水生植物水体修复技术简述

科技情报开发与经济　文章编号：１００５－６０３３（２０１２）０５—０１０５—０３　ＳＣＩ—ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２０１２年第２２卷第５期　收稿日期：２０１２一Ｏｌ一１９　水生植物水体修复技术简述　王　炯　，　（１．太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原，０３００２４；２．山西省中小企业信息网络中心，山西太原，０３０００１）　摘要：随着工业化进程的加快，我们生存的环境遭受了巨大的破坏，空气质量越来越　差，水体污染越来越严重，亟待我们采取有效措施对环境进行保护。从水生植物的物理　作用、化感作用和生物化学作用３方面，阐述了水生植物水体修复技术的修复原理，分　析了该水体修复技术在水体修复方面的技术优势和因素，介绍了该水体修复技术　在实际中的应用。　关键词：水生植物；水体修复；修复机理；因素　中图分类号：Ｘ５２　文献标识码：Ａ　随着我国城市化、工业化进程的加快，生活污水、工业废水大　水生植物可有效降低水的流速与水的动力扰动作用，使游离　在根系周围的细菌黏附于植物根系上，有利于稳定沉积植物残体　和悬浮物。水生植物根系上菌类群落的存在还为水中生物的多样　性、优势种群的进化创造了条件。相关研究表明，在有水生植物存　量排放，使我国流域内的水体受到了不同程度的污染，水体污染的　形势日益严峻。从２０世纪６Ｏ年代开始，有关专家学者就对水体　污染防治技术进行了实践ｌ生研究，这些技术发展到现在已臻成熟。　与传统的处理技术相比，水生植物修复技术以其投资少、能耗低以　及在处理过程中几乎不使用化学药品从而杜绝有害副产品的产　生、逐渐恢复水体自净能力等特点，越来越受到世人的青睐。　水生植物是指那些能够长期在水中正常生活的植物，根据水　在的水体中，其细菌的数量明显多于其他水体。例如，凤眼莲、水浮　莲的根系为大量微生物和浮游生物的附着提供了场所，不仅增加　了生物的多样性，而且有助于水中污染物的净化。　１．２化感作用　生植物适应水位高低的不同，有挺水植物、浮水植物、沉水植物之　分。挺水植物包括荷花、千屈菜、菖蒲、水葱、梭鱼草、花叶芦竹、香　蒲、旱伞草、芦苇等；浮水植物包括睡莲、凤眼莲、大藻、荇菜、水鳖、　田字萍等；沉水植物包括黑藻、金鱼藻、眼子菜、苦草、菹草等。　化感作用是指植物通过其根、茎、叶向周围环境挥发化学物　质从而对周围其他植物或微生物产生的促进或抑制的作用。例　如，出于对阳光、营养物质和生存空间的竞争，一些水生植物会　释放化感物质来抑制藻类的生长，还有一些水生植物会释放化　感物质来促进氮细菌和嗜磷菌的生长。水生植物的这一作用有　助于水中营养负荷的削减，为水中生态系统的恢复提供了条件。　ｌ水生植物修复技术的修复机理　１．１物理作用　２００５　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００５．　１－３生物化学作用　［２６］鞠彦辉，刘宏伟，牟冬梅，等．国外典型语义数字图书馆系　第一作者简介：郝慧，女，１９７８年９月生，２００８年毕业于中　统的比较研究ＥＪ　３．图书馆论坛，２００９，２９（３）：６８—７１．　（责任编辑：邱娅男）　国科学院植物研究所植物学专业（博士），馆员，北京工业大学图　书馆咨询部，北京市朝阳区平乐园１００号，１００１２４．　Ｒｅｖｉｅｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｓｅｍａｎｔｉｃ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｌｉｂｒａｒｙ　ＨＡＯ　Ｈｕｉ．ＨＵＪｕａｎ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｌｉｂｒａｒｙ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ａｎｄ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ，　ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｓｔｕｄｙ　ｉｓ　ｍａｉｎｌｙ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｏｒ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｏｆ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｌｉｂｒａｒｙ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｏｎｔｏｌｏｇｙ　（ｓｅｍａｎｔｉｃｓ），ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｓｅｌｄｏｍ　ｒｅｐｏａｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ。