紅樹(shù)林人工濕地對(duì)生活污水的凈化效果

邱娘兵，胡玉冰

（1.惠東縣林業(yè)局，廣東 惠州 516300；2.惠東紅樹(shù)林市級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理所，廣東 惠州 516300）

紅樹(shù)林一般生長(zhǎng)在溫度比較高的地區(qū)，而紅樹(shù)林濕地系統(tǒng)則是在淡水和海水的交互區(qū)域，在經(jīng)過(guò)紅樹(shù)林濕地系統(tǒng)的影響下有一部分的有毒物會(huì)存留在外部的泥地里，紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)通過(guò)不同的物理和化學(xué)效果來(lái)對(duì)不同的污染物進(jìn)行系統(tǒng)的處理，然后進(jìn)行一定的吸收和積累，最后達(dá)到對(duì)污水最終的凈化效果，體現(xiàn)出紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)的良好效果。紅樹(shù)林里N 和P 兩種物質(zhì)的含量比較低，但對(duì)部分廢水的處理是非常有效的，因此紅樹(shù)林的這些豐富的特性，讓紅樹(shù)林成為很多污水處理廠都會(huì)利用的資源[1]。但是隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人口增多，污水量也在不斷增多，紅樹(shù)林遭到不法分子的過(guò)度開(kāi)采和破壞，全球的環(huán)境研究者關(guān)注到紅樹(shù)林能否成為一個(gè)有效的污水排放的場(chǎng)地，因此研究者一直進(jìn)行紅樹(shù)林價(jià)值的具體研究和紅樹(shù)林的環(huán)境保護(hù)價(jià)值的研究。

1 紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)具體是什么

紅樹(shù)林一般存在于溫度比較高的地區(qū)，也會(huì)因?yàn)檠罅鞯囊欢ㄓ绊?，分布的地點(diǎn)就會(huì)集中到亞熱帶，還可能因?yàn)槌毕囊欢ㄓ绊?，出現(xiàn)紅樹(shù)植物水陸兩棲的現(xiàn)象[2]。紅樹(shù)林中生長(zhǎng)的植物一般統(tǒng)稱叫做紅樹(shù)植物，而其他的植物列入紅樹(shù)林的伴生植物，這就是紅樹(shù)林系統(tǒng)的具體構(gòu)成。而紅樹(shù)林的人工濕地，顧名思義就是人工建造并監(jiān)督管理和控制，這種濕地與自然形成的濕地相似，不過(guò)人工濕地是人為將石、砂等其他介質(zhì)按照科學(xué)的比例構(gòu)成人工濕地的基質(zhì)，主觀的選擇一定的紅樹(shù)植物的污水處理系統(tǒng)。紅樹(shù)林人工濕地的系統(tǒng)原理等同于自然形成濕地系統(tǒng)，利用自然的生態(tài)系統(tǒng)中不同原理的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的有效凈化，這就是紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)在人類應(yīng)用中的具體作用。

2 紅樹(shù)林中的植物具體分類

我國(guó)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的主要植物有紅樹(shù)植物、半紅樹(shù)植物、伴生植物、紅樹(shù)林的大型藻類以及浮游植物[3]。在我國(guó)發(fā)現(xiàn)的紅樹(shù)植物一般種類繁多，基本都是以高大的喬木和灌木植物為主，主要分布在海南省。植物的種類多達(dá)25 中，其次分布的省份和地區(qū)分別是廣東和廣西、福建以及臺(tái)灣地區(qū)，紅樹(shù)植物的物種分布隨著維度的不斷增高而不斷的減少，其他種類的植物也有一定的生存環(huán)境和生存價(jià)值，在環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)中處于非常重要的位置，如圖1 所示。

