随着经济社会的持续快速发展,人工湿地建设与维护迎来了前所未有的重大发展机遇,如何全面考量水生植物对人工湿地水生态恢复的影响,提高人工湿地整体效果,成为业内广泛关注的焦点课题之一。张力等人在文献中表明,人工湿地水生态恢复过程中,物理修复方法、化学修复方法及生物生态修复方法最为常见,同时也是实际应用效果理想的治理技术手段。上述不同的水生态恢复方法,具有不同的适用条件和适用环境,在所参照标准、操作要求、预期效果等方面存在显著差异,各有优劣,需要根据人工湿地水生态恢复的实际需求进行合理选择。下面和Guotou Shengshi的小编一起来了解一下吧。
一、人工湿地水生态污染现状和原因
长期以来,国家相关部门高度重视人工湿地水生态污染问题的治理,在污染治理标准化、污染治理模式系统化、治理综合成效评价模块化等方面做出了积极探索与研究,为高质高效地开展人工湿地水生态营造提供了基本原则与价值导向。纵观当前人工湿地水生态污染实际,普遍存在着水体脏乱发黑、发臭,水体富营养化严重,水体磷盐和氮盐含量超标等共性问题。导致上述问题的原因主要在于:部分人工湿地水体相对封闭,水体流动不畅,甚至水体长期处于静止状态,不利于水体自我更新;人工湿地水体自我净化能力低下,对人工净化的依赖性较强;水体污染物沉积严重,治理要求较高,治理难度系数较大;人工湿地水体周边人类活动频繁,经济社会快速发展中的各类废水、废渣、废弃物等纷纷排入人工湿地。
二、水生植物对人工湿地水生态恢复的影响
第一,吸收水体中的污染物。在人工湿地水生态恢复过程中,水生植物始终发挥着关键作用,在吸收水体中的污染物方面作用突出。部分情况下,水生态环境被破坏主要是由于水体中的污染物所致,而在水生植物的作用下,可直接吸收其中的各类污染物质,将污水中的有机氮等物质进行分解转化,形成对水体环境不存在损害的营养物质。根系相对发达的水生植物可除去砂土中的氮磷物质,而浮水类水生植物则可除去水中的营养物质。对于人工湿地生态环境中的部分有机微粒等物质,则需要通过大型挺水植物等进行有效滤除。
第二,微生物的降解作用在人工湿地水生态恢复中,如何对其中的微生物进行有效降解,一直以来都是水生态治理的焦点所在。水生植物的发育生长,将会对水体中的微生物产生明显的降解作用,可将其转换为自身所需的营养物质,从而控制水体微生物种类、数量的相对平衡。在人工湿地水生植物种植过程中,其根系将会形成网络状,调整控制水生态中的含氧量高底,防控含氧量高底起伏波动过高而导致的水生态失衡,并对水生态中的微生物进行有效吸附,实现水体物质转换吸收与利用。
第三,吸附与沉降作用。人工湿地水体中的有害物质种类繁多,部分情况下高达几十种,甚至上百种,这些包括重金属在内的有毒有害物质,对人工湿地水体环境构成了严重威胁。在水生植物的作用下,无论是漂浮植物,还是挺水植物,或沉水植物均具备较强的吸附和沉降能力,可对各类污染物进行充分吸收、吸附和沉降,提高水体自我净化能力。同时,水生植物在生化方面独有优势,可创造稳定良好的环境,在植物光合作用下,降低水生态中的污染物参数指标,使微生物降解环境更趋稳定。
第四,对藻类生长的抑制作用。藻类是影响人工湿地水生态环境的重要因素,若无法对藻类植物形成有效管控,任其生长与蔓延,则极易导致水体被大面积藻类植物覆盖,抢占水体微生物的生存空间,导致恶性循环。水生植物在人工湿地水体中的应用,可竞争藻类植物的光照及营养物质,部分浮叶植物等可遮挡藻类植物正常生长所需的光照资源,使其逐渐死亡,最终减少藻类植物含量。总之,水生植物可对藻类植物的正常起到有效抑制作用,促进水体净化。