ｔｈｅ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｓｅｍａｎｔｉｃ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｌｉｂｒａｒｙ　ｉｓ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｄｅｅｐ，ａｎｄ　ｈａｓ　ｈａｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｍａｔｕｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｙｓｔｅｍ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ｄｉｇｉｔａｌ　ｌｉｂｒａｒｙ；ｓｅｍａｎｔｉｃｓ；ｏｎｔｏｌｏｇｙ；ｓｙｓｔｅｍ　ｍｏｄｅｌ　１ｎ　王炯水生植物水体修复技术简述　本刊Ｅ－ｍａｉｌ：ｂｊｂ＠ｓｘｉｎｆｏ．ｎｅｔ　综述　水生植物通过光合作用，一方面把水体中的无机氮作为植　物生长所必需的元素直接吸收摄取，合成蛋白质和有机氮，并把　以高分子材料作为载体和基质，结合现代农艺技术和生态工程措　施，综合而成的一种行之有效的原位生态修复技术。该技术以废弃　水体中的无机磷吸收转化成ＤＮＡ、ＡＴＰ等有机成分，另一方面利　用自身疏导组织和根系的呼吸作用将氧释放，为水体中降解污　染物质的微生物提供所需的氧。例如，凤眼莲、水浮莲等水生植　塑料泡沫板作为浮体植物的载体，将原来只能种植在陆地上的草　本陆生植物扩展到自然水域水面种植，从而扩大了植物可种植范　围，同时避免了因塑料泡沫大量堆放而产生的二次污染。该技术不　物可以通过疏导组织把氧气自叶输送到根部，供根系周围微生　物呼吸和分解污染物之用。　仅实现了污水的资源化利用，而且杜绝了沉水植物受光照等条件　的影响而不能正常生长的现象，在净化水质、美化环境的同时创造　了一定的经济效益。目前，该技术在我国已广泛应用于城市河道、　２水生植物修复技术的优势和因素　２．１水生植物修复技术的优势　水生植物修复技术具有以下优势：其一，修复水体所需的能　源由光合作用提供，比较环保，且投资少、能耗低、无污染。其二，　水生植物（例如水花生、芦苇等）具有美学价值，不仅能改善周围　的生态环境，还能增加美感。其三，水生植物（例如莲藕）成熟收　割后可以利用，具有一定的经济价值。其四，水生植物能固定底　泥，减少湍流，水生植物的存在为悬浮固体的沉淀去除创造了良　好的条件，降低了重新悬浮的可能性。其五，水生植物为各种微　生物提供了良好的多样性的附着环境，有利于微生物的生存，水　生植物可将氧气输送至根区周围，有利于微生物的好氧呼吸，在　修复水体的同时达到回收资源和固定能源的目的。　２．２水生植物修复技术的因素　水生植物修复技术的因素如下：一是植物物种差异的　影响。不同的植物对水体的影响各不相同，而且不同的植物搭配　所产生的处理效果也不相同。二是污染水体水质的影响。研究表　明，由于受污染水体中氮、磷浓度不同的影响，水生植物所表现　出来的修复能力也不同。三是植物种植方式的影响。以狐尾藻为　例，虽其修复效果突出，但随着实验株量的增加，其修复效果却　在下降。研究表明，狐尾藻的株量一般以覆盖水体表面不重合为　宜。四是温度的影响。温度影响着水生植物对水体的净化效果。　研究表明，在植物可接受温度范围之内，随温度的升高，植物的　生长速度加快，对水中营养物质的去除效率也随之增强。　３水生植物修复技术的应用　３．１人工湿地处理技术　人工湿地技术利用了由介质、水生植物及微生物所组成的　系统，在物理作用、化学作用和生物作用的共同作用下，经过过　滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等过程来去　除水体中的有害物质，进而实现废水的资源化和无害化。人工湿　地技术作为一种净化水体的技术，以其丰富的生态系统、较少的　环境输出、较低的运行费用和令人满意的净化效率，越来越受到　人们的关注。但是，建立这样一个湿地系统需要大面积区域才能　达到单位面积上的最适宜的优化效应，这在当今耕地面积日益　紧张的情况下，其应用范围将受到。　３．２生态浮床技术　生态浮床技术是运用自然规律，采用高效的无土栽培技术，　１０６　河流、湖泊等不同水体的治理，并在实践中得到了检验和认可，如　无锡五里湖工程、北京什刹海污染水体治理工程等。　３．３稳定塘技术　稳定塘法也叫生物稳定塘法、生物氧化塘法，其基本原理是　生物降解，主要是利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染　物。