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1、人工湿地植物的作用及栽培养护措施作者：阮树堂来源：中外企业家下半月2015年第10期阮树堂（江西环境工程职业学院，江西赣州341000）摘要：人工湿地植物在人工湿地中起着举足轻重的作用，不但可以吸收污水中的营养物 质、富集污水中的重金属等有毒有害物质，而且还能输送氧气、分泌糖类到根区，满足根区微 生物生长、繁殖和降解的需求。此外，文章介绍了湿地植物其他作用，并总结了湿地植物栽培 养护的技术要点。关键词：人工湿地；湿地植物；作用；维护中图分类号：X321 文献标志码：A 文章编号：1000-8772（2015）30-0218-02收稿日期：2015-09-10基金项目：本文系2014年赣州市科技
2、计划项目“基于人工湿地污水处理技术净化电镀含 铜废水的应用研究”的研究成果（赣市财教字（2014）131号）。作者简介：阮树堂（1982-），男，山东聊城人，教师，硕士。研究方向：污水控制与环境 治理。人工湿地是利用生态系统中基质-水生植物-微生物的物理、化学和生物的三重协同作用 来实现对污水的净化1。人工湿地污水处理系统是在20世纪70年代Kickuth提出“根区法” 理论后开始在世界各地逐渐受到重视并被运用的，现在人工湿地在我国的研究和应用也进行得 如火如荼2。植物是人工湿地的重要功能单元，通过植物不但可以去除污染物，而且还能绿化土地，改 善小区域气候，促进生态环境的良性循环3。阐述了植物
3、在人工湿地系统中的作用和养护措施。一、人工湿地中植物的作用（一）吸收、吸附和富集作用污水中的氮以有机氮和无机氮两种形式存在，其中无机氮被植物吸收利用，作为生长过程 中不可缺少的营养物质；部分有机氮被微生物分解成氨氮后，也能被植物吸收利用。植物将吸 收的氮素合成蛋白质等有机氮，再通过收割植物将有机氮去除。无机磷也是植物必需的营养元 素，废水中的无机磷在植物吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分，然 后通过植物的收割而移去4。植物可通过根部直接吸收水溶性重金属，还能通过改变根系环境来改变污染物的化学形态， 达到降低或消除重金属污染物化学毒性和生物毒性的作用。一般认为植物对重
4、金属的吸收能力 为沉水植物漂浮植物挺水植物，不同植物以及同一植物的不同部位对重金属的吸收作用也 不同，一般为根茎叶，且各部位对重金属的累积系数随污染物浓度的上升而下降5。（二）输氧功能湿地植物能将光合作用产生的氧气通过根系输送到根区，在植物根区的还原性介质中形成了 氧化态的微环境。在整个湿地低溶氧的环境下，湿地植物的根区附近能形成局部富氧区域，利 于好氧菌的生长代谢，微生物群落可以通过其旺盛的代谢活动将各种营养物质降解、转化，达 到净化水体的目的。有研究表明，水生植物的输氧速率远比依靠空气向液面扩散速率大，植物 的输氧功能对人工湿地降解污染物好氧的补充量远大于由空气扩散所得氧量。通常人工湿地的
5、 输氧能力在545 g/ （m2d），一般为20 g/ （m2d） 6。黄娟等的研究证明，植物对湿地 系统存在供氧作用，其中芦苇产氧输氧能力最强，为湿地首选植物7。由于生长在湿地中的挺水植物对氧的运输、释放和扩散作用，将空气中的氧转运到根部， 再经过植物根部的扩散，在植物根区周围的微环境中依次出现好氧区、兼氧区和厌氧区，有利 于硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用，达到去除氮和磷的效果。（三）植物的根系分泌作用植物向土壤环境中释放大量的分泌物，如糖类、醇类及氨基酸等，其数量约占年光合作用 产量的10%20%。细根的迅速腐解也向土壤中补充了有机碳，这些物质为微生物的生长提供了 丰富的营养，
6、促进了微生物的生长，植物的存在使系统中的微生物如硝化细菌、反硝化细菌、 磷细菌、纤维素分解菌的数量显著增加。微生物是系统中有机物分解的主要“执行者”，把有 机物作为丰富的能源，将其转化为营养物质和能源。因此，植物的存在间接加快了有机物的分 解速度，植物根系释放到土壤中的酶可以直接降解有机化合物。（四）水分传输作用人工湿地植物加强和维持了湿地系统的水利传输，对稳定人工湿地系统的运行创造了必要 条件。植物根及根系对介质具有穿透作用，从而在介质中形成了许多微小的气室或间隙，减小 了介质的封闭性，增强了介质的疏松度，使介质的水力传输得到加强和维持，成水平进行的人 工湿地处理污水的试验中发现8，经过35
