水污染处理技术论文(2)
水污染处理技术论文篇二
水污染控制生态技术研究
【摘要】水环境是人类赖以生存和健康发展最重要的基本生态环境之一。上一世纪我国经济高速发展但也付出了惨痛的代价，其根源就是水环境遭到严重破坏。本文将以水生植物净水法为例对水污染控制生态技术进行研究。
【关键词】水污染控制生态技术研究
中图分类号：S891+.5 文献标识码：A 文章编号：
一、水生植物的净化机理
如下图所示是整个系统的循环图：
1、植物自身的性状和抗性能力
水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中，本身的形态解剖结构上形成特殊性状。根、茎、叶形成完整的通气组织，保证器官和组织对02的需要;叶片呈肉质，如香蒲表皮有厚角质层，栅栏组织发达，污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分过分蒸腾，增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力。
2、植物的吸收、富集作用
水生植物根系发达，利于吸收水中物质。如凤眼莲长莲过程需要大量的N、P营养物，对于净化富营养化水体效果明显;香蒲植物吸收废水中的重金属时，吸收能力大小依次是根>地下茎>叶，并且按照一定的比例从生境中吸取各种元素，形成新的动态平衡，但要防止对某元素吸收过多而引起毒害。植物吸收污染物后，尤其是重金属离子、农药和其他人工合成有机物等，便富集、固定在体内或土壤中，减少水体中污染物含量。研究表明，Pb、Zn进入香蒲体内，主要积聚在皮层细胞的细胞壁上，只有少量进入原生质，可见细胞壁对重金属有较高的亲和力。
3、净化塘的沉降、吸附和过滤作用
净化塘里水生植物生长旺盛，根系发达，与水体接触面积大，形成密集的过滤层。如香蒲，它的地下茎和根形成纵横交错的地下茎网，水流缓慢时重金属和悬浮颗粒被阻隔而沉降，防止其随水流失。同时又在其表面进行离子交换、螫合、吸附、沉淀等，不溶性胶体为根系黏附和吸附，凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来。
4、生化作用
植物净化污水过程中生化作用也起到很大作用，这方面已有大量的研究。光合作用产生的02和大气中的02直接输送到植株各处，并向水中扩散，一方面根系通过释放O2，氧化分解根系周围的沉降物：另一方面使水体底部和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区，为微生物活动创造条件，进而形成“根际区”。这样，植物代谢产物和残体及溶解的有机碳给湿地中的菌落提供了食物源;同时，大量微生物在基质表面形成灰色生物膜，增加了微生物的数量和分解代谢的面积，使植物根部的污染物(富集或沉降下来的)被微生物分解利用或经生物代谢降解过程而去除。富营养化水体中，也可依靠水生植物根茎上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3～N向N02一N和N03一N的转化过程，便于水生植物的吸收与利用，减少底泥向水体中的营养盐释放。
5、对浮游藻类的竞争抑制作用
富营养化严重的水体中，藻类疯长，水质恶化。栽种水生植物后，与浮游藻竞争营养物质以及所需的光热条件，同时分泌出抑藻物质，破坏藻类正常的生理代谢功能，迫使藻类死亡，以防止其带来的毒素。这样可以提高水体透明度，改善水中的Do(溶解氧)含量，促进沉水植物与共生菌的生长，进一步净化水质。
如下图所示，是各水声植物的净水能力情况详解：
二、水生植物对水污染控制的影响因素
1、植物类型和群落构成
在提高植物处理效果研究方面，一个重要的研究内容是如何选择合适的植物种类和确定不同植物的组合。漂浮植物是人工湿地中常用的一类植物，就去除效果而言，凤眼莲的净化效果最好。挺水植物芦苇、香蒲的使用频率最高。很显然，不同的物种或同一物种在不同湿地环境中的净化效果都会有较大的差异性。
水生生态系统逐步恢复，关键取决于其自身的自净能力和环境容量，而自净能力和环境容量又取决于稳定的和优化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海优化生态系统的基础，草海历史上长期以来，沉水植物就是湖泊中最主要的生产者。
2、植物的覆盖度、污水浓度
菹草对水体和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As 等有较强的吸收、富集作用[l3]。吸收能力的大小与其生物量和群体的覆盖度有关，当菹草的保持覆盖度为50%时，生物量最大，净化效率也达到最大。有关专家研究了不同磷浓度对睡莲和菱叶片生理活性的影响，研究结果表明，随着磷营养盐水平的提高，叶内无机磷的含量也逐渐增加，而叶绿素则随磷含量的增加而降低。综合考虑磷对两种植物各指标的影响，认为菱的最适宜的浓度为0. lmmol/ L，睡莲为0.5mmOI / L，超过或低于该浓度，都会对其生理活性产生不利影响。该研究结果间接反映了不同植物对磷的吸收作用，为去磷植物的选择提供了参考。
3、环境因子
影响水生植物去除率的因素有光照、水温、溶解氧、pH、营养盐和风浪等因素有关，不同生活型的水生植物对这些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其适合生长的季节和适宜的温度，水体的透明度则成为沉水植物的限定因子。大量的研究结果表明，在水体的一定深度存在光补偿点和补偿深度，只有在光补偿(点)深度以上，沉水植物才能进行正常的光合作用和呼吸作用，植物才能生长。
三、水污染生态修复技术
1、物种筛选及群落配置
物种筛选首先通过对污染区水生植物历史与现状分布情况进行分析研究，并根据其现有生境条件，以能满足自然环境特征，耐污能力强，净化效果好，抗逆性强及景观美化作用明显等为条件来确定水生植物物种。
2、引种方法
收集滇池及周边河流、坝塘的挺水、浮叶、沉水植物，尤其是引种受污染环境下生长健壮的植物和长期生活在水中的挺水植物，采用整株移植或扦插移植的方法，先种植于种苗基地中。相对而言，挺水植物和浮叶植物对水污染的耐受力高于沉水植物，因此在引种中挺水植物和浮叶植物遵循生物多样性的原则，沉水植物的引种遵循适应性的原则。
3、植物繁殖
植物的繁殖决定于充足、健康、适应性强的种苗供应，适宜的自然条件、丰富的营养供应和科学的管理。种苗的繁殖目前有三种措施，一是籽种收集与种植，另一是无性繁殖，此外是组织培养。由于籽种收集种植太慢，组织培养成本过高，水生植物的恢复种苗来源主要在种苗基地采用无性繁殖的方法，即利用自然分蘖和扦插繁殖获得，同时随滇池生态恢复的逐步实施，也可从先期已恢复的滇池周边天然湿地中获得更多的水生植物种苗。
4、栽培技术
(1)挺水植物栽培技术，每年3-6月下调水位(使种植区水位不超过0.2 m)，种苗基地取苗去稍后连根带土移植到目标水域，待植物发芽后逐步提高水位。
2)沉水及浮叶植物栽培技术，在每年3—6月调水位，从种苗基地起苗，将带育苗载体的活苗及成苗直接种植在目标水域，水位较浅水域可采用扦插法种植。
3)浮叶植物栽培技术基本同沉水植物种植方法。
总之，该生态工程主要在以本地特有水生植物制成的基质上培育水生植物，形成水面植物浮岛，利用植物及植物根系栖息的水生动物和微生物群落的综合作用实现其净化水体、提高生物多样性及改善自然生态景观等生态功能。
【参考文献】
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