童李明
(上海匯勝水利工程有限公司,上海 200000)
生態(tài)修復(fù)作為水環(huán)境治理重要內(nèi)容之一,是保證水體底質(zhì)、水質(zhì)以及水生生物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的核心舉措,水生植物恢復(fù)是生物群落恢復(fù)核心內(nèi)容,更是水環(huán)境修復(fù)關(guān)鍵指標(biāo),應(yīng)掌握各類水生植物實際功能,遵循相應(yīng)的配置原則,將各類水生植物應(yīng)用于水環(huán)境修復(fù)中,保證水環(huán)境治理成功。
水生植物植株全部或局部長期生長于水體中,其作為水生生態(tài)系統(tǒng)核心構(gòu)成,在能量、物質(zhì)循環(huán)中充當(dāng)重要協(xié)調(diào)角色。水環(huán)境生態(tài)修復(fù)中,水生植物應(yīng)用主要體現(xiàn)在人工濕地、生態(tài)浮床等,其在生態(tài)修復(fù)中的作用和功能包含以下幾方面。
水生植物可對水體中有機質(zhì)顆粒進行吸附、沉降等,植物自身具有較大的比表面積作為水體中污染顆粒和微生物核心介質(zhì)。水生植物可憑借自身根系菌膠團,促使懸浮于水體中地物質(zhì)沉降。水生植物可及時攔截水體中泥砂等污染物,緩解水體中污染負(fù)荷。
水生植物可通過多種作用將水體中的營養(yǎng)鹽轉(zhuǎn)化為自身物質(zhì),或通過代謝工作將其排放。隨著植物不斷生長,需定期進行收割,以免植物葉片落入水體,造成水源二次污染。不同物種、污染源,均會干擾植物吸收污染物實際成效。
水生植物與微生物聯(lián)合作用下,可將水體中N、P降解,植物自身光合作用最終產(chǎn)物傳輸至根系,并形成兩大區(qū)域,即無氧、有氧,供給水體中好氧、厭氧微生物各有所得,具有較強的凈化作用。
水生植物產(chǎn)生的次級代謝物,對水體中藻類繁殖生長具有約束作用[1]。
水生植物作為生態(tài)系統(tǒng)核心構(gòu)成,對改善生態(tài)環(huán)境具有積極作用,有助于水生態(tài)修復(fù),改善水體質(zhì)量。水生態(tài)修復(fù)治理過程中,主要應(yīng)用枝葉形成較大的過濾網(wǎng),將水體中雜質(zhì)分解,保證水體質(zhì)量達標(biāo)。不同水生植物對水環(huán)境修復(fù)成效不一,應(yīng)遵循相應(yīng)的原則選取合理的水生植物,獲取良好的應(yīng)用成效。
沉水植物整個植株沉入水體中,根莖生長于泥中,此類水生植物具有良好的通氣組織,可有效吸收水中養(yǎng)分。由于水體中含氧濃度相較于地表較低,沉水植物自身組織發(fā)達,可良好適應(yīng)低氧環(huán)境,光照對該水生植物干擾較小,生存條件要求較低。沉水植物整個植株存在于水體中,可充分吸收水體中養(yǎng)分,提高水體溶解氧量,對提高生態(tài)修復(fù)具有積極作用。需特別注意的是,沉水植物對水質(zhì)要求較高,水質(zhì)渾濁會影響其正常生長[3]。
挺水植物主要指植物根部、莖生長端露出水面的植物,一般挺水植物多見于臨近岸灘潛水區(qū)域,亦或涵洞橋梁陰暗部位,主要因挺水植物喜陰,長期處于光線較暗地帶,所以自身具有的化感能力較強。水環(huán)境修復(fù)治理過程中,可將挺水植物種植于沿岸地帶,增強光照競爭優(yōu)勢。同時,挺水植物自身根莖可吸收大量水體中有機營養(yǎng)物質(zhì),保證自身良好生長基礎(chǔ)上,進一步改善水體質(zhì)量[4]。
浮水植物主要是指根莖生長于水體底部土壤中,莖葉漂浮于水面上的植物,此類植物自身根莖發(fā)達,其與上述兩種植物存在較大差異性,葉片上存在大量氣孔,為植物蒸騰功能實現(xiàn)提供便捷。漂浮植物自身具有較強的吸附作用,可吸收水體中有機營養(yǎng)物質(zhì)、毒性物質(zhì),其自身短時間內(nèi)繁殖能力較強,具有良好的凈化功能。
藻類植物短時間繁殖生長速度較快,生產(chǎn)能力較強,可吸收水體中有機營養(yǎng)物,被普遍應(yīng)用于水環(huán)境修復(fù)中。應(yīng)選取合理的介質(zhì),匹配行之有效的物化、生物方法,固定藻類細(xì)胞。同時,通過人工干預(yù)方式,加速其生長速度,短時間內(nèi)形成穩(wěn)定性較高的循環(huán)系統(tǒng),最終達成水環(huán)境修復(fù)目標(biāo)。但需強調(diào)的是,藻類植物應(yīng)用于水環(huán)境修復(fù)中針對小規(guī)模水體治理適用性較強,且應(yīng)嚴(yán)控其繁殖速度,防止形成水體富營養(yǎng)化。
不同植物對水環(huán)境修復(fù)作用不盡相同。為獲取良好的修復(fù)成效,需掌握各類型植物實際特征,并綜合性考量水體實際狀況,做好植物配置工作。水環(huán)境生態(tài)修復(fù)過程中,篩選最合適的水生植物,對構(gòu)建完善的生態(tài)系統(tǒng)及恢復(fù)十分關(guān)鍵,其配置原則應(yīng)考量以下幾方面。
不同種類水生植物自身凈化功效存在較大差異性,需明確污水自身性質(zhì),合理配置最佳水生植物。如水中核心污染物為BOD、硝酸鹽等,可選取輸氧能力較強、根系較大植物。
水生植物種植過程中,通常需考量兩方面因素,即水位、環(huán)境,不同種類水生植物對水位適應(yīng)能力不一。挺水植物生長在水面之上的水陸銜接區(qū)域;浮葉植物多見于水深0.2~0.8 m處;漂浮植物長期漂浮至水面上,生長對水深度并無較高要求;沉水植物生長在水面下。我國地域遼闊,氣候存在較大差異性,水生植物選取配置過程中,需充分性考量當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)環(huán)境因素,以免影響后續(xù)植物凈化成效[2]。
基于水生植物凈化能效下,構(gòu)建多種類植物形成立體空間,以免生態(tài)位重疊,促使植物群落更具復(fù)雜性,有助于保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。水生植物搭配過程中,需從水平、垂直進行考量,逐一合理配置相應(yīng)的水生植物。此外,水生植物種植密度對種間競爭有一定影響,植株較小繁殖速度較慢植物,應(yīng)合理種植,植物較高且繁殖速度較快的植物,應(yīng)減少其種植密度。
選取水生植物過程中,需綜合性考量其是否對生態(tài)環(huán)境具有破壞風(fēng)險,若其風(fēng)險系數(shù)較高,會影響原有水環(huán)境中多樣性,如鳳眼蓮、喜旱蓮子草等,需謹(jǐn)慎應(yīng)用此類植物,可選用花盆等控制其生長范圍,以免生態(tài)失衡。
水生植物憑借自身功能作用,對水環(huán)境修復(fù)治理具有無法比擬優(yōu)勢。為提高水生植物治理水環(huán)境成效,需明確水質(zhì)、深度及環(huán)境,遵循配置原則合理選種,并考量植物群落空間結(jié)構(gòu)合理性,保證水環(huán)境凈化成效較佳。