水生植物在污水处理和水质改善中的应用分析

【摘 要】地球上可供利用的水资源还不到三分之一，加之工业活动等水污染使得水资源的可供利用性大大降低，一些自然水生系统开始逐渐退化。中国水资源一直都较为短缺，当前中国约六百多个城市中有将近三百多个城市出现缺水现象，水污染加剧了水环境的恶劣形势。因此，我国迫切需求高效的解决水资源短缺方法，本文在此背景下论述水生植物在污水处理和水质改善中的应用。

【关键词】水生植物；污水处理；水质改善；应用；分析

日益严峻的水污染使得水体的使用功效大大降低，不仅影响水体污染当地居民的安全饮水以及身体健康，还使得水资源的紧缺形势进一步恶化，影响了我国当前正在实行的可持续利用资源战略。当然我国也寻求了一些较为有效的处理污染水资源的技术，如较为传统的生化二级处理，达到了理想的处理水污染效果，但由于使用成本过高，使得可供利用性大大降低。基于此，提出使用生物学处理法进行处理污水，取得了不错的效果。

一、以藻类为代表的低等植物在污水处理以及水质的改善中的运用

利用藻类处理水污染和改善水质有着较为显著的功效。使用藻类对被污染的水源进行处理后产生的一些死藻类沉积物在进行干燥后还能够用来制作鱼饲料，是鱼饲料的良好的添加剂，还可以作为肥料加以利用。与此同时，藻类在进行污水处理中会产生大量的氧气，这些氧气能够极大地减轻水体缺氧现象，并减少由于水体缺氧而出现的恶臭气味，进而起到改善水质的作用。由此可知藻类在污水处理中具有使用成本降低、净化效率较高的优点，被广泛运用于处理水污染现象和改善水质中，取得了不错的效果。

1、常见的运用类型

（1）固定化藻。固定化藻就是利用人工调控方式为藻类提供最佳的生长环境条件。固定化藻通过化学或者物理方式利用载体固定藻类细胞，进而形成较为固定的藻类高效生物反应器系统，使得藻类生长更加迅速，具有高浓度的藻细胞，更加容易收获，并克服了传统的藻类处理系统处理效率不高、占地面积较大以及停留时间过于长的缺陷。我国近年来研究固定化藻取得了较为显著的成绩。固定化藻的固定分为包埋法和吸附法，通常使用聚乙烯、多孔硅胶、聚丙烯酰胺、琼脂、角叉菜聚糖以及褐藻酸钙等载体。

（2）活性藻。活性藻是通过人工手段尽量缩短处理时间，培育浓度较高的藻类。由于活性藻良好的沉降性，容易收获，且出水澄清，在处理水污染现象和改善水质中得到了较为广泛的运用。

（3）藻类塘。利用藻菌共生系统研究氧化塘，利用藻类分解营养物实现处理污水的目的。藻类单元在中等城镇的污水综合处理中起到了相当重要的作用，综合生物塘技术的运用使得综合处理污水成为了可能。

2、低等藻类的运用范围以及去除的污染物的种类

（1）运用范围。运用藻类不仅可以进行处理生活类污水，还可以进行处理其它类型的污水，运用范围较为广泛。举例子来说明，在德兰士瓦以及纳米比亚等多地的多家制革厂都在采用螺旋藻处理大部分的生产废水；在南非的开普敦旁边的一个处理污水场利用一个充满螺旋藻、面积约为一千平方米的水池在处理着约为一千人产生的生活废水。