该法利用了环境中低洼的地势，通过人工控制生物氧化过程　实现了污水的净化处理，因而其基建投资少，而且适用范围较　广，不仅能处理低浓度的污水，还能处理高浓度的有机水。该系　统处理工程污泥产量少，甚至通过发酵处理可以实现污泥零排　放。该法的缺点是占地面积较大，处理效果受气候影响较明显。　４结语　综上所述，水生植物修复技术能够程度不同地去除被污染水　体中的氮、磷等物质及有机污染物，并以其投资少、能耗低的优势　在污染水体的治理中受到青睐。同时，我们也清醒地认识到，污染　水体的治理是一项复杂的系统工程，在具体的运作过程中，我们应　该更多地从实际出发，综合考虑各方面因素，不断探索和发现更高　效、更合理的新技术，从而实现水资源利用的可持续发展。　参考文献　［１］董晓丹，周琪，周晓东．我国河流湖泊污染的防治技术及发　展趋势［Ｊ］．地质与资源，２００４，１３（１）：２６—２９．　［２］徐明德，安彪．浅析人工湿地污水处理技术［Ｊ］．科技情报开　发与经济，２００５，１５（１６）：８５—８９．　［３］张琪，胡锋平，马双群．水体修复技术的研究现状及其发展　趋势［Ｊ］．南昌高专学报，２００７（２）：９７—９９．　［４］邬小兵．水生植物净化富营养化水体的效果研究ＥＪ］．知识经　济，２０１０（２１）：１３８．　［５］钱汪洋，徐静，孙勤芳．浅析人工湿地系统污水处理技术［Ｊ］．　能源与环境，２００９（１７）：１５０．　［６］朱灵峰，张玉萍，邓建绵，等．河流修复技术应用现状及生态　学意义［Ｊ］．安徽农业科学，２００９，３７（７）：３２２１—３２２２．　［７］林鸿，金晶，姚雄，等．水生植物对水体的处理作用及应用　［Ｊ］．园林科技，２０１０（３）：６—１０．　［８］鄢恒珍，龚文琪，梅光军，等．水体富营养化与生物修复技术　评析［Ｊ］．安徽农业科学，２００９，３７（３４）：１７００３—１７００６．　［９］吴文卫，杨逢乐，赵祥华．污染水体生态修复的理论研究［Ｊ］．　江西农业学报，２００８，２０（９）：１３８—１４０．　科技情报开发与经济　文章编号：１００５—６０３３（２０１２）０５—０１０７—０８　ＳＣＩ—ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２０１２年第２２卷第５期　收稿日期：２０１１－１２—２２　徐茂公殿铜矿成矿地质条件探讨　冯卫共　（山西省地勘局２１４地质队，山西运城，０４４０００）　摘要：山西省南部中条山区是我国重要铜矿产区之一，胡一篦型铜矿是中条山铜矿的一　个重要类型。探讨了中条山区北东段胡一篦型铜矿重要的矿床点之一的徐茂公殿铜矿的　成矿地质条件及控矿地质构造特点，对中条山北东段该类型铜矿的寻找具有重要意义。　关键词：徐茂公殿铜矿；胡一篦型铜矿；成矿地质条件；控矿地质构造　中图分类号：Ｐ６１８．４１　文献标识码：Ａ　山西省南部中条山区是我国重要铜矿产区之一，铜矿床分　布广泛、类型众多，本文论及的徐茂公殿铜矿所属的胡一篦型铜　矿是中条山铜矿的一个重要类型。徐茂公殿铜矿地处山西南部　中条山北东段，开采历史悠久，远在隋唐时期，就有古人在此进　行采铜活动。新中国成立以后山西省地勘局２１４地质队曾多次　地质勘查报告》。徐茂公殿铜矿赋存于中条群篦子沟组与余元下　组地层之中，受层位控制明显。区内铜矿体多呈似层状、扁平透　镜状与透镜状，其形态和产状在一定程度上受中条期韧性变形　和韧性剪切构造的控制，矿体与围岩产状近乎平行，局部出现微　角斜交现象。矿区内容矿岩石为篦子沟组黑色片岩与薄层不纯　大理岩。　ａｎ　ｅｃｏ—ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｍｏｄｅｌ　ｆｏｒ　ｓｔｒｅａｍ　ａｎｄ　ｒｉｖｅｒ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，２００４（２２）：２２７—２３５．　在该地开展铜矿普查工作，１９５９年提交了《徐茂公殿铜矿区最终　［１０］冯勤亮．水污染的修复技术分析ＥＪ］．科技信息，２００９（７）：　３５６－３５７．　［１１］王超，张文明，王沛芳，等．黄花水龙对富营养化水体中氮　磷去除效果的研究［Ｊ］．环境科学，２Ｏ０７（５）：９７５—９８１．　［１７］唐林森．湖北农村地区富营养化水体的人工生态浮岛技术　修复研究［Ｊ］．环境整治，２０１０（４）：５６—５８．　［１２］吴建强，黄沈发，丁玲．水生植物水体修复机理及其影响因　素［Ｊ］．水资源保护，２００７（４）：１８—２２．　［１３］方焰星，何池全，梁霞，等．水生植物对污染水体氮磷的净　化效果研究［Ｊ］．水生态学杂志，２０１０，３（６）：３９—４３．　［１４］Ａｍｅｌｉａ　Ｋ　Ｋｉｖａｉｓｉ．Ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｆｏｒ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｗｅｔｌａｎｄｓ　ｆｏｒ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｒｅｕｓｅ　ｉｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ　ｃｏｕｎｔｉｒｅｓ：ａ　ｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．　Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００１（１６）：５４５—５６０．　［１８］谢明军，罗卓英，罗绍山．浅析人工湿地污水处理技术［Ｊ］．　有色金属设计，２００７，３４（１）：８５—８９．　［１９］郑姝卉，李振，白娟．浅析我国人工湿地污水处理术［Ｊ］－Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，２００９（９）：４１－－４２．　（责任编辑：白尚平）　第一作者简介：王炯，男，１９７３年９月生，现为太原理工大　［１５］丁吉震．ｃＢｓ水体修复技术［Ｊ］．洁净煤技术，２０００，６（４）：３６—３８．　［１６］　Ｂｏｃｋｅｌｍａｎｎ　Ｂ　Ｎ，Ｆｅｎｒｉｃｈ　Ｅ　Ｋ，Ｌｉｎａ　Ｂ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　学环境科学与工程学院２０１０级硕士研究生，经济师，山西省中　小企业信息网络中心，山西省太原市，０３０００１．　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ａｑｕａｔｉｃ　Ｐｌａｎｔ－ｂａｓｅｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＷＡＮＧ　Ｊｉｏｎｇ　ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｓｏｃｉａｌ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｏｕｒ　ｌｉｖｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｈａｓ　ｓｕｆｆｅｒｅｄ　ｇｒｅａｔ　ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｉｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｓ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｗｏｒｓｅ　ａｎｄ　ｗｏｒｓｅ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｓ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｓｅｒｉｏｕｓ．Ｉｔ　ｉｓ　ｖｅｒｙ　ｕｒｇｅｎｔ　ｆｏｒ　ＵＳ　ｔｏ　ｔａｋｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｆｒｏｍ　ｔｈｒｅｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ａｑｕａｔｉｃ　ｐｌａｎｔ’Ｓ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｙ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ｏｆ　ａｑｕａｔｉｃ　ｐｌａｎｔ－ｂａｓｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ａｎｄ　ｌｉｍｉｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｑｕａｔｉｃ　ｐｌａｎｔ－ｂａｓｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａｎｄ　ａｃｔｕａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　ＫＥＹ　ＷＯＲＤＳ：ａｑｕａｔｉｃ　ｐｌａｎｔ；ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ；ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ；ｌｉｍｉｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　１０７