及化學(xué)藥品的生物富集和生物放大對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的負(fù)面影響較大，且劑量難以掌握，風(fēng)險(xiǎn)較大，若長(zhǎng)期使用低濃度的化學(xué)藥物會(huì)使藻類產(chǎn)生抗藥性，因此，不適宜在景觀水體中廣泛使用，只能作為應(yīng)急措施[4]。

2.2.3 生物調(diào)控
作為營(yíng)養(yǎng)鹽控制的一種替代技術(shù)，生物調(diào)控(Biomanipulation)是通過(guò)重建生物群落以得到一個(gè)有利的響應(yīng)，常用于減少藻類生物量，保持水質(zhì)清澈并提高生物多樣性。主要是采用魚類種群的下行調(diào)控。如增加食魚性(Piscivores)魚類或減少食浮游動(dòng)物(Zooplanktivores)或食底棲(Benthivores)魚類，以保證有充分的浮游動(dòng)物等來(lái)控制藻類;也有直接利用“食藻魚”控制藍(lán)藻水華。生物調(diào)控較典型的是用于小而淺的、相對(duì)封閉的湖泊系統(tǒng)，在淺水湖泊由于生物分布垂直空間差異較小，因而在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)某些浮游植物控制效果較好。生物調(diào)控在歐洲得到深入研究和廣泛應(yīng)用，但是由于研究區(qū)域、研究對(duì)象以及研究范圍的不同，往往難得到一致的結(jié)論與結(jié)果。因此，生物調(diào)控作為管理工具的有效性仍存在很大的爭(zhēng)議。許多成功的實(shí)例往往是短期的[4]，也面臨著一系列的挑戰(zhàn)。

2.2.4 EWT治理模式(Ecological Water Treatment)
生態(tài)恢復(fù)已成為全球淡水生態(tài)系統(tǒng)研究的前瞻性研究領(lǐng)域，而生態(tài)工程被認(rèn)為是生態(tài)恢復(fù)的最佳工具，業(yè)已證明，用生態(tài)工程可以改善富營(yíng)養(yǎng)化湖泊的局部水質(zhì)、修復(fù)局部生態(tài)系統(tǒng)[5]。

北京動(dòng)物園采用水生植物凈化水體的生態(tài)工程方法進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明[6]，利用水生植物不僅能凈化北京動(dòng)物園嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化的水體，而且還有利于營(yíng)造水上園林景觀和為水禽創(chuàng)造適宜的生存環(huán)境。這表明，利用水生植物的生態(tài)恢復(fù)工程在治理城市景觀水體富營(yíng)養(yǎng)化方面發(fā)展前景良好。

2.3 凈化機(jī)理

通過(guò)種植水生植物凈化水質(zhì)，是利用許多水生植物特別是水生維管束植物能夠大量吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或降解轉(zhuǎn)化有毒有害物質(zhì)為無(wú)毒物質(zhì)的性質(zhì)。在廢水或受到污染的天然水體中種植大量耐污染凈化能力較強(qiáng)的水生高等植物，使其通過(guò)自身的生命活動(dòng)將水中的污染物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化或富集到體內(nèi)，然后除去，恢復(fù)水域中的養(yǎng)分平衡；同時(shí)通過(guò)水生植物的光合作用放出氧氣，增加水中溶解氧含量，從而改善水質(zhì)，減輕或消除水污染。

2.4 主要處理方式

水生植物凈化作用的處理方式主要有兩種，即凈化塘和人工濕地系統(tǒng)。凈化塘是以某種水生植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)而組成的特殊水生生態(tài)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)通過(guò)水生植物群落的阻濾、沉降、吸附等物理作用以及植物體的吸收、積累等作用而達(dá)到對(duì)污水的凈化效果。而人工濕地系統(tǒng)是利用水生植物治理污水的又一發(fā)展方向，由于建造和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、維護(hù)簡(jiǎn)單、效果好，且為眾多野生動(dòng)物提供了棲息地。

國(guó)外人工濕地已被廣泛運(yùn)用處理于市政、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城市暴雨徑流廢水技術(shù)[7]。而國(guó)內(nèi)對(duì)此的研究尚處于起步階段。以成都活水公園和上海夢(mèng)清園為例[8]，前者的濕地系統(tǒng)主要工藝過(guò)程為：厭氧沉淀池、人工濕地塘、床系統(tǒng)、養(yǎng)魚塘系統(tǒng)、戲水池以及連接各個(gè)工藝的水流雕塑和自然水溝等五個(gè)部分。整個(gè)處理過(guò)程流程清晰，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)體會(huì)“死水”變成“活水”的過(guò)程[9]。而上海夢(mèng)清園除構(gòu)建了一套生態(tài)凈水的系統(tǒng)外，還增設(shè)了國(guó)內(nèi)首座合流制排水系統(tǒng)調(diào)蓄池，進(jìn)一步完善了污水處理系統(tǒng)。二者均為今后開展相關(guān)研究提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

3 水生植物的應(yīng)用現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的搜集整理得知，目前所涉及的水生植物主要有以下幾類（表1）。

4 存在問(wèn)題

水生植物能夠有效地凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體，提高了水體的自凈能力，讓“死水”變“活水”[10]。而通過(guò)不同類型水生植物的合理配置，能豐富水體的景觀層次，創(chuàng)造出美的意境[11]，應(yīng)用前景十分廣闊。然而，對(duì)目前水生植物應(yīng)用進(jìn)行綜合分析，不難發(fā)現(xiàn)，仍然存在以下問(wèn)題。

4.1 單一性

總的來(lái)說(shuō)，目前應(yīng)用的水生植物種類比較單一，多樣性不足。而鄉(xiāng)土水生植物的諸多優(yōu)勢(shì)可以作為彌補(bǔ)目前水生植物多樣性不足問(wèn)題的一個(gè)方法。

4.2 入侵性

某些水生植物如鳳眼蓮，千屈菜等具有高入侵性[12]，易搶占其他物種的生存空間，嚴(yán)重威脅本地物種的正常存活，極大地破壞了當(dāng)?shù)厮�生生態(tài)系統(tǒng)平衡的。故有學(xué)者對(duì)大規(guī)模使用水生植物的做法提出了質(zhì)疑，建議進(jìn)行有效的管理以控制其入侵作用的危害。

4.3 合理性

目前水生植物配置片面地追求藝術(shù)美感效果，往往忽略從植物群落生態(tài)學(xué)、微觀生態(tài)學(xué)等角度來(lái)考慮植物與植物間的搭配是否合理。故水生植物的配置是否具有科學(xué)的合理性也是值得考慮的問(wèn)題之一。同時(shí)可以參照中國(guó)污水處理工程網(wǎng)其他技術(shù)文檔。

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[12]吳霞 編譯.水生植物的治理：入侵物種和化學(xué)防除[J] .世界農(nóng)藥，2006，28（02）：32-36來(lái)源：谷騰水網(wǎng) 作者: 蔣燕 廖嶸