（2）去除的污染物的种类。藻类能够去除污水中含有的营养物如氮、磷等，同时还能够富集并去除其它的重金属以及有机物。藻类能够去除营养物，Wong和Tam将栅藻和小球藻分别于一级处理出水与二级处理出水中培育，结果显示，栅藻和小球藻的长势在一级处理出水中较好，在培育约七天之后对氮、磷等营养物的去除率达到了70%左右。Covindam在使用藻类进行混合污水的处理时发现，藻类不仅去除了大量的氮、磷营养物，同时还去除了约为90%左右的化学需氧量（COD）以及生物需氧量（BOD）；藻类能够去除有机物。Hosetti认为原生动物以及单种细菌对BOD的去除效果不及单种藻类的去除效果高，当中一些比较普通的小球藻能够达到83%左右的BOD去除率。从Maguuire研究有机物的净化实验中可以明白，纤维藻能够于25ug/mL的三丁锡中生长，同时能够对三丁锡进行降解作用，能够降解为无机锡、单丁锡以及二丁锡。林毅雄利用普通小球藻、策哈衣藻以及斜生栅藻对丙体-666有机农药的去除进行了实验，实验结果显示，当污水中含有浓度为1mg/L的丙体-666时，藻类的处理时间为0.5小时至96小时，处理后丙体-666的残留量大概为0.49至0.32ug/mL，而藻类体内的富集量大约为34.64至33.72ug/mL。刘厚田等人的实验也都表明，藻类在藻菌共生系统中能够单独对偶氮染料进行降解。从邓星明等采用藻菌类生物膜对炼油废水进行净化实验表明，坑行席藻对正十四烷有着较为明显的去除效果；藻类能够去除重金属。王焕校和杨红玉认为，绿藻能够在浓度不高于0.5mg/L的镉溶液中有效吸收镉，这个时候的富集系数达到最大。Soeder认为空星藻在温度为30摄氏度左右时，仅仅需要1.5小时就可以从溶液中吸取约为90%的铅，但吸收的镉量较少，效率较低，在24小时于40mg/L的镉溶液中才能吸收仅仅约为60%的镉。在温度为23摄氏度时，经过20个小时后能够从含铅为1mg/L的溶液中吸取100%的铅。

二、以水生维管束植物为主的高等植物在污水处理以及水质的改善中的运用

1、常见的应用方式

（1）湿地系统。大型水生植物在湿地系统中起着相当重要的作用，降低污染负荷，吸取部分营养物质；改善生物地化循环系统；形成一定的隔离层，防止冬季雪霜直接冻结湿地的地面；使得湿地床表面更加牢固等。

（2）综合生物塘系统。将多种水生植物进行有机组合，在污水稳定塘的基础上形成综合生物塘。大型水生植物在这个系统里面仍旧占据着相当重要的地位。

2、运用范围

这些高等植物不仅可以处理生活废水，还可以处理工业、生产废水。吴振斌使用香蒲床和芦苇在草毒素水体的处理中取得了良好的效果；胡焕斌选用芦苇床对铁矿炸药污水进行了处理，取得了不错的效果；曾健等使用浮萍、水葫芦以及水浮莲对高能液体废水进行了净化处理，取得了很好的净化效果。

3、在改善水质中的应用

高等植物的生长需要氮磷等营养物质，这些藻类对污水中的营养物质的去除与藻类细胞内部的营养物质的浓度、营养物的利用度、污水中氮磷的比例以及营养物的浓度有着直接性的影响作用。藻类长势较好，对营养物质的去除效果也就较好。高等植物同样也能够去除污水中的有机物以及重金属。有机物能够为藻类提供生长所需要的重要的碳源，藻类通过富集和降解进行去除有机物。去除重金属则分为吸附与转移两个阶段。

结语：

利用水生植物进行污水处理以及水质改善不仅符合我国的基本国情，同时还具有绿色、环保、投资较少、成效较高的优势。水生植物在处理污水中的一些营养物质以及其它污染物质时操作方法较为简便，对环境等的破坏较少，具有较高的美化环境的价值，能够回收再利用植物资源，有较高的环境效益、生态效益以及经济效益，在社会中正在被越来越多的人认可和接受，使用范围越来越广泛，使用可靠性较高。

参考文献：

[1]饶利华，陆开宏.两种水生植物在污水治理中的应用[J].宁波大学学报（理工版），2009（03）

[2]侯亚明.水生植物在污水净化中的应用研究进展[J].现代园林，2009（01）

[3]林鸿，吴晓花，丁自立.水生植物净化水质的机理及其应用方式研究进展[J]. 长江大学学报（自科版）农学卷，2009（04）

[4]詹金星，支崇远，夏品华，马建荣，李海珍.水生植物净化污水的机理及研究进展[J].西南农业学报，2011（01）

[5]迟橙，龙岳林.水生植物修复城市富营养化污水的研究进展[J].湖南农业大学学报（自然科学版），2009（51）