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| 嶄新的研究領域植物修復技術的發(fā)展與完善 | |||||||||||
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植物修復技術是一個嶄新的研究領域。還存作許多問題有待進一步的發(fā)展與完善。如處置時問長、占地地面較大及受氣候影響嚴重等：建立更多的應用植物修復技術的示范性基地．取得經驗后加以推廣。應用研究的同時．深化應用基礎理論研究。
因而有著廣闊的應用前景和推廣價值。希望這一新興“綠色”技術能與地方生態(tài)治理工程項目相結合進行推廣、服務于社會．這將對我同的環(huán)境污染防治、生態(tài)恢復重建有著重大的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。
植物作為生物圈生態(tài)系統(tǒng)的重要成員.人們對于植物與環(huán)境的關系格外關注,既是環(huán)境的受害者．又是環(huán)境的改造者。由于植物在維系生態(tài)平衡中的特殊地位.試圖充分認識環(huán)境對植物的影響及植物對環(huán)境變化的反應,以達到利用植物修復受污染的生態(tài)系統(tǒng)、改善生存條件的目的
幾乎所有的水生維管束植物(簡稱“水生植物”都能凈化污水。水體污染物主要有金屬污染、農藥污染、有機物污染、非金屬如氮、磷、砷、硼等污染及放射性元素如鍶、鐳、鈾等污染。水生植物對這些污染物的凈化包括附著、吸收、積累和降解幾個環(huán)節(jié)：水生維管束植物在水生生態(tài)系統(tǒng)中處于初級生產者的地位．通過自身的生長代謝可以大量吸收氮、磷等水體中的營養(yǎng)物質、吸附懸浮顆粒物、抑制低等藻類生長、富集重金屬等。一般來說。
水生高等植物蘆葦是同際上公認的處置污水的首選植物：100g蘆葦．一天可將8mg酚分解為二氧化碳。目前。水生植物對富營養(yǎng)化水體的治理也取得了很大的成果。蘆葦味人工濕地在國已用于處置乳制品廢水、鐵礦排放的酸性重金屬廢水等。另外。
植物的皮、殼等對重金屬廢水也有凈化的效果。棉稈皮、棉鈴殼對重金屬離子銅、鎘、鋅有明顯的吸附作用；谷子谷殼黃原酸酯對重金屬離子HgPbCaCuCoCrBi等有良好的捕集效果：松木對Cu有脫出作用等。
植物修復技術具有投資和維護利息低、操作簡單、甚至不造成二次污染、且具有維護表土、減少侵蝕和水土流失等作用?？稍黾铀w中的氧氣含量．或有抑制有害藻類繁殖的能力，能有效地去除有機物、氮磷等多種元素?？晌?、富集水中的營養(yǎng)物質及其他元素。遏制底泥營養(yǎng)鹽向水中的再釋放．利于水體的生物平衡等。高等植物能有效地用于富營養(yǎng)化湖水、河道生活污水等方面的凈化，一項既行之有效叉維護生態(tài)環(huán)境、防止二次污染的治理污染水體的好方法。
此外。從而間接提高凈化率。浮水植物發(fā)達的根系與水體接觸面積很大．能形成一道密集的過濾層．當水流經過時．不溶性膠體會敲最系粘附或吸附而沉降下來。特別是將其中的有機碎屑沉降下來。與此同時．附著于根系的細菌體征進入內源生長階段后會發(fā)生凝集，水生植物的根系還能分泌促進嗜磷、氮細菌生長的物質。局部為根系所吸附．部分凝集的菌膠團則把。懸浮性的有機物和新陳代謝產物沉降下來。
水生植物和浮游藻類在營養(yǎng)物質和光能的利用上是競爭者。吸收和貯存營養(yǎng)鹽的能力強，前者個體大、生命周期長。能很好地抑制浮游藻類的生長。某些水生植物根系還能分泌克藻物質，達到抑制藻類生長的作川。另外．水生植物根圈還會棲生某些小型動物，如水蝸牛．能以藻類為食。
挺水植物可通過對水流的阻尼或減小風浪擾動。沉水植物有利于形成一道屏障，使懸浮物質沉降。易受風浪渦流及底層魚類擾動影響的淺水湖泊底層。使底泥中營養(yǎng)物質溶出速度明濕受到抑制。水生植物還能通過植物殘體的堆積將局部生物營養(yǎng)元素埋人堆積物中．使其脫離湖泊內的營養(yǎng)循環(huán)．進入地球化學循環(huán)過程。湖邊以挺水植物為主的水陸交錯帶。有利于對面源污染物的去除和沉淀等?？傊?，水生植物的存在有利于形成一個良性的水生生態(tài)系統(tǒng)，并能在較長時間內保持水質的穩(wěn)定。
植物浮島主要是利用無土栽培技術．采用現(xiàn)代農藝和生態(tài)工程措施綜合集成的水面無土種植植物技術。通過扎在水中的根系吸收大量的氮、磷等營養(yǎng)物質。為微生物和其他水生生物提供棲息、繁衍場所，對有機污染物起到促降的作用；植物根系、浮床和基質在吸附懸浮物的同時。兼可美化水域景觀。
1995年日本專業(yè)研究者們首先在霞浦(土浦市大巖田)進行一次隔離水域試驗。一段時間后該水域水質有了明顯好轉；1996年在土浦港的人工浮島經調查結果顯示浮島對水質的凈化起了重要作用；隨后，隔離水域上設置人工浮島。又在滋賀縣琵琶湖在大約1500m2水域里設置了60個人工浮島，凈化水質效果良好跚。日本在琵琶湖、霞浦、諏訪湖等有名的湖泊和許多水庫以及公園的池塘等各種水域采用的浮島凈化技術，不只有效的凈化了水質．而且大大的改善了區(qū)域景觀。
