水生植物修復(fù)亦面臨諸多問題,,如:水位升高或水華導(dǎo)致水體光照不足影響沉水植物生長。水生植物修復(fù)初期,,新建立的生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)脆弱,如何使之適應(yīng)環(huán)境變化及環(huán)境災(zāi)變并逐步趨于穩(wěn)定,,是水生植物修復(fù)的關(guān)鍵,,尤其植物生長初期,,在生存競爭中與藻類相比,難以取得競爭優(yōu)勢,,常導(dǎo)致修復(fù)失敗。 近年來,,鑒于沉水植物在富營養(yǎng)化湖泊修復(fù)中的重要作用,,人們將沉水植物引種至網(wǎng)箱中,,離開底泥,,懸浮在水中生長,以彌補(bǔ)富營養(yǎng)化水體光照不足等缺點,,并利于管理、收獲,。同時依據(jù)季節(jié),、處理程度的要求,借助網(wǎng)箱沉子,、浮子的隨意移動,,充分利用距離優(yōu)勢,及時調(diào)整光照,,隨時控制植物數(shù)量,、種類,使凈化效率最大化,,即“網(wǎng)箱養(yǎng)草”技術(shù)。 網(wǎng)箱中的鳳眼蓮 “網(wǎng)箱養(yǎng)草”凈水技術(shù)具有良好的應(yīng)用前景,,但仍有尚需解決的問題,,如: (1) 網(wǎng)箱特有的距離優(yōu)勢雖然提高了植物光合作用的速度與效率,,但持續(xù)高的光合速率是否會導(dǎo)致無機(jī)碳源的匱乏,尤其是由于游離CO2消耗,,使表層水pH過高,,造成其偏離植物光合作用最適pH,致使光合速率下降,,廢水中對植物體有毒害作用的非離子氨比例增大,,因此,,網(wǎng)箱內(nèi)水體pH值的大小及變化規(guī)律需進(jìn)一步研究; (2) 植物的“向重性”尚不清楚,,其關(guān)系到網(wǎng)箱中植物的栽培方式(平臥栽培、豎直栽培),; (3) 工程實施中網(wǎng)箱的制作,、工程預(yù)算及其可操作性等問題都未有詳細(xì)論證。
1,、水生植物的選型 一種植物一般只能吸收降解一種或有限幾種污染物,,而對其他污染物則可能產(chǎn)生促進(jìn)效應(yīng)。同一大型水生植物對不同藻類有不同作用,,且大型水生植物根系分泌物有濃度效應(yīng),即在不同的分泌物濃度下對藻類有不同的他感效果門,。因此,,在修復(fù)凈化富營養(yǎng)化水體時,應(yīng)針對不同環(huán)境,,從凈化能力,、抗逆性、綜合利用價值及美化景觀等方面綜合考慮水生植物類型的選取,,盡量做到多種植物合理搭配,,形成一定的凈化層次,提高并穩(wěn)固修復(fù)效果,,最終達(dá)到持久穩(wěn)定的凈化,、修復(fù)水體的目的。 (1)選擇適應(yīng)能力強(qiáng)的植物 因地制宜地選擇不同習(xí)性的物種,,最起碼要使所選植物能在該地區(qū)正常生長,,適合當(dāng)?shù)氐牡乩?、氣候條件。盡量選擇本地種,,以免造成外來物種入侵。選擇抗病蟲害能力強(qiáng)的品種,。在實際工程應(yīng)用中篩選植物時,還需要考慮水體的理化性質(zhì),,包括透明度,、溫度,、光照條件、水色,、水深、湖流以及波浪,、氧化還原電位,、水體化學(xué)成分,PH值,、水中營養(yǎng)鹽含量、溶解氧和底質(zhì)條件等,,以及植物長勢,、生長期及自身特點和生理機(jī)制等。 (2)選擇凈化能力強(qiáng)的植物 植物凈化能力包含植物對浮游植物的化感抑制作用和對氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)吸收,。一般通過室內(nèi)、室外試驗及工程應(yīng)用效果篩選凈化能力強(qiáng)的植物,。 (3)合理搭配物種 根據(jù)環(huán)境條件和植物群落的特征,,按一定比例在時間分布和空間分布方面進(jìn)行安排,使整個生態(tài)系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn),,最終形成穩(wěn)定可持續(xù)利用的生態(tài)系統(tǒng),。利用水生植物及周圍生物組成的人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的群體效應(yīng),充分發(fā)揮水生植物對光,、營養(yǎng)、空間等資源的競爭優(yōu)勢,。 多種植物組合比單種植物能更好地對水體凈化,,不同水生植物不同時期的生長速率及代謝功能不同,其凈化優(yōu)勢不同,,對營養(yǎng)物質(zhì)吸收特性不同。由此導(dǎo)致附著于植物體的微型生物群落也會發(fā)生變化,。多種植物的組合具有合理的物種多樣性,,從而更容易保持長期的穩(wěn)定性,而且也會減少病蟲害,。 (4)所選的植物最好有廣泛的用途或經(jīng)濟(jì)價值高 以往植物的選擇主要側(cè)重于凈化效果,,較少顧及經(jīng)濟(jì)效益和植物的觀賞價值,故所選用的植物多局限于鳳眼蓮,、喜旱蓮子草和寬葉香蒲等,。近年來有關(guān)學(xué)者開始進(jìn)行無土栽培陸生蔬菜、油料作物等經(jīng)濟(jì)作物凈化受污染水體的研究,。且發(fā)達(dá)國家的水體修復(fù)在治污的同時還引入園林設(shè)計的理念,,將治污與營造生態(tài)景觀融為一體。 2,、水生植物管理 水生植物有人工栽培,,也有自然生長,但不能任其自由發(fā)展,。若管理上控制不當(dāng),,則會導(dǎo)致二次污染,。因此必須加強(qiáng)管理,對生長旺盛的水生植物要及時收獲,;對于不能越冬的植物,,要選種貯存;對枯死的植物要及時清除,;做好水質(zhì)監(jiān)測,、氣溫及植物生長等觀察記錄,以便隨時改進(jìn),,從而提高凈化效果,。 3、水生植物重建,、恢復(fù) 實踐表明,,治理富營養(yǎng)化水體應(yīng)著眼于以高等水生植物為主的生態(tài)系統(tǒng),并維持其自身的良性循環(huán),。20世紀(jì)90年代開始對富營養(yǎng)化水體中水生植物的重建和恢復(fù)進(jìn)行研究,。例如:武漢東湖和昆明滇池經(jīng)水生植物修復(fù)后,水質(zhì)明顯改善,,透明度也有提高,。可見,,水生植物的重建,、恢復(fù)是水質(zhì)凈化和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的重要措施,。 1,、選擇的植物應(yīng)為適宜水系水質(zhì)條件生長的多年生水生植物; 2,、以耐污抗污,、且具有較強(qiáng)的治污凈化潛能的植物為主; 3,、根系發(fā)達(dá),、根莖分蘗繁殖能力強(qiáng),即個體分株快,; 4,、植物生長快、生物量大,; 5,、選擇冬季常綠的水生植物或馴化后的具有景觀價值的陸生植物; 6,、滿足景觀空間形態(tài)的需求,,綜合岸線景觀和湖面倒影,、水面植物進(jìn)行適當(dāng)?shù)木坝^組織。 常用水生植物: 一般的水生植物都適合在生物浮島上種植,,即使是陸生植物經(jīng)馴化后也可以在浮島上種植,。但考慮到浮島的凈水作用及成本控制,一般選擇種植:美人蕉,、旱傘草,、香蒲、石菖蒲,、鳳眼蓮,、大漂、浮萍,、紫萍,、槐葉萍等。 下表是幾種典型的水生植物干重體內(nèi)氮,、磷,、鉀的含有率及對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收量:
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