水生植物在水污染控制中的作用

隨著我國經濟發(fā)展、人口增加以及城市化進程逐漸加快，水環(huán)境污染問題愈發(fā)突出。中國作為人口大國，是用水量較多的國家之一，而中國又是一個水資源嚴重短缺的國家，人均占有量僅為世界人均水資源量的四分之一，全國有100多座城市嚴重缺水，大部分位于西北地區(qū)。近年來，環(huán)境污染問題愈發(fā)嚴重，水污染問題更是雪上加霜。為有效解決水污染嚴重的問題，專家學者經過多年探索取得了諸多經驗，其中利用水生植物控制水資源污染非常有效。該方法操作簡便，效果極佳，后續(xù)維護中二次污染程度最低，值得大力推廣。

對于環(huán)境工程、能源保護等相關專業(yè)的師生來說，水污染控制工程實驗是必修課程之一。由王云海、楊樹成、梁繼東等主編，西安交通大學出版社出版的《水污染控制工程實驗》一書，是高校水污染控制工程實驗課程的專用教材。該書分為總論篇、實驗篇、儀器設備篇3個部分，共八章。總論篇包括第一章到第四章：緒論、實驗設計、誤差及實驗數(shù)據(jù)處理、實驗水樣的采集與保存，介紹水污染工程實驗的相關實驗設計以及數(shù)據(jù)處理分析方法和實驗水樣的采集與保存。實驗篇包括第五章到第七章：基礎性實驗、應用性實驗、開放性實驗，介紹混凝實驗、生物吸附法去除重金屬實驗、微生物燃料電池發(fā)電實驗等多種處理水污染的實驗方法。儀器設備篇包括第八章，簡要介紹實驗常用儀器。

通過建立污水處理廠處理污水的傳統(tǒng)方法，存在處理費用較高以及區(qū)域限制嚴重等弊端，難以徹底解決污染問題。而利用成本低廉、便于操作的水生植物進行處理的方法則更為有效，水生植物在水污染控制中的作用主要體現(xiàn)在以下3個方面。

第一，水生植物自身對水體污染物質的凈化吸收作用。水生植物是指依靠水分生長、生活在水中的植物，如藻類、浮葉植物、濕地植物以及挺水植物等，這些植物具有較強的吸附能力與抗毒性。水生植物通過發(fā)達的根系吸附水中鉛、汞、銅等重金屬物質和其他有機物質，將其儲存于體內進行脫毒、降解。此外，水生植物可以吸收水中的氮、磷等營養(yǎng)物質，該類物質被吸收后可以轉化為植物自身生長所需的營養(yǎng)物質，從而有效解決水體富營養(yǎng)化問題。水生植物在吸收各種有機物后生長成熟，此時應對其進行專業(yè)的采摘處理，避免造成二次污染，如鳳眼蓮、浮萍、蘆葦、滿江紅、金魚藻等都是常用來處理污染物的水生植物。

第二，水生植物釋放物質對水體污染的凈化作用。水生植物能在缺氧水體中生長，促進植物根部好氧微生物的繁殖，水生植物根部釋放氧氣以及其他物質，氧氣可促進水體中其他微生物以及動植物的生長，從而可有效保障水體的活性與清潔;其他釋放物質則可以與水體中的有害物質進行結合，或直接去除水體中的病原物與細菌等，達到水體的凈化與清潔。

第三，水生植物對微生物降解污水的支持作用。在水生植物污水處理系統(tǒng)中，對水中各種污染物的降解主要依靠微生物發(fā)揮作用。水體中存在許多可被降解的有機物質，如苯、烷、烴等，這些有機物質均可通過微生物的硝化和反硝化作用去除。而水生植物的生長則可以為微生物的代謝活動提供支持，水生植物通過呼吸系統(tǒng)釋放氧氣，在根部形成有氧環(huán)境，為微生物的代謝活動營造必要的環(huán)境。同時，微生物附著于水生植物根部，并利用根部釋放的有機物進行生長代謝活動?？梢娢⑸锏慕到庾饔秒x不開水生植物的支持，水生植物的代謝生長直接關系到水中污染物的降解。

盡管水生植物可有效控制水污染，但受其他因素影響，其作用往往難以得到充分發(fā)揮，影響因素主要包括以下3個方面：第一，水生植物的種類。不同水生植物的凈化吸收效果不同，要想達到最優(yōu)污染控制效果，應根據(jù)水體具體凈化要求進行選擇，一般多種類水生植物搭配的凈化效果最好。第二，水體污染程度。若水體污染程度過高，僅依靠水生植物的凈化需要耗費較長時間，應與傳統(tǒng)污水處理技術相結合進行污染控制。第三，水體環(huán)境影響。水體溫度、地理位置、光照強弱等都會影響污染控制效果，因此在水生植物污染處理系統(tǒng)建設中，研究人員必須全面考慮各種因素的影響。

《水污染控制工程實驗》一書作為專業(yè)教材，將教學、科研與實際水污染控制需求結合起來，對環(huán)境保護、污染防治人員來說，是極具實用性的參考指南。我國水污染問題的處理任重而道遠，專業(yè)學者應深入研究利用水生植物進行水污染控制的方法，優(yōu)化污染控制設計方案，改善我國水環(huán)境污染嚴重的狀況。

基金項目：2019年度重慶市教委科學技術研究計劃項目（KJQN20190308）;重慶市教委科技重點項目（KJQN201803811）;重慶水利電力職業(yè)技術學院院級科研項目（K202112）

作者簡介：孫華（1983—），女 ，重慶豐都人，重慶水利電力職業(yè)技術學院副教授，研究方向為園林、水生態(tài)修復