身份证号码：33010419780103xxxx
摘要：近年来，城市和经济快速发展所带来环境污染问题日益严重，特别是水污染问题急需解决。在污水治理中，大型水生植物修复技术有非常积极的作用，本文主要介绍了大型水生植物对氮、磷、有机污染物、重金属的吸收、降解、吸附和沉降、抑制藻类生长的机理、以及水生植物种类的选择和配置，并展望了大型水生植物修复技术的前景。
关键词：大型水生植物；植物修复技术；水污染治理
一、植物修复技术
在水污染治理中，生物修复技术其中的一个分支就是植物修复技术。其是利用特定的植物对某种环境污染物的吸收、超量积累、降解、固定、转移、挥发及促进根际微生物共存体系等特性，降低或清除环境污染物，使污染环境得以恢复的科学与技术。
二、大型水生植物
大型水生植物主要包括水生维管束植物和高等藻类，包括四种生态类型：挺水植物、浮水植物、飘浮植物和沉水植物。挺水植物的根扎入泥中、茎叶挺出水面、植株高大，常见的有芦苇、香蒲、荷花、千屈菜、水葱；浮水植物的根生于泥中、叶片漂浮水面或略高于水面上，常见种类有王莲、睡莲、萍蓬草、芡实；漂浮植物的根漂浮于水中、叶完全浮于水面，整株植物可随水漂泊，如凤眼莲、浮萍；沉水植物的根扎于泥中、茎叶沉入水中，有金鱼藻、苦草、菹草、眼子菜等。
三、大型水生植物的修复机理
（一）吸收水体中的污染物
1.吸收水体中的氮、磷等无机营养物质水生植物对富营养化水体具有良好的修复效果。当大量的N、P等进入水体时，就会引起水体富营养化，而这些营养元素是大型水生植物生长的营养来源。水生植物能直接吸收利用污水中的氮、磷等营养物质，供生长发育需要。水体中的无机氮可被植物直接摄取合成蛋白质与有机氮，之后随着收割，植物被转移出，所吸收的营养物质也随之移出水体，从而达到净化的目的。水中的无机磷同样是植物必需的营养元素，污染水体中的无机磷被植物吸收和同化后转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分，然后通过植物的收割而移去。大型水生植物具有过量吸收氮、磷等营养元素的能力。研究表明，水生植物的氮、磷含量都达到或超过生长所需最低的N和P阈值，代表性浮叶植物和沉水植物的N、P含量随着湖泊营养水平提高呈现规律性变化。
2.吸收与分解水体中的有机污染物
大型水生植物可以因其高大的植株体吸附大量有机物，相对减少水中有机物的浓度，以达到较好的净化效果。大型水生植物也可通过酶的作用和生化作用进行转化和分解，如酚类进入植物体后参与糖代谢，或者和糖结合生成酚糖苷，或者被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化而解除毒性，达到更彻底的净化。浮萍则把90％的酚代谢为毒性更小的产物。试验证明，凤眼莲可大幅度加速水溶液中甲基对硫磷的消解，能有效地将之去除。最近研究发现，狐尾藻等具有直接吸收降解三硝基甲苯（TNT）的能力。大型水生植物还可通过根系分泌有机酸类等物质，刺激根系微生物活性，促进微生物降解有机物。
3.吸收水体中的重金属
重金属污染的修复只能从一种形态转化为另一种形态，或通过扩散迁移等作用，使污染物浓度逐步降低。植物通常是通过螯合和区室化等作用，[9]耐受并吸收富集环境中的重金属，再将植物处理，或者依靠植物将金属固定在一定环境空间以阻止其进一步的扩散。水生植物对重金属Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很强的吸收积累能力。沉水植物和浮水植物能够吸收很多重金属。
（二）微生物的降解作用