圖1 湛江特呈島百年紅樹(shù)林

3 紅樹(shù)林人工系統(tǒng)如何對(duì)生活污水進(jìn)行處理

隨著人類現(xiàn)代化生活的不斷發(fā)展，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中缺少對(duì)環(huán)境的保護(hù)，尤其是我們每個(gè)居民產(chǎn)生的生活污水，紅樹(shù)林中的紅樹(shù)植物因?yàn)殚L(zhǎng)期生活在比較嚴(yán)重的污染環(huán)境中，使植物出現(xiàn)了適應(yīng)環(huán)境的抗性，這種抗性隨著植物生長(zhǎng)的過(guò)程完成不斷的提升。人工濕地是人工基質(zhì)和水生的植物和多量的微生物組成的一個(gè)人工濕地系統(tǒng)，紅樹(shù)林的人工濕地系統(tǒng)一般將人工濕地中的紅樹(shù)植物來(lái)進(jìn)行具體的研究和發(fā)現(xiàn)。

紅樹(shù)林的人工濕地一般采用基質(zhì)偉砂石、土壤還有粒石等物質(zhì)，它們的作用主要是要構(gòu)成濕地的過(guò)濾系統(tǒng)，俗稱就是濾床[4]。這種濾床能有效的通過(guò)一定量離子的交換、吸附等多個(gè)作用來(lái)除去污水里的污染物，達(dá)到更好的凈化水資源。而人工濕地中的植物主要是吸收污染源的主體，它們?cè)谖铡⑤斞鹾臀⑸锏墓餐瑓f(xié)作等不同的作用來(lái)凈化好我們的水資源，紅樹(shù)植物在生長(zhǎng)的過(guò)程中會(huì)從水里吸收大量的氮和磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)，也會(huì)吸收一定的受害物質(zhì)，比如生活污水中汞、鉛等無(wú)效物質(zhì)。人工濕地的植物為微生物更好的生存和污水在處理過(guò)程中的降解提供了必須的場(chǎng)所，這樣的場(chǎng)所才能更好的讓濕地系統(tǒng)處理我們的生活污水。我國(guó)對(duì)于紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)凈化生活污水這方面專門(mén)的研究很少，主要研究的方向就是在紅樹(shù)林的紅樹(shù)植物對(duì)于有害物質(zhì)的抗性如何做到的具體研究上，紅樹(shù)植物對(duì)于部分重金屬有害物質(zhì)的耐受性比較高，同時(shí)也具有一定的吸附和吸收重金屬有害物質(zhì)的能力，紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)具有特殊的物理化學(xué)環(huán)境，受到一定的系統(tǒng)制約性，潮水經(jīng)過(guò)該生態(tài)系統(tǒng)導(dǎo)致流水比較緩慢，紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)對(duì)于我們生活污水的有效處理要合理應(yīng)用才能發(fā)揮出它最大的價(jià)值。

4 人類的生活污水對(duì)紅樹(shù)林產(chǎn)生的不利影響

生活污水中不光含有有害的物質(zhì)，同時(shí)里面還有大量的植物營(yíng)養(yǎng)素N 和P，我國(guó)有相關(guān)的研究者對(duì)N 和P 進(jìn)行研究[5]。例如以章金鴻為代表的研究者研究出了紅樹(shù)林濕地對(duì)榨糖廢水中N和P 的吸收和凈化的具體可操作性，使榨糖廢水排入到紅樹(shù)林濕地，可以讓紅樹(shù)林濕地更好的吸收其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；紅樹(shù)林濕地系統(tǒng)有效對(duì)廢水中的各種物質(zhì)進(jìn)行吸收和處理，能起到凈化廢水的有效作用。紅樹(shù)林濕地中土壤和紅樹(shù)植物通過(guò)對(duì)廢水中N和P 等其他營(yíng)養(yǎng)物的吸收，來(lái)有效減少N 和P 物質(zhì)的含量，紅樹(shù)林系統(tǒng)對(duì)凈化廢水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有巨大的利用和開(kāi)發(fā)的價(jià)值[6]。以上的例子研究可以表明紅樹(shù)林濕地具有讓污水負(fù)載一定營(yíng)養(yǎng)物的能力，對(duì)生活污水為什么適應(yīng)比較強(qiáng)主要是因?yàn)榧t樹(shù)林土壤和植被有著很強(qiáng)的吸收這些營(yíng)養(yǎng)物的能力，利用好紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)對(duì)于凈化生活污水的處理有著具體的可操作性，很多關(guān)于紅樹(shù)林植物對(duì)于生活污水的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間也比較有限，大多數(shù)都在一年以內(nèi)，所以排放生活污水對(duì)于紅樹(shù)林系統(tǒng)的水平判定還是比較低，有些地區(qū)的污水量排放也是比較小，所以紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)對(duì)于高濃度的生活污水的排放適應(yīng)性以及地區(qū)的長(zhǎng)期排放生活污水能否適應(yīng)還存在著一定的疑問(wèn)，這就需要我們的相關(guān)研究者進(jìn)行不斷的實(shí)驗(yàn)研究，尋找更好的方法去凈化好生活污水，保護(hù)好我們的生態(tài)環(huán)境。但總體上來(lái)講，利用好紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行凈化污水的處理，不僅不會(huì)影響到紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還能對(duì)紅樹(shù)林系統(tǒng)有一定的益處，對(duì)紅樹(shù)林植物的生長(zhǎng)也有著明顯的促進(jìn)作用，形成良好的生態(tài)環(huán)境鏈。

