守衛(wèi)碧水藍(lán)天 共建美麗中國
水生植物的水質(zhì)凈化效果和濕地的污染物去除效果與水生植物的生物量直接相關(guān)。水生植物旺盛的根系為微生物提供了一個(gè)附著和休息的地方。致密的過濾層一起以之字形方式形成,使得不溶性膠體、重金屬、懸浮顆粒等被底泥吸附和沉降。
去除懸浮沉積物
濕地覆蓋的水生植物使風(fēng)速在土壤或水體表面附近下降,有利于水體中懸浮物質(zhì)的積累,降低了積累物質(zhì)再懸浮的風(fēng)險(xiǎn),增加了水體與植物的接觸時(shí)間,同時(shí)還能增強(qiáng)底質(zhì)的穩(wěn)定性,降低水體的濁度。由于創(chuàng)新,根表皮細(xì)胞在死亡后的微生物作用下分解成腐殖質(zhì)和其他物質(zhì)。這些物質(zhì)和植物生長過程中分泌的物質(zhì)含有一系列特殊的功能基團(tuán)。它們對(duì)含有不同基團(tuán)的化合物有很強(qiáng)的吸附能力。當(dāng)水通過時(shí),不溶性膠體會(huì)被根系粘附或吸附,達(dá)到過濾的效果,水中的懸浮物和有機(jī)碎屑會(huì)沉淀下來。水力停留時(shí)間對(duì)植物去除懸浮泥沙的效果有很大影響。水力停留時(shí)間長。即使懸浮泥沙的輸入濃度很高,單位時(shí)間的去除率和凈去除量也會(huì)較高。淺水植物對(duì)高濃度懸浮泥沙的有效過濾作用減緩了懸浮泥沙對(duì)深水沉水植物的壓力。沉水植物可以進(jìn)一步去除懸浮泥沙,抑制再懸浮效應(yīng),這對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定非常重要。
營養(yǎng)物的去除
高等水生植物在生長過程中需要吸收大量的營養(yǎng)物質(zhì),如氮、磷、二氧化碳和有機(jī)物。它們不僅能通過根吸收沉積物中的養(yǎng)分和鹽,還能通過莖和葉吸收水中的養(yǎng)分和鹽。這對(duì)調(diào)節(jié)水體的酸堿度、溶解氧甚至水溫,穩(wěn)定水質(zhì)具有重要意義。對(duì)于高等植物來說,營養(yǎng)物質(zhì)是它們生長的重要基礎(chǔ),它們轉(zhuǎn)化作為自己的成分被吸收。許多水生植物生長非常快,可以吸收許多營養(yǎng)元素,如氮、磷、鉀等。
重金屬的去除
水生植物對(duì)重金屬的去除取決于物理和化學(xué)因素,例如光、溫度、酸堿度、重金屬的濃度和化學(xué)形態(tài)、是否存在其他離子和螯合劑以及水的硬度。水生植物根系分泌的特殊有機(jī)物可以交換和吸附周圍環(huán)境中的重金屬。一小部分被吸附的重金屬離子通過質(zhì)外體或共質(zhì)體途徑進(jìn)入根細(xì)胞,大部分金屬離子通過專用或通用離子載體或通道蛋白進(jìn)入根細(xì)胞。根系吸收的重金屬主要分布在細(xì)胞質(zhì)中,或形成磷酸鹽和碳酸鹽沉淀,或與細(xì)胞壁結(jié)合。先進(jìn)植物對(duì)重金屬的去除主要是吸收。例如,鉛、鎘、砷、汞、鉻等??梢员恢参镂?,然后以金屬螯合物的形式積累在植物的某些部位。
有機(jī)物的去除
污水中的有機(jī)物可以為水生植物的生長提供重要的碳源。水生植物對(duì)有機(jī)物的去除主要是通過富集和降解。對(duì)于不同的水生植物,不同污染物的富集機(jī)制也不同。水生植物對(duì)有機(jī)污染物的凈化包括附著、吸收、積累和降解。水生植物可以在其巨大的體表吸附大量有機(jī)物,并相對(duì)降低水中有機(jī)物的濃度。雖然這不能消除有機(jī)物的存在,并可能在任何時(shí)候?qū)⑺鼈冡尫诺剿校谙鄬?duì)的時(shí)間里,它仍然可以起到凈化的作用。
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