人工湿地中植物的作用

人工湿地中植物的作用

目录

引言 ................................................................................................................ 3

1 去除污染物 ...................................................................................................... 3

2 氧的传输 .......................................................................................................... 4

3 为微生物提供栖息地 ....................................................................................... 5

4 维持系统的稳定 ............................................................................................... 5

5 湿地植物的生态学与经济学价值 ..................................................................... 6

6 其他作用 .......................................................................................................... 6

人工湿地植物选择

引言

介质、水生植物和微生物是人工湿地的基本构成。其中，水生植物是其特点

所在，也是湿地处理系统最明显的生物特征，它是人工湿地的主要组成部分，并

在其中起着重要作用。其作用主要体现在①吸收利用、吸附和富集作用；②氧的

传输作用；③为微生物提供栖息地；④维持系统的稳定；⑤有机物的积累作用。

另外，水面上的湿地植物的枝干和叶片能够形成大面积的阴影，能够有效遮蔽日

光直射水面，防止阳光透射。从而有效阻止藻类植物的生长，并同时吸收水中的

有害物质作为自身生长的养料，释放氧气，达到净水的效果。与此同时，水生植

物还具有美观可欣赏性、可以通过收割回收以达到一定经济效益、可作为介质所

受污染程度的指示物、有助于酶在湿地系统的扩展等作用。

1 去除污染物

污水进入成熟的人工湿地后，植物能通过吸收、吸附和富集等作用去除污水

中的污染物，包括对氮、磷的吸收利用和对重金属的吸附和富集。水生植物能直

接吸收利用污水中的营养物质，供其生长发育。废水中的有机氮被微生物分解与

转化，而无机氮（氨氮）作为植物生长过程中不可缺少的物质被植物直接摄取，

合成蛋白质与有机氮，再通过植物的收割而从废水和湿地系统中除去。无机磷也

是植物必需的营养元素，废水中的无机磷在植物吸收及同化作用下可转化成植物

的ATP、DNA、RNA等有机成分，然后通过植物的收割而移去。大型挺水植物

的茎和叶以及浮水植物的根还可以用来减缓水流速度和消除湍流，以达到过滤和

沉淀砂粒、有机微粒的作用。

水生植物还能吸附、富集一些有毒有害物质，如重金属铅、镉、汞、砷、钙、

铬、镍、铜、铁、锰、锌等，其吸收积累能力为：沉水植物> 飘浮植物> 挺水植

物，不同部位浓缩作用也不同，一般为：根> 茎> 叶，各器官的累积系数随污水

浓度的上升而下降。研究认为，植物对有毒有害物质的吸收以被动吸收为主，增

加植物和废水的接触时间，可增强植物对其的去除率。

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2 氧的传输

湿地环境对很多微生物来说是一种严酷的逆境，最严酷的条件是湿地土壤缺

氧。缺氧条件下，生物不能进行正常有氧呼吸，还原态的某些元素和有机物的浓

度可达到有毒的水平。人工湿地中污染物所需要的氧主要来自大气自然复氧和植

物输氧。有研究表明，水生植物的输氧速率远比依靠空气向液面扩散速率大，植

物的输氧功能对人工湿地降解污染物好氧的补充量远大于由空气扩散所得氧量。

植物输氧是植物将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区，在植物根区的还原

态介质中形成氧化态的微环境。输送过程以及氧在湿地中的分布状态如图所示

（以芦苇床为例）。

1-1芦苇气体传输通道 1-2 芦苇根尖细胞间隙图

图1-3 湿地中氧的分布及植物输氧过程

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