與傳統(tǒng)的污水二級生化處置工藝相比．具有凈化效果好、去除N與P能力強、工藝設備簡單、運轉維護管理方便、能耗低、對負荷變化適應性強、T程建設和運行費用低、出水具有一定的生物平安性、生態(tài)環(huán)境效益顯著、可實現(xiàn)廢水資源化等特點。人工濕地是人工建造的可控制和工程化的濕地系統(tǒng)．其基本原理是通過濕地自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物作用來達到廢水處置的目的人工濕地(ConstructWetland20世紀70年代發(fā)展起來的一種廢水處置新技術。
加拿大潛流蘆葦床濕地系統(tǒng)在植物生長旺季巾的TN平均去除率為60％。TP為73％，TKN為53％。磷酸鹽平均去除率為94％：英國蘆葦床垂直流中試系統(tǒng)用于處置高氨氮污水．平均去除率可達93.4％。靖元孝等利用種植胍乍孳的潛流型人工濕地對生活污水進行凈化．TNTPCOD和BOD去除率分別為64％、47％、74％和74%崔理華等在垂直流人丁濕地中采川煤渣、草炭混合基覆代替砂礫基覆，以風車草(Cyperualternifoliu為濕地值物構成垂直流人工濕地系統(tǒng)，以觀察其對化糞池出水中PN和有機物的凈化效果。結果標明，對化糞池水中的CODBOD5NH4+N和總P去除率分圳為76％～87％．88％～92％．75％～85％和77％～91％。
湖泊、水庫組建常綠綠型人工水生植被。不只可以凈化湖泊、水庫內的水質．而且可以阻止大量的外來污染物進入水體。對水生植物構成的水陸交錯帶對陸源營養(yǎng)物質披流作研究，使之形成生長期和凈化功能的季節(jié)性交替互補。如住自洋淀進行的野外實驗，標明其湖周水陸交錯帶的蘆葦群落和群落間的小溝都能仃效地截流陸源營養(yǎng)物質。
多種植物組合比單種植物能更好地對水體凈化．目前有越來越多的試驗研究采用多種植物的組合。這可能是因為：不同水生植物的凈化優(yōu)勢不同。有的卻能更好地富集磷；每種植物在不同時期的生長速率及代謝功能各不相同，有的可以高效地吸收氮。由此導致不同時期對氮、磷等營養(yǎng)元素的吸收量也不同，而且隨著植物發(fā)育階段不同，附著于植物體的微型生物群落也會發(fā)生變化。微型生物群落的變化會直接影響植物對水體的凈化率，當多種植物搭配使用時就有利于植物問的取長補短，堅持較為穩(wěn)定的凈化效果；多種植物的組合具有合理的物種多樣性．從而更容易堅持臨時的穩(wěn)定性，而且也會減少病蟲害。高吉喜等的研究結果支持了這一觀點。
一般包括河道堤岸型、湖泊堤岸型和水庫岸坡型3種。水庫消落帶在庫區(qū)水體與陸岸之間形成的巨大環(huán)庫生態(tài)隔離帶。一種特殊的水陸交錯濕地生態(tài)系統(tǒng)。消落帶是指水利工程因運行需要調節(jié)水位消漲或自然水系最高水位線與最低水位線之間形成的消落區(qū)域。
消落帶植被能攔截陸岸水土流失帶來的大量泥沙并吸收非點源污染物質。減少庫區(qū)的富營養(yǎng)化水平；消落帶生態(tài)系統(tǒng)是河流生態(tài)系統(tǒng)的重要組成局部．其健康狀況直接影響到大量生物的生存；消落帶植被有固定河岸的作用．能防止堤坡因河水的沖刷而崩垮。減少水庫與河道的淤積與污染；以消落帶植被為主體的消落帶濕地生態(tài)系統(tǒng)能分解吸收庫區(qū)水體中的營養(yǎng)物質。
所有水生植物體都可以作為能源。如蓮藕、菱角等。眼子菜、蘆葦、荇菜等可以入藥。蘆葦可以編制葦席．這已是白洋淀人民經濟支柱。水生植物是良好的綠肥，即發(fā)生沼氣加以利用。有些水生植物還可以食用。又是好的飼草．它營養(yǎng)豐富．生長很快，水中的氮、磷被它吸收后轉化成蛋白質等營養(yǎng)物質。如果用這些草來養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、養(yǎng)鵝又能產生一定的經濟效益。所以在種植水生植物時．可有目的地挑選一些利用價值較高的水生值物如綠萍、浮蓮、水花生、水葫蘆等。再在水中放養(yǎng)適量魚蝦和水禽．適時收獲水產品，使水體堅持一個較為穩(wěn)定生態(tài)環(huán)境．從而獲得環(huán)境效益手和經濟效益雙豐收。
非常必要的由文輝等在營養(yǎng)化水體中，輪種水芹和水萊菜，可以從水中移除掉TN204.8g/m2aTP24.62g/m2a,盡量采用后期有較大經濟價值的水生植物。存實際應用中。同時又可收獲蔬菜50㎏/㎡，具有顯著的環(huán)境效益和經濟效益。
兼縣修復、維護和美化環(huán)境的功能。其研究與應用已引起各國政府和科學工作者的高度重視．被認為是一種很有前途的生物修復技術之一。植物修復技術是一項新興的綠色污染治理技術．它盡管起步較晚．但由于投資較低。
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