隨著(zhù)目前我國水污染情況不斷加劇，促使水污染治理工作開(kāi)展力度也在不斷提高，而為了可以尋找出高效、低耗水污染處理技術(shù)，直至上世紀70年代，水生植物開(kāi)始逐漸受到相關(guān)人員關(guān)注，這類(lèi)植物耐污與治污能力被長(cháng)時(shí)間研究后，得知這類(lèi)植物具備較高水污染治理與水體修復功能。大型水生植物屬于分布較廣且存活在各類(lèi)水體中的高等植物群，目前已經(jīng)將各類(lèi)大型水生植物生長(cháng)水塘、濕地等。因大型水生植物投資較低、能耗較低，促使其已經(jīng)成為水污染治理領(lǐng)域中重點(diǎn)研究熱點(diǎn)之一。

　　一、大型水生植物及生態(tài)功能概述

　　在大自然中存有一種現象極為神奇，就是如果同一物種在生活方式與習性等方面相同，通常就不會(huì )同時(shí)出現在一個(gè)區域之中，一旦同時(shí)出現在一個(gè)區域中，兩者就會(huì )在此區域中展開(kāi)激烈爭奪，最后大自然會(huì )通過(guò)空間將雙方徹底隔離，這種現象被成為生態(tài)位。最初是于1970年間被人提出，此后對于大型水生植物研究開(kāi)始逐漸增多，而后開(kāi)始出現多種生態(tài)位界說(shuō)，曾有位俄羅斯人通過(guò)相關(guān)實(shí)踐證明生態(tài)位，其將兩種水生植物放置在濃度完全相同的環(huán)境下培養，最初這兩種水生植物數量都開(kāi)始有所上漲，而后其將兩種水生植物放置在同一環(huán)境下，對于環(huán)境內食物也做出適當控制，經(jīng)過(guò)十六天之后此環(huán)境中僅存有一種水生植物，另一種水生植物已經(jīng)完全沒(méi)有任何蹤跡，但另一水生植物并未出現任何殘留。雖然通過(guò)觀(guān)察了解兩種水生植物并沒(méi)有出現攻擊狀況，但存活下來(lái)的水生植物在競爭方面優(yōu)勢較大，另一種水生植物被徹底驅趕出同一環(huán)境，或被沉降、吸附在一中水生植物中，這也表明在自然界之中，任何物種都存有共生體系現象，但這種現象只體現在群體之中，因為在群體之中所有物種都需要相互爭奪。同時(shí)，如今社會(huì )大眾與大自然之間接觸逐漸增多，導致水資源遭到一定破壞與污染，但隨之人們也開(kāi)始意識到水資源重要性，于是相關(guān)人員越發(fā)注重對生態(tài)位研究，希望能夠通過(guò)大型水生植物為水環(huán)境起到防治與保住作用。此外，大型水生植物屬于生態(tài)學(xué)范疇類(lèi)群，同時(shí)也屬于分類(lèi)群植物通過(guò)長(cháng)時(shí)間適應水環(huán)境而形成的趨同性適應類(lèi)型，其具體主要包括兩大類(lèi)型，分別為：水生維管束植物與高等藻類(lèi)。其中水生維管束植物(aquaticvascularplant)具備較高且發(fā)達的機械組織，植物體型較為龐大。一般情況下水生維管束植物具備4種生活類(lèi)型(Typeoflife)，分別為：挺水植物(emergentaquaticplant)、漂浮植物(floatingplant)、浮葉植物(floatingleavedplant,floatingleafplant)、沉水植物(submergedplant)。

　　二、大型水生植物在生態(tài)系統污水處理中應用研究進(jìn)展與現狀

　　2.1 大型水生植物運行方式

　　現代運用大型水生植物不同生活類(lèi)型針對污水展開(kāi)處理時(shí)，其方式主要包括：挺水植物系統(emergentaquaticplantsystem)、漂浮植物系統(floatingplantsystem)、沉水植物系統(submergedplantsystem)等。在這類(lèi)系統中，植物處于核心位置，同時(shí)其光合作用可以知己運用太陽(yáng)能來(lái)實(shí)現。大型水生植物隨著(zhù)生長(cháng)可以為其他生物帶來(lái)棲息環(huán)境，促使不同生命形式在大型水生植物運行構造出的生態(tài)系統中生存，同時(shí)也是因這一生存實(shí)現降解污染物。因此，以大型水生植物構建的污水處理系統又被人們稱(chēng)作為自然處理系統(NaturalTreatmentSystem)、人工生態(tài)處理系統(Artificialecologicaltreatmentsystem)等。相較于傳統微生物處理水污染系統而言，這一系統主要優(yōu)勢在于：資金投入角度、能耗較低、處理過(guò)程更加容易與自然生態(tài)系統相互融合。其缺點(diǎn)主要在于：處理時(shí)間較長(cháng)、占地面積較大、在處理過(guò)程中受天氣影響較為嚴重。

