水生植物對污染水體水質的修復范文

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摘要：

水體的污染不僅影響動植物的生長，也危害人類的身心健康。本文通過水生植物對水質影響因素的研究進行綜述，為處理污染的水體環境以及水生植物的篩選提供了一定的理論依據。

關鍵詞：

水生植物；污染水質；修復

改革開放推動城市經濟的發展，工業廢水、生活污水、礦山開采等所產生的廢棄污染物通過各式各樣的途徑流入江河湖泊，城鎮化、工業化、污染化必將激化水的供給和需求矛盾。水體的污染不僅影響動植物的生長，也危害人類的身心健康。同時也制約著我國經濟的發展，與可持續發展戰略的思想相悖，因此需重視水體有毒重金屬等污染物所帶來的環境問題。

1我國水體污染現狀

根據環保部數據，2010年全國廢水排放總量為617.3億噸；2012年全國廢水排放總量為684.3億噸，而2010年我國工業廢水排放達標率已達到95.3%[1]。我國一半以上的湖泊水體富營養化甚至重富營養化，滇池、太湖、巢湖等大部分湖泊富營養化嚴重。有結果指出，在湖泊底泥中重金屬出現頻次的統計中，Cu、Pb出現的頻次最高，其次是Cd＞Cr＞Zn＞Hg＞Ni。王文軍[2]等人發現山東省濟寧市采煤塌陷區水體受到Pb的污染，煤和煤矸石通過淋溶能夠污染環境。楊清偉[3]通過野外采樣和室內測定，分析了三峽大壩蓄水區河水中Pb含量達國家地表水環境質量II級標準的2～3倍。

2水生植物對重金屬污染水體的修復

處理水體重金屬污染有傳統的物理化學方法，但其方法要求技術嚴格、價格昂貴且易造成第二次污染，實施過程中有諸多限制。而植物修復相對來說更加可靠、安全和環保。重金屬屬于難降解的有毒物質，進入水體極其不易被祛除，水生植物通過根、莖、葉吸收和富集重金屬從而達到凈化水體的作用。任珺[4]等人研究發現蘆葦、菖蒲和水蔥地下部分對Cd的吸收均高于地上部分。趙文進發現在Cu尾礦滲出液處理下，慈姑、香蒲、黃菖蒲和梭魚草地上部Cu含量均高于對照[5]。韓玉林發現喜鹽鳶尾地上部Pb含量可達到1534μg•g-1，達到超富集植物的標準[6]。

3栽培水生植物對水體水質的影響

3.1對污染水體溶解氧的影響水體的溶解氧DO（DissolvedOxygen）高低反映了生物生長狀況，也是水體污染狀態的重要指標之一。氧氣的消耗量主要取決于有機物的含量，因此DO含量越高代表水體耗氧低其水質越好，也決定了植物在水體環境的生長發育。豐富多樣的水生植物群落結構能夠使水體保持較高的DO含量[7]，洱海管理局曾在1997~1998年間先后兩次移栽海菜花，使其形成海菜花群落增加洱海DO含量。據研究，水芹對污水中DO的增長效果最好，最高增長率為262.22%[8]。

3.2對污染水體pH值的影響有研究發現固相物質對Pb或Cd的吸附總量是隨pH的升高而增加的趨勢[9]。通常植物根系在pH＜4.0的介質中就會受到損傷，表現為根數減少、短小等癥狀，受損嚴重則會令植株枯萎死亡[10]。陳國梁[11]發現在pH9的弱堿性環境下，苦草對砷的富集量最大。可見，水體pH是對水生植物生長和水質的重要影響因素之一。

3.3對污染水體氧化還原電位的影響氧化還原電位ORP（Oxidation-Re-ductionPotential）是多種氧化物質和還原物質發生氧化還原反應的綜合結果，可作為評價水質優劣程度的一個標準。據研究，濕地植物根區具有更高ORP，根區的氧化能力比較強，有植物的濕地中ORP會比無植物濕地高[12]。對蘆葦根系表面的ORP（260.6±54.3mV）遠遠高于水體的ORP（-220.3±21.5mV），苦草的生長顯著提高了沉積物的氧化還原電位，降低了沉積物的pH值[13]。因此，植物的生理活動及根系在基質中的分布對濕地水體氧化還原狀況具有重要影響，了解濕地植物生長及系統中ORP情況具有重要意義。

3.4對污染水體生物需氧量的影響有機污染物排入江河湖泊后，水中的微生物以這些有機物為食物消耗水中的氧氣將它們分解成無機物，微生物消耗的氧氣的多少，我們稱之為生物需氧量BOD（BiochemicalOxygenDemand）。目前國內外普遍規定于20±1℃培養5天，分別測定樣品培養前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，以氧的毫克/升(mg/L)表示。張翠玲[14]表示當河水BOD5值高過10mg/L，水會散發出惡臭并出現死魚現象。有研究表明對BOD5的去除，石菖蒲大于黑藻、睡蓮、水芋、千屈菜、澤瀉等水生觀賞植物[15]。

3.5對污染水體電導率的影響電導率（ElectricConductivity）是用數字來表示水溶液傳導電流的能力，用于監測水中溶解性礦物質濃度的變化，是估算水體被污染的指標之一。李秋華[16]等人在廣東大中小型水庫中發現營養鹽質量濃度較高的水庫N、P營養鹽離子越多，其電導率也越高。一般來說，植物電導率越大代表著細胞透性越大，其耐脅迫能力越弱。大型水生植物的物種數與電導率顯著正相關（p＜0.05）而優勢種小眼子菜的生物量與電導率顯著負相關[17]。

3.6對污染水體氨氮的影響廢水中常常含有較高含量的氨氮，如生活污水、養殖廢水、垃圾滲濾液等。相對與其他營養鹽來說，氮對植物的生理影響較為顯著，尤其氨氮是植物可吸收利用的氮形態之一，它即是可被沉水植物吸收、利用的無機氮素，其濃度過高也會成為抑制沉水植物重要因素。倪樂意通過室內模擬的方法研究了無機氮對金魚藻生理的影響，發現水培條件下1mg•L氨氮促進金魚藻生長，5mg•L-1氨氮開始抑制生長[18]。但植物也對高氨氮表現出耐受性，如蘆葦栽植在160mgL-1氨氮溶液中未產生脅迫，可正常生長[19]。

4結語

社會的進步隨之帶來環境問題的的制約，在水體污染中除生活污水等的治理外，較難治理的類型為重金屬的污染以及水體的富營養化。水生植物通過根、莖、葉吸收和富集重金屬從而達到凈化水體的作用。對于水體的氨氮與磷酸鹽的吸收，多數人以浮游植物作為研究重點，但對于水質的凈化最好以濕地方式進行處理，而濕地的形成涉及生物的多樣性。對此，以水生植物對重金屬的耐脅迫性為基點、水生植物的多樣性進行研究，具有雙重效益。

作者：溫桂蘭 單位：江西財經大學藝術學院