7、个月的污水处理后不同植物的对照土壤介质板结， 发生淤积，而种有水烛和灯心草的人工湿地渗透性能好，污水能很快地渗入介质。（五）对藻类的抑制作用藻类是水体中重要的有机制造者，其死亡后残体留在系统中，藻类制造的有机物就很难通 过收割等方式转移出系统。藻类自身吸收的氮、磷等元素又重新回到系统中，这样，藻类就缩 短了氮、磷等元素的循环周期，严重地破坏了水体生态系统的平衡和稳定，直接影响污水湿地 处理系统的效果。宽叶香蒲，风眼莲等植物对藻类有较好的抑制作用，能减少藻类对污水湿地 处理工程的不利影响。（六）其它作用植物在人工湿地系统中起固定床体表面、为微生物提供良好根区环境以及冬季运行支撑冰 面等作用。这些
8、作用的发挥为基质和微生物去除污染物提供了有利条件。种植适宜的植物由于资源竞争的结果还可以抑制杂草的生长，冬季，植物的枯枝落叶还可 以形成一层天然的保温层，还有助于控制臭味；植物的根系可以形成一个天然的过滤器有助于 水中悬浮物的截留，并可以防止系统的堵塞；植物通过吸收同化污水中的营养物质转化为自身 的生物量，再通过定期收割植物从而去除废水中的营养元素，并且回收的植物还可以用作造纸 原料、编织材料、牲畜的饲料或燃料等实现了能源的回收利用，具有良好的经济效益。另外， 有些湿地植物还可作为水体所受污染程度的指示物。二、人工湿地植物的栽培养护措施(一) 栽培前环境现状调查为确保栽培植被能成活，切实发挥其
9、修复作用，湿地植物栽培前应进行环境现状调查。主 要是摸清湿地水环境现状，包括水质、水深、水位、流速、pH值、透明度以及主要污染物等， 以此确定湿地植物种类的选择；掌握湿地动物植物现状，包括种类组成、分布地点、保护物种 和珍稀动物食物来源等，避免因植被修复对现有珍稀动植物资源造成破坏。(二) 人工湿地植物养护措施1. 植物栽种初期的管理为保证人工湿地所栽种植物的成活率，需要对植物及栽种季节进行选择。在选择植物时应 优先选择本土植物，综合考虑抗逆性强、净化能力强、生物量较大、生长周期长的植物种类。 湿地植物栽种最好选择春季，植物成活率高。若在冬季种植应做好防冻措施，在夏季遮阴，防 止因水分过度蒸腾
10、而死亡。植物栽种初期为了使植物的根扎得比较深，需要通过控制湿地的水位，促使植物的根茎向 下生长。2. 控制杂草为防止杂草的大量生长，每年春季植物发芽阶段可对湿地进行淹水，防止一些旱生杂草的 生长。待植物生长良好，足以在与杂草生长竞争中占据优势时，恢复正常水位，此过程大约半 个月。生长季节内的杂草一般采用人工或化学法防除。3. 湿地植物收割一般每年冬季应对湿地中的植物进行收割，人工湿地植物收割后，应及时清理人工湿地上 残留植物碎屑，防止因植物残留造成出水取出效率降低甚至污染物的浓度升高。4. 其它措施暴风雨后，湿地床上植物发生歪倒，要及时扶培，排除积水。对不耐寒的植物在冬季来临 之前要做好防冻措
11、施或及时收割掉，降低负荷。湿地植物除虫应尽量少用杀虫剂，避免对水质 产生影响，造成二次污染。参考文献：1 于少鹏，王海霞，万忠娟，等.人工湿地污水处理技术及其在我国发展的现状与前景 J.地理科学进展,2003(1).2 王佳，舒新前.人工湿地植物的作用和选择J.环境与可持续发展,2007(4).3 崔理华，朱夕珍，骆世明，等.垂直流人工湿地系统对污水磷的净化效果J.环境污 染治理技术与设备,2002(7).4 王建龙，文湘华.现代环境生物技术M.北京：清华大学出版社,2002.5 吴建强，阮晓红，王雪.人工湿地中水生植物的作用和选择J.水资源保护,2005(1).6 黄娟，王世和，雒维国，等.植物光合特性及其对湿地DO分布、净化效果的影响J. 环境科学学报,2006(11).7 成水平，况琪军，夏宜.香蒲灯心草人工湿地的研究(I):净化污水的效果J.湖 泊科学，1997(4).(责任编辑：陈丽敏)
人工湿地植物的作用及栽培养护措施
