水生高等植物在湖泊水环境生态修复中的应用与探讨

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1、水生高等植物在湖泊水环境生态修复中的应用与探讨【发布日期:2008-9-19】【作者:苏州水利】【来源:水利局】【字体大中小】水生高等植物在湖泊水环境生态修复中的应用与探讨杨二中（苏州市胥口水利枢纽工程管理处） 摘要：随着湖泊水环境治理研究的深入，人们发现在“引水冲污”、“截污减排”等工程实施后，湖泊水环境的富营养化、重金属污染等的趋势并未得到本质上的改善，近几年水生高等植物对湖泊水环境的修复功能得到重视，各地相继实施了植物生态修复工程。本文将结合水生高等植物的特点对其生态修复能力进行探讨。关键词：水环境治理、水生高等植物、

2、应用、探讨      1水生高等植物对的水环境修复机制     1.1水生植物的生物学特性     由于长期生活在缺氧、弱光的环境中，经过漫长的生物进化选择，水生植物在本身的解剖结构上形成了特有形态。根、茎、叶形成完整发达的通气组织，保证器官和组织对O2的需要；发达的根系组织，保证各营养物质的吸收等。     1.2水生植物在水生态系统中地位     水生植物在水生态系统中处于初级生产者地位，它通过光合作用将太阳能转化为有机物，生产出大量的有机物质，为水生动物及人类提供直接或间接的食物，同时水生植物也是水生生态系统保持良性循

3、环的关键，也是水生生物群落多样性的基础，因此完整的水生植物群落是维持水生生态系统结构和功能的关键因子。     1.3修复机制     水生高等植物对水环境的修复主要是通过自身的生长以及协助水体内的物理、化学、生物等作用而去除受污染水体中的营养物质，污水中的部分有机、无机物质以及含磷含氮污染物作为植物生长所需的养料被吸收，部分有毒物质被富集、转化、分解。高等水生植物的存在可以为真菌、细菌等微生物活动提供场所，并通过其发达的通气组织将O2输送到根际，抑制厌氧微生物生长，为好养微生物降解有机污染物提供良好的根际环境。     水

4、生植物对水环境的净化功能主要表现为以下几个方面。     1.3.1对氮素营养、磷素营养等的吸收作用     高等水生植物分为挺水、漂浮、浮叶、沉水4种生态类型，它们对水体中的营养盐均有很好的吸收、净化能力。水生植物对营养物质的吸收有利于水体中N、P等营养平衡，能有效地控制水体富营养化。水生植物主要通过根部吸收污染水体底质中的N、P等营养元素，同时具有光合功能的植物体也吸收来自水中的游离态N、P等营养元素。     1.3.2对重金属离子的富集作用     众多研究表明：生境中的重金属含量与植物组织中的重金属含量成正相关，高

5、等水生植物对重金属离子富集能力的一般顺序是：沉水植物>漂浮、浮叶植物>挺水植物（与水体接触面积成正相关），且大多数水生植物根部富集能力大于茎叶部分。黄亮等测定了长江中下游若干湖泊的水生植物中重金属含量，发现水生植物对重金属（Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu）有很强吸收积累能力。黄永杰等人研究表明：在Cu、Pb、Zn等重金属离子复合污染水域的植物治理中，浮萍、香蒲、水鳖、慈姑、芦苇等水生植物中水鳖根、茎叶的Cu、Pb、Zn含量分别达到水体中重金属浓度的9.12倍和2.59倍、33.41倍和5倍、26.9倍和9.1倍，实

6、验证明浮萍、香蒲、水鳖、慈姑、芦苇等高等水生植物对重金属离子富集作用明显。     1.3.3对有机污染物的净化作用     高等水生植物对有机污染物的净化作用主要通过三个途径，（1）植物本身可以吸收和富集某些小分子有机污染物；（2）通过其根际区电化学反应促进物质在其表面进行离子交换、螯合、吸附、沉淀等，不溶性胶体被根系黏附和吸附，凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来；（3）水生植物群落的存在，为更多的微生物和其他微型生物提供了附着基质和栖息场所，这些生物本身作为水生生态系统的分解者，可以大幅度提高根际区有机胶

7、体和悬浮物的分解和矿化速度，如有机磷降解、硝态氮的氨化等，从而提高植物体对N、P等营养素的吸收率；此外，水生植物的根系还能分泌促进嗜磷、嗜氮细菌生长的物质，从而间接提高对水环境的净化效率。     1.3.4对藻类的抑制作用     水生高等植物对藻类的抑制作用主要表现在两个方面：一是藻类数量急剧下降；二是藻类群落结构改变。水体中的大型水生植物和藻类生长在同一生态空间，二者在光照、营养盐等方面存在着激烈的生态竞争，互相影响，互相制约。水生植物和浮游藻类在营养物质和光能的利用上是竞争者，因水生植物一般个体较大、生命周期长，吸收

8、和储存养分的能力强，能很好的抑制藻类生长。某些水生高等植物根系能分泌藻类生长抑制激素，达到抑制藻类生长的目的。另外，寄生在水生高等植物根系、叶面等处的小型食藻动物也对藻类的生长产生一定影响。     2     高等水生植物对水环境修复的影响因素     大量实践证明，水生植物的类型、群落