　　2.2 對污染物處理作用

　　2.2.1 植物吸收作用

　　從物理角度而言，大型水生植物可以有效降低水流受風(fēng)力影響，同時(shí)可以實(shí)現控制水流速度，通過(guò)這一特點(diǎn)，可以有效實(shí)現去除污染物，并降低污染物懸浮在水資源中的可能性。通過(guò)研究可以得知，被大型水生物直接吸收污染物主要包括：(1)氮、磷等植物營(yíng)養物質(zhì)。(2)部分重金屬與有機物。當大型水生植物在吸收第一種污染物時(shí)，可以將其轉變?yōu)橹参镒陨斫Y構。而當大型水生植物吸收第二種污染物時(shí)，可以將其儲存在體內或直接對其進(jìn)行降解。因氮與磷屬于大型水生植物生長(cháng)所需營(yíng)養物質(zhì)，因此，其對于這類(lèi)物質(zhì)固定能力較高(如表1所示)。此外，而且一些水生植物具有產(chǎn)量較高的特點(diǎn)，在水生植物生長(cháng)茂盛的時(shí)期，可以通過(guò)對其進(jìn)行收割的方式解決水中存在的營(yíng)養物質(zhì)過(guò)多的問(wèn)題。一些水生植物還有能集中吸收生存環(huán)境中重金屬離子和有機物質(zhì)的特性，那些能在嚴峻環(huán)境中生長(cháng)的水生植物耐污能力也很強，能有效吸收集中水中的重金屬離子和有機物質(zhì)。在實(shí)際的污染水源中，藻類(lèi)植物也能在這種環(huán)境下生存，而藻類(lèi)的存在會(huì )造成水體環(huán)境富營(yíng)養化。而將水生植物種植于污染水源中，能在改善水污染問(wèn)題的同時(shí)有效抑制藻類(lèi)生長(cháng)，阻止水體環(huán)境富營(yíng)養化。

　　2.2.2 大型水生植物處理根本作用

　　在基于大型水生植物針對水污染展開(kāi)治理時(shí)，一定要提前對工程施工的整個(gè)過(guò)程，可能對水污染所造成的污染展開(kāi)預判，并及時(shí)設計出科學(xué)、合理治理措施，從而在真正意義上對水污染起到一定程度的保護作用。而水污染治理在大型水生植物施工中主要有以下幾方面的作用：

　　(1)在實(shí)際基于大型水生植物展開(kāi)水污染治理時(shí)，可以在第一時(shí)間發(fā)覺(jué)生態(tài)位變化，會(huì )對水污染所造成污染狀況，并及時(shí)制定合理、有效的處理措施，從而在真正意義上實(shí)現降低生態(tài)位變化對于水污染所造成的實(shí)際污染，并以此為生態(tài)水污染起到一定程度保護作用。

　　(2)水污染治理在整個(gè)環(huán)境治理工作中占據著(zhù)重要位置，當城市出現嚴重水污染問(wèn)題時(shí)，基于大型水生植物可以及時(shí)提出合理意見(jiàn)或建議，并為最終提出決策中的公平性起到一定程度保障，從而有利于提高水污染保護效果。

　　(3)由于在水污染治理這項工作中應充分運用現代化技術(shù)手段與方式，并基于大型水生植物可以有效實(shí)現提高針對水污染保護工作規范性，從而對水污染污染狀況起到治理作用，并對生態(tài)水污染起到保護作用，而且在發(fā)揮大型水生植物在社會(huì )與經(jīng)濟等方面的實(shí)際效益同時(shí)，確保水污染方面實(shí)際效益不會(huì )遭受任何影響。

　　2.2.3 大型水生植物物理化學(xué)作用

　　在以大型水生植物為主要污水處理系統基礎時(shí)，系統中存在部分污染物通過(guò)物理化學(xué)作用被去除現象，具體去除現象包括：揮發(fā)、吸附、沉降等。

　　通過(guò)上述研究可以得知，在以大型水生植物為主要污水處理系統基礎時(shí)，系統得以去除大部分污染物與植物息息相關(guān)，但因過(guò)往對于植物相關(guān)研究較少、關(guān)注較少，因此，為了可以有效實(shí)現提高效率，就應針對污水處理系統中植物發(fā)揮作用、自身功能、其與微生物之間關(guān)系等方面展開(kāi)全面研究。

　　三、　大型水生植物種類(lèi)選擇及搭配

　　大型水生植物在處理系統中發(fā)揮出作用與種類(lèi)選擇之間有著(zhù)密不可分的關(guān)系，例如：如果在治理水污染中BOD與N(反硝化)時(shí)，植物就應選擇可以為微生物提供附著(zhù)界面且具備龐大根系、較高傳氧能力等種類(lèi)。當在治理水污染中N、P、重金屬、部分有機物時(shí)，植物就應選擇具備較高富集吸收能力且生長(cháng)速度較快等種類(lèi)。當在治理水污染中去除污染物目標較多時(shí)，植物就應選擇可以充分發(fā)揮出多種生態(tài)功能、不同生態(tài)功能等種類(lèi)，同時(shí)將其相互搭配，從而達到治理效果。此外，在選擇植物時(shí)，也應針對治理地區氣候環(huán)境適應性、植物抗逆性、病蟲(chóng)害抵抗性、職務(wù)管理難易度、植物后期處理等方面展開(kāi)相應考慮與篩選，從而選擇出更加適合水污染地區治理植物種類(lèi)。

　　四、結束語(yǔ)

　　綜上所述，目前，通過(guò)活性污泥為基礎的污水處理系統，無(wú)論在二級處理或深度處理時(shí)，所消耗費用與能源均會(huì )出現較高情況，這時(shí)就會(huì )導致水污染治理工作因資金問(wèn)題難以開(kāi)展。而通過(guò)大型水生植物為基礎的污水處理系統，通過(guò)太陽(yáng)能十項驅動(dòng)，并在針對污水進(jìn)行深度處理時(shí)，可以充分實(shí)現回收資源與固定能源，并在處理后不會(huì )產(chǎn)生化學(xué)品與有害副產(chǎn)物。因此，隨著(zhù)現代社會(huì )對于大型水生植物在水污染治理中應用研究進(jìn)展不斷深入，促使以大型水生植物為基礎技術(shù)、系統均在不斷完善，并在今后得到廣泛應用。(來(lái)源：湖南省環(huán)境保護科學(xué)研究院)