5 紅樹(shù)林系統(tǒng)凈化生活污水存在的不同問(wèn)題

在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，沿海的人民對(duì)紅樹(shù)林的利用有著非常長(zhǎng)時(shí)間的歷史，有豐富的使用紅樹(shù)林的經(jīng)驗(yàn)；沿海的居民進(jìn)行圍海造田和養(yǎng)殖等帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的活動(dòng)雖然情有可原，但間接會(huì)造成紅樹(shù)林的資源面積急劇減少，過(guò)度進(jìn)行城市化的發(fā)展造成的海洋污染也是非常嚴(yán)重，造成紅樹(shù)林資源的不斷減少甚至面臨瀕危的嚴(yán)重后果。紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)對(duì)于凈化水體的這一原理我們可以看出紅樹(shù)植物是凈化過(guò)程當(dāng)中的主體，如果人類對(duì)于紅樹(shù)林的利用超過(guò)了自身對(duì)于紅樹(shù)林的有效的承載能力，對(duì)于紅樹(shù)林的相關(guān)生態(tài)以及其他的衍生價(jià)值都會(huì)造成相對(duì)比較嚴(yán)重的破壞，嚴(yán)重會(huì)影響到子孫后代的生存，所以對(duì)于紅樹(shù)林生態(tài)價(jià)值系統(tǒng)，尤其是紅樹(shù)植物人類在利用其價(jià)值的同時(shí)更應(yīng)該注意對(duì)整體系統(tǒng)和植物的保護(hù)，保護(hù)好紅樹(shù)林的生態(tài)系統(tǒng)才能造福我們的環(huán)境，也能有效處理好生活污水對(duì)環(huán)境的污染，并能把這樣的污染程度降到最低[7]。

6 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前紅樹(shù)林的研究在我國(guó)還處于起步階段，很多研究才剛剛開(kāi)始，我國(guó)的學(xué)者對(duì)于紅樹(shù)植物的研究更多的是秋茄、桐花樹(shù)等一些大家熟知的紅樹(shù)植物。對(duì)于其他一些偏門(mén)的紅樹(shù)植物我們還研究得非常少，對(duì)于紅樹(shù)林整體的生態(tài)系統(tǒng)，我們還需要不斷地進(jìn)行研究，不斷探索出紅樹(shù)林人工濕地系統(tǒng)所需要的必要條件和保護(hù)好紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的方法。要對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的使用風(fēng)險(xiǎn)要進(jìn)行定期的評(píng)估，建立好使用過(guò)程中各種應(yīng)對(duì)突發(fā)問(wèn)題的方法，在應(yīng)對(duì)生活污水的處理過(guò)程中，一定不要破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，使紅樹(shù)林濕地系統(tǒng)具有很好的科學(xué)價(jià)值。