浅谈湿地植物对于人工湿地生态环境修复作用

丁国村 王超

摘要：近几十年来，湿地处理系统大量的运用到污水处理当中，并通过基质、植物以及微生物的截留、沉淀、吸收、转化等作用，使得污染物得以去除。湿地植物作为其中的重要一环起着不可或缺的作用。本文简单介绍了植物修复的基本类型以及修复原理。

关键词：湿地植物；人工湿地；生态环境修复

人工湿地（Constructed Watland）是一种人为的将基质、微生物和植物按一定方式配置而成的复合生态系统。该技术的起源可追溯于1953年德国的Max Plack研究所[1]。而人工湿地真正作为独立的水处理技术正式面世，是在Seidel与Kickuth于1972年提出的根区理论[2]，该理论的提出，极大地补充了人工湿地处理污水方面的空白。植物是湿地系统的组成要素之一，受地域和自然条件影响最大，但是可以人为干预植物管理，保证污染物去除的同时促进生态环境的良性循环。本文主要介绍的是湿地植物的作用及其对生态环境的修复功能。

1 植物修复技术

植物修复 （ phytoremediation）技术即通过植物代谢活动，来降低水体中有机和无机污染物的浓度等，达到缓解自然水体的自我净化压力，进而达到治理环境污染的目的[3]。

1.1 湿地中植物的作用

植物在生態系统中，不仅仅扮演生产者的角色起到对全球物质循环再生的作用，同时在保护生物多样性上也起到重大作用。

1.2 植物的修复类型

①植物固定：植物利用蒸腾、呼吸、光合等作用使污染物向根部区域富集，降低其扩散范围，但植物对其利用率极低，即根系对污染物的固定作用。

②根系降解：植物的根部结构为微生物提供了巨大的生长空间，微生物在植物根系生物膜内大量繁殖，促使一些有机物可以同植物协同降解。

③植物促进：也称之为植物提取（phytoextraction）即植物根系等器官将周围环境中的重金属等污染物从原有环境中提取，进而转移到植物的地上茎、叶等器官内储存，直到植物生长到收获期后，通过收割的方式达到去除污染物的目的。

④植物降解：通过植物的代谢作用，将环境中的大分子污染物，如氨氮、有机磷等分解为无污染的小分子无机物，进而被利用。

⑤植物挥发：某些易挥发污染物分子经植物吸收后从植物叶片气孔及表皮细胞间隙中挥发，结合空气中的少量羟基自由基分解，使其转化为无污染的分子。[4，5]

1.3 植物在水环境中的作用

1.3.1对有机物的修复

环境中有机污染物的转移规律，主要依赖于该污染物分子的分子极性、表面电荷等特性以及土壤对其的吸收和螯合的能力、土壤结构性质和 pH 值等相关。从这些参数，推断出利用植物解决环境污染具有地区特异性。

有机分子的相对亲脂性决定了植物对其吸附能力，这类有机分子一经进入植物体内，会以一种植物自身无法利用的特殊形式存在，并且很难分解和提取。显然这种方法存在不足之处。还有一些有机分子，在植物根系区域，由于植物以及相关代谢微生物以及代谢酶等对污染物实现降解及矿化，达到去除目的[6]。

1.3.2对无机物的修复

无机污染物的修复与有机物不同，只有两种原理：①机械地搬运，将污染物移出土体；②降低污染物的活性，使污染物转变成一种无生物活性的形态。去除的方式都是通过去除生物量（即收割）来实现。

污染物由根、茎、叶等器官摄取，植物体内富集，最后通过收割来达到去除污染物的目的，整个过程中减少了人工接触污染物的机会。收获后通过粉碎、焚烧等手段减少其体积或重量，这一步骤会降低后续的处理费用，并且对某些重金属（如Ni、Zn和Cu） 来说，回收也是很有价值的，也会带来一部分收益。这还可能激发植物修复技术的发展。

2 结语

现如今人工湿地技术，不止仅限于污水处理方面，更多的发展方向是偏向于污水处理及城市景观于一体的湿地公园建设。因此湿地植物不单单要考虑原有的去污效果，还要兼顾景观需要，来达到建设宜居家园的发展趋势。这就要求，以后在设计人工湿地时，要加强对植物的生理生态研究，尤其是植物种类筛选及配置的研究工作。

参考文献：

[1]House C H.Combining constructed wetland and aquatic and soil filter for reclamation and reuse of water. Ecol Eng，1999，12：2738

[2]Brix H. Use of constructed wetland in water pollution control：Historical development，present status，and future perspectives. Wat Sic Tech，1994，30（8）：209223.

[3]An derson T A，Guthie E A，Walton B T.Bioremediation in the rh izosp here.E viron SciTechnol，1993，27（13）：26302636.

[4]Hiromichi Mor/kawa，Ozgtlr Cem F_xkin.Basic pm∞ss∞in pbytoremediation and some applications toair pollution contr01.Chemo*一zre 2003，（52）：15531558.

[5]武正華，张宇峰，王晓蓉，等.土壤重金属污染植物修复及基因技术的应用，农业环境保护，2002，21（1）：8486.

[6]Schnoor J L .Lich t LA ，Mc Cu tcheon S C et al.Phy toremediation of contaminated soils an d sedi_ments .En viron S ci Tech nol ，1995，29：318323.