浅析人工湿地植物的选择原则_杨华

第11期2010年11月广东水利水电GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWERNo.11Nov.2010浅析人工湿地植物的选择原则杨华(广州市水务规划勘测设计研究院,广东广州510640)摘要:人工湿地在我国污水处理中有着广阔的应用前景,而植物在人工湿地中起着非常重要的作用。该文从植物的适应性、耐污能力、净化能力、根系及输氧能力、生长周期、经济价值以及植物间相互配合等角度出发,重点分析如何选择人工湿地植物。关键词:人工湿地;植物;根系;污染物中图分类号:X173文献标识码:B文章编号:1008-0112(2010)11-0101-02收稿日期:2010-09-21;修回日期:2010-10-14作者简介:杨华(1986-),男,本科,助理工程师,从事市政给排水设计工作。人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物,从而建立起一个人工湿地生态系统,当污水通过湿地系统时,通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用,将污水中的污染物质和营养物质吸收分解,从而使水质得到净化。人工湿地系统设计关键在于工艺的选择和对植物的选择及应用配置。如何选择和搭配适宜的湿地植物,是人工湿地的设计过程必须思考的问题。一般而言,人工湿地植物的选择应遵循以下原则。1应选择适合本地生长的植物植物生长受多种因素的影响,日照、温度、湿度、土壤、地形等都将影响植物的生长,人工湿地中所选植物应能在该地区正常生长。同时,所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁,具有生态安全性。另外,由于设计的人工湿地系统是周围景观的一部分,因而必须将构建的人工湿地融入其中而不是独立于景观之外,这在植物选择中也应考虑。2耐污能力强的植物通常,污水中的BOD5、COD、TN、TP值较高,作为在人工湿地系统中常年生长的植物应该具有较强的耐污能力。3净化能力强的植物为了提高人工湿地的去污能力,在选择植物时应尽量选择植物净化能力强的,即单位面积的污染物去除率高的,这主要从2方面考虑:一是植物的生物量较大;二是植物体内污染物的浓度较高。高吉喜等选择了7种湿地植物研究后发现,慈菇和茭白的综合净化率最高,选择人工湿地植物时就可以考虑选择这些净化能力强的植物。4具有发达的根系和较强的输氧能力的植物发达的根系有利于植物从污水中吸收更多的营养来形成自身的物质;同时,发达的根系在水中形成水流通道,在根部能为微生物提供良好的栖息环境。另外,发达的植物根系可以分泌较多的根分泌物,Anderson等人的研究表明:植物根际的分泌物可以促进微生物转化,加速污染物的生物降解。人工湿地植物的输氧能力也很重要,叶片进行光合作用产生的氧,一部分通过植物气腔进入根部,满足根部呼吸的需要;另一部分传到外部环境,使好氧性微生物的活动加强,进而加快有机物的分解速度。5年生长期长的植物,最好是冬季半枯萎或常绿植物人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象,因此,应着重选用冬季生长旺盛的常绿水生植物类型。6注意多种植物的组合人工湿地是一个独特的生态系统,这就决定了其生物多样性的特点。根据环境条件和植物群落的特征,按一定比例在空间分布和时间分布方面进行安排,使整个生态系统高效运转,最终形成稳定可持续利用的生态系统。·101·7选用具有一定经济价值的植物人工湿地虽然是作为一种污水处理系统,它的重点是去除污染物,但是被选植物所具有的经济价值却不能低估。近几年来人工湿地植物在完成去污任务的同时也体现出它的经济价值,黄时达等在利用人工湿地系统处理四川黔江地区白岩煤矿坑酸性污水和生活污水的研究中指出灯心草是适宜的湿地植物,不但因为灯心草具有较高的污染净化能力,而且也是四川农民经常栽种的经济作物,可以用于编织草席出售,具有一定的经济价值。在人工湿地中广泛应用的芦苇也是一种很好的工业原料,可以作为造纸、建材等原料。芦苇茎叶含有10种较高的动物必需的氨基酸,因此也是喂养牛、羊等家畜的很好饲料。在进行人工湿地的设计时,除了作功能、生态和美学的考虑外,还应该注重其经济价值。在我国,适合人工湿地种植的植物种类繁多,仅在广东省的沼泽植物便有181种,分属68科129属。占种类最多的科目有莎草科(14属、36种)、水本科(23属、30种);另外,水生植物则有106种,隶属38科69属,其中以单子叶植物的种类最多,有63种。组成种类的主要科有:眼子菜科、睡莲科、浮萍科及禾本科等。如此丰富的植物资源,为湿地污水处理系统的植物选择提供了很大的空间。在工程中,应结合当地实际情况选择合适的湿地植物,常选用的植物有芦苇、茳芏、香蒲、蔗草、苔草、甜茅等。人工湿地作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具有脱氮除磷功能的废水生态处理技术已逐渐被世界许多国家所接受