水生植物對水體質量修復提升的研究綜述
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摘 要：植物在水生生態系統中起著十分關鍵的作用，水生植物凈化水體的相關研究一直是水體質量提升領域的熱點。文章從植物在生態系統中的作用、植物修復水體技術的研究現狀、植物修復水體技術研究中目前存在的問題等方面進行了綜合論述與總結，并對其發展趨勢進行了展望。
關鍵詞：水生植物;水體質量提升;污染水體
中圖分類號：X52 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）15-0053-02
Abstract： Aquatic plant plays a key role in aquatic ecosystems. Research on the purification of water bodies by aquatic plants has been a hot topic in the field of water quality improvement. In this paper， the role of plants in the ecosystem， the research status of phytoremediation water technology， and the existing problems in the research of phytoremediation water technology are comprehensively discussed and summarized， and also its development trend is prospected.
Keywords： aquatic plant; water quality improvement; polluted water
引言
我國淡水資源總量為2.8×1012m3，在全球總水量中占到6%，居世界第四，但我國人口眾多，人均淡水資源量僅為2150m3，為世界平均水平的1/4[1]，而隨著我國的經濟發展及工業進程的加速，水體中污染排放量日益增加。工業和城市生活廢水的排放，化肥和農藥殘留物流失，城市生活垃圾和工業固體廢棄物堆存產生的滲漏液等，導致氮、磷、有機物、重金屬等在湖泊、河口及海灣等相對封閉、流速緩慢的水體，引起水體污染，損害和改變水生生態系統，導致生態環境惡化。目前，人類活動導致的水體質量問題已成為當今世界水污染治理的難題。
如果水體產生污染，即水生生物所處的環境遭到惡化，會使得水生生態系統中動植物種類組成變化，使得一些沉水植物數量銳減甚至消失，并且對水生動物危害嚴重，甚至導致一些兩棲類動物殘疾畸形，繼而食物鏈變短、食物網簡化、各主要生物群落的物種多樣性下降[2]。近幾十年來，由于水體質量不斷下降，許多大型水生植物己從我國淺水湖泊水體中消失。湖泊、河口及海灣等相對封閉、流動性差的水體，其自我凈化的能力相對較弱，而其周圍可能存在建筑垃圾、生活垃圾等的堆存，工業和城市生活廢水的排放，化肥和農藥殘留物流失，這些均會對流域內水體產生污染，采用工程的辦法治理雖然效果理想，但投資較大，且只能針對已有的污染狀況，而治理后期水體中仍有可能出現各種污染物，利用植物進行水體修復，工藝相對來說簡單、成本低、避免產生二次污染、具有修復水體和改善景觀環境的雙重功效，對于解決水體的污染問題和生態環境的改善具有重要的實踐意義。
水生植物構成了水生生態系統的重要組成部分，而且是水環境的重要調節者，有利于提高湖泊生態系統的生物多樣性和穩定性[3]。采用水生植物凈化水體的相關技術具有廣闊的研究和應用前景，與其相關的研究一直是水體質量提升領域的熱點。
1 植物在水生生態系統中的作用
水生植物在生長過程中需要吸收氮、磷、CO2和有機物等營養元素，及重金屬等污染物質[4-6]，維持水中的營養鹽水平;沒入水中的植物根系可以吸收水中懸浮的顆粒物，增加水體透明度，有利于沉水植物和其它需要利用光的生物獲得更多的能量;水生植物的生長還為水生動物提供產卵和棲息的場所;植物帶中位于水面下的莖桿及水中的枯枝敗葉上會附著大量微生物，土壤中也會有大量微生物存在，它們可以降解河水中的營養物質還可以為微生物提供生長的載體[7];同時，很多水生植物也具有一定的觀賞價值。
2 植物修復水體技術的研究現狀
植物修復水體技術是利用綠色植物及其根際的微生物共同作用等，清除水體中污染物的一種原位治理技術。近年來，國內外學者在利用植物技術清除水體中的污染物方面做了大量的研究工作。方云英[2]、夏龍會等[8]對水生植物對水體修復的機理進行了研究，發現植物對水體修復主要起到吸收和微生物降解的作用。左小鳳[9]、邢秀敏等[6]、黃仁軍等[10]、梅瑜等[11]、李尚志等[12]對一種或幾種植物的組合作用對水體凈化效果進行了研究，結果表明植物對水體中的富營養化物質及一些污染物質具有很好的凈化效果，并且凈化效果與水位、濃度及種植密度條件有關。這表明了植物修復水體技術具有可行性。不同類型的水生植物在吸收氮營養和恢復受損水體所起的作用、所需的生長條件和在生態系統中的地位是不同的[13]。鄉土植物對本地環境適應性強，修復的成本相對較低[14]，因而一般結合當地情況選擇合適的植物。深入了解不同植物對污染水體中各污染物的處理效果，及其在污染水體中的生長狀況，對于選擇合適的植物修復技術，提高污染物凈化率，降低成本等方面有重要意義。
3 植物修復水體技術研究中目前存在的問題及其發展趨勢
利用植物對水體進行修復提升是一種集經濟、生態和社會效益于一體的水體修復技術，目前經過多年的研究探索，已經取得了一些進展，對水體質量提升具有很重要的參考價值，但目前對于植物修復水體技術的研究，目前很多仍停留在實驗室模擬階段，但實際的應用中，受到地域、環境及氣候等的制約，比如植物的生長狀態會隨著季節環境的改變而改變，真正讓其推廣到工程實際應用中，還有大量工作要做。并且目前對植物修復水體技術的研究大多集中在某一種特定污染物，而實際的水體周邊環境復雜，因此還應加強其他修復方向及對多種污染物的組合修復效果;受污染水體的污染物組成是不同的，因而在選取植物時須考慮到其對環境的適應性，讓其最大限度的發揮作用。 今后在利用植物修復水體質量方面，應加強關于植物對多種污染修復及其聯合修復方面的研究，并應該考慮到環境因素，且將植物修復和其他修復技術相結合。
4 結束語
利用植物對水體進行修復具有很多優點，在植物修復水體方面的研究，對水體質量的提升具有重要意義，同時也存在著一些不足。本文通過對當前研究現狀的總結，得出了以下兩點認識：
植物在水生生態系統中起著十分重要的作用，利用植物進行水體質量提升，可以吸收水中的營養元素及重金屬等，另一方面水生植物可為水生動物及微生物的生長提供方便，并且水生植物也具有一定的觀賞價值。
目前對于水生植物修復技術的研究仍停留在實驗室模擬階段，真正讓其推廣到工程實際應用中，還有大量工作要做。
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