人工湿地中如何有针对性选择水生植物来应对水中不同的污染物

人工湿地中如何有针对性选择水生植物来应对水中不同的污染物

人工湿地是通过模拟自然湿地生态系统来净化水质的一种技术。在人工湿地中，水生植物的选择和搭配对于去除水中的污染物至关重要。不同类型水生植物在去除有机物、氮磷和重金属等污染物方面各有优势，合理搭配可以显著提高净化效果。

水生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。

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。但俗话说术业有专攻，不同类型水生植物也有自己的特长。针对不同的污染水体，针对性的搭配水生植物能够使得净化效果事半功倍。

1.有机物的去除

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体和悬浮物的分解和矿化速度。

COD常作为综合指标用于表征水体中有机物的污染程度。挺水植物对水中COD的去除率高的种类较多，并且去除率普遍高于其他生活型的水生植物。其中，香根草对COD的去除率最高可达96.0％，旱伞草、黄菖蒲、金钱蒲对COD的去除率最高也均高于90％。可以发现，根系庞大、泌氧能力强、易附着微生物的水生植物对水中COD去除具有优势。

2.氮、磷的去除

挺水植物对水中总氮去除率较高。其中有45％的挺水植物总氮去除率达到90％以上，美人蕉、芦苇、芦竹的总氮去除率更是高达99.1％；

沉水植物对氨氮的去除率相对较高。氨氮去除率在90%以上的沉水植物高达58％，其中粉绿狐尾藻对氨氮去除率达到98.6％；

水生植物对硝态氮的去除研究多集中在挺水植物，90％以上的挺水植物适用于水中硝态氮的净化，其中芦苇、水葱、慈姑对硝态氮的去除率较高。

3.重金属的去处

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。有关研究人员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。

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。