快乐大本营2013511摘 要:随着环境保护理念的不断深入,人们对湿地功能也有了更广泛的认识。湿地作为“地球之肾”,担负着对地球自然水体的净化和处理功能。由于城市中天然湿地的逐渐减少和消亡,因此,人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注和发展。
第一,植物具有良好的生态适应能力和生态营建功能。管理简单、方便,若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,将会减少管理上的许多麻烦,一般应选用当地或本地天然湿地中存在的植物。第二,植物具有很强的生命力和旺盛的生长势:抗冻、抗热能力;抗病虫害能力;对周围环境的适应能力。第三,所引种的植物必须具有较强的耐污染能力。水生植物对污水中的BOD5、COD、TN、TP主要是靠附着生长在根区表面及附近的微生物去除,因此,应选择根系比较发达,对污水承受能力强的水生植物。第四,植物的年生长期长,最好是冬季半枯萎或常绿植物。人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象,因此,应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。第五,所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁,具有生态安全性。第六,具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。
漂浮植物中常用作人工湿地系统处理的有水葫芦、水芹菜、浮萍、豆瓣菜等。根据对这些植物的植物学特性分析,这类植物具有以下几个特点:生命力强,对环境适应性好,根系发达,生长的旺盛季节主要集中在每年的3~10月或9月~次年5月,生育周期短。由于漂浮植物具有上述植物学特性,在进行人工湿地植物配置时必须充分考虑植物自身的优点,这类植物的环境适应能力强,在进行植物配置时应当作地方优势品种予以优先考虑。
这类植物主要包括睡莲、荷花、马蹄莲、慈菇、菱角、薏米、芡实等,它们大多具有发达的地下根茎或块根,或能产生大量的种子果实,多为季节性休眠植物类型,一般是冬季枯萎、春季萌发,生长季节主要集中在4~9月。根茎、球茎、种子类植物具有以下特点:耐淤能力较好,适宜生长在淤土层深厚肥沃的地方,生长离不开土壤,适宜生长环境的水深一般为4~100cm左右。
这类植物包括芦苇、茭草、香蒲、水葱、皇竹草、旱伞竹、水莎草等,为人工湿地系统主要的植物选配品种。这些植物的共同特性在于:适应能力强或为本土优势品种,根系发达,生长量大,营养生长与生殖生长并存,能于无土环境生长。根据这类植物的生长特性,他们可以搭配种植于潜流式人工湿地,也可以种植于表流式人工湿地系统中。
根据植物的根系分布深浅及分布范围,可以将这类植物分成4种生长类型:(1)深根丛生型的植物:其根系的分布深度一般在30cm以上,分布较深而分布面积不广。由于这类植物的根系入土深度较大,根系接触面广,配置栽种于潜流式人工湿地中更能显示出它们的处理净化性能。(2)深根散生型植物:根系分布深度一般在20~30cm之间,植株分散,这类植物有香蒲、水葱、水莎草、野山姜等,这类植物的根系入土深度也较深,因此,适宜配置栽种于潜流式人工湿地。(3)浅根散生型植物:如美人蕉、芦苇、慈姑、莲藕等,其根系分布深度一般都在5~20cm之间。由于这些植物的根系分布浅,而且一般原生于土壤环境,因此,适宜配置于表流式人工湿地中。(4)潜根丛生型的植物:如灯草心、芋头等丛生型植物,由于根系分布浅,且一般原生于土壤环境,因此,仅适宜配置于表面流人工湿地系统中。
沉水植物一般原生于水质清洁的环境,其生长对水质要求比较高,因此,沉水植物只能用作人工湿地系统中,做最后的强化稳定植物加以应用,以提高出水水质。
一些如水生景观植物由于长时间的人工选择,使其对污染环境的适应能力比较弱,也只能作为最后的强化稳定植物或湿地系统的景观植物而应用。
首先,湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样,具有分解和转化有机物和其它物质的能力。植物通过吸收同化作用,能直接从污水中吸收可利用的营养物质,如水体中的氮和磷等。水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收,最后通过被收割而离开水体。其次,植物的根系能吸附和富集重金属或有毒、有害物质。植物的根、茎、叶都有吸收富集重金属的作用,其中根部的吸收能力最强。在不同的植物种类中,沉水植物的吸附能力较强。根系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。再次,植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积,植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。相关文献表明:植物根系的微生物数量比非根系微生物数量多得多,而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。最后,植物还能够为水体输送氧气,增加水体的活性。
由此可见,湿地植物在控制水质污染,降解有害物质上起到了重要作用,并且具有低能耗、低成本,运行费用少和操作简便等优势,现已被广泛用于处理生活污水、城乡景观水等,成为人工湿地系统中的重要组成部分。
|