微生物对水体中各种污染物的降解起着很重要的作用，它们把有机质作为丰富的能源，将其转化为营养物质和能量。研究证明，污水中的含氮有机物分解所产生的氨态氮，虽然通过植物吸收去除了一部分，大部分则是通过硝化作用和反硝化作用的连续反应而去除的。水中污染物所需要的O2主要来自大气中O2和植物输O2，而水生植物的输O2速率远比依靠空气扩散的速率大。O2输送到植株体各处，一部分的O2通过根系向根区释放，扩散到周围缺氧区域中，为微生物提供了一个有氧环境，促进了根区微生物的生长和繁殖，促进了好氧微生物对有机物的降解；根区以外的厌氧环境则适于厌氧微生物群落的生存，进行有机物的厌氧降解。据研究，很多湿地的大型挺水植物在水中部分能附生大量的藻类，这也为微生物提供了更大的接触表面积。
（三）吸附、沉降作用
大型水生植物使近土壤或水体表面的风速降低，为悬浮固体的沉淀去除创造了较好条件，并增加了水体与植物间的接触时间，同时还可以增强底质的稳定和降低水体的浊度。此外，植物的根系会分泌大量的有机酸和氨基酸等，而且根系表皮细胞由于进行新陈代谢，死亡后在微生物的作用下分解为腐殖质。这些分泌物和腐殖质中有一系列功能团，如羟基（OH）、羧基（COOH）、酚羟基、烯醇羟基以及芳环结构等，它们对含各种基团的化合物均具有极强的吸附能力。同时，附着于根系的细菌菌体在进入内源呼吸期后会发生凝集，部分凝集的菌胶团则能把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来。
（四）对藻类生长的抑制作用
高等水生植物对藻类有抑制作用。一方面，大型水生植物与浮游藻类争夺营养物质、光照，由于大型水生植物个体大，削弱了光线到达水体的强度，阻碍了植物覆盖下的水体中藻类的大量繁殖，抑制了藻类生长。另一方面，大型水生植物产生的化感物质可以抑制水体中有害藻类的生长，水生植物向环境释放化感物质（如酚、生物碱等），在其周围形成一个微环境区域，破坏了藻类正常的生理代谢功能，从而影响该区域内藻类生长。
四、大型水生植物在修复污染水体中的选择与配置
水生植物修复污染水体很大程度上取决于对植物种类的选择和配置。有针对性地选用特定的植物并合理配置，修复才能达到最佳效果。
（一）水生植物的选择
在选择修复污染水体的水生植物时，要对水质进行充分分析，在不同水域科学选择水生植物种类。水生植物的选择要遵循以下原则：
1.功能性原则：应根据不同修复对象选择具有一定净化能力的植物。
2.本土性原则：因地制宜，优先考虑生长在受污水体中的原生植物，既治理了受污水体，又恢复了水体自身的自然生态系统。尽量避免引入外来物种，以减少物种入侵可能带来的无法控制因素。
3.适应性原则：所选物种应对当地水体流域的气候水文条件有较好适应性。
4.抗逆性原则：所选物种应尽可能抗逆性强。
5.可操作性原则：所选物种应该易栽培、便于管理养护和后处理等。
（二）水生植物的配置
水生植物是水体中的关键生态类群，以沉水植物为基础的水环境生态系统则是一种良性循环的生态系统。如狐尾藻、大茨藻和金鱼藻能抑制藻类大量繁殖，配合种植，可改善水质；在水质较好的水域配合种植一些产氧强的品种（如菹草）改善溶解氧状况，可逐步形成稳定的良性循环的水域生态系统。
结束语：
大型水生植物修复技术是一项新兴的绿色污染治理技术，对不同的污水体都有很好的修复效果，由于是一个崭新的研究领域，还存在许多问题有待进一步的发展与完善。大型水生植物修复技术在净化污染水体方面有着显著的优越性，随着研究的不断深入，应用范围将不断扩大，希望这一新兴“绿色”技术能与当地生态治理工程项目相结合，这样就对污染防治、生态恢复重建将有积极的现实意义。
参考文献：
[1]郭慧;吴小松.富营养化水体生物净化中水生维管束植物的应用[J].科技风，2010（22）.
[2]张广柱;刘均洪;刘婵婵.利用水生大型植物改善水质研究进展[J].天津化工，2009（2）.
[3]王艳丽;周阳.沉水植物综合利用的研究进展[J].环境保护科学，2009（6）.