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蘆葦 水生植物在尾水生態(tài)凈化系統(tǒng)的構(gòu)建中有著不可或缺的地位，主要原因是它們復(fù)雜的根系結(jié)構(gòu)可以聚集大量微生物，對(duì)污染負(fù)荷的進(jìn)一步削減有促進(jìn)作用，其次由于植物生長(zhǎng)發(fā)育的需要，通過(guò)定期的收割也可以將部分剩余氮磷轉(zhuǎn)移出水體，同時(shí)通過(guò)景觀手法可以將各種植物構(gòu)建形成一幅美麗的生態(tài)風(fēng)景畫(huà)，做到四季有綠，三季有花，實(shí)現(xiàn)真正的環(huán)境友好。

本文旨在通過(guò)對(duì)生態(tài)水處理中部分常用植物的性能簡(jiǎn)析，為相關(guān)工藝和景觀專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)提供一定的幫助。

一、挺水植物

挺水植物的根、根莖生長(zhǎng)在水的底泥之中，莖、葉挺出水面；適生于0-1.5米的淺水處，其中有的種類(lèi)生長(zhǎng)于潮濕的岸邊。這類(lèi)植物在空氣中的部分，具有陸生植物的特征；生長(zhǎng)在水中的部分（根或地下莖），具有水生植物的特征。在水生態(tài)凈化系統(tǒng)中常用的挺水植物有蘆葦、香蒲、水蔥、千屈菜、水生鳶尾、再力花等。

1、 蘆葦

葉、葉鞘、莖、根狀莖和不定根都具有通氣組織，它在凈化污水中有著非常重要的作用，同時(shí)由于蘆葦具有很強(qiáng)的適生性，除了森林生境外，幾乎可以迅速擴(kuò)展繁殖生長(zhǎng)于各種有水源的空曠地帶，故蘆葦在尾水生態(tài)凈化系統(tǒng)中的應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，蘆葦單獨(dú)種植50d時(shí)對(duì)水體中的氨氮的去除率約90%,磷的去除率約80%，COD的去除率約80%。在實(shí)際應(yīng)用中蘆葦一般與表面流人工濕地相結(jié)合，構(gòu)建人工蘆葦濕地。

蘆葦具有耐寒、抗旱、抗高溫、抗倒伏等特點(diǎn)，主要有熱河蘆葦和花葉蘆葦兩個(gè)品種，花序形似毛帚，葉子具有白色條紋，大面積種植可以形成美麗的蘆葦蕩。一般設(shè)計(jì)栽植密度為25株/m²。

2、 香蒲

香蒲是大型水生維管束植物，與蘆葦類(lèi)似，具有很好的水質(zhì)凈化能力，相關(guān)研究表明實(shí)驗(yàn)室條件下香蒲對(duì)水體中的氨氮有約90%的去除率，對(duì)總磷的去除率約70%。但需要特別注意的是，若收割不及時(shí)香蒲殘?bào)w在水中分解后會(huì)對(duì)水體造成一定的污染，導(dǎo)致氮磷升高。

香蒲喜高溫多濕氣候，生長(zhǎng)適溫為15-30℃，當(dāng)氣溫下降到10℃以下時(shí)，生長(zhǎng)基本停止，越冬期間能耐零下9℃低溫，當(dāng)氣溫升高到35℃以上時(shí)，植株生長(zhǎng)緩慢。其最適水深20-60厘米，亦能耐70-80厘米的深水。長(zhǎng)江流域6-7月抽薹開(kāi)花，花開(kāi)形式“烤香腸”，具有一定藥用價(jià)值。在生態(tài)水處理中常與蘆葦搭配種植。一般設(shè)計(jì)栽植密度為16株/m²。

3、 水蔥

水蔥根匍匐莖的形態(tài)特征粗大，須根較多，實(shí)驗(yàn)室研究表明水蔥具有很強(qiáng)的凈化污水能力，除了對(duì)普通的氮磷有吸收能力外，它還可以吸收水體中的有機(jī)化合物和重金屬，包括酚類(lèi)、吡啶類(lèi)、苯類(lèi)等，此外對(duì)水體中的大腸桿菌也有一定的殺滅作用。

水蔥葉片呈線形，粉綠色，花葉細(xì)黃，最佳生長(zhǎng)溫度15-30℃，能耐低溫，可露地越冬，具有較高的觀賞能力，可以營(yíng)造生機(jī)勃勃的景象。一般設(shè)計(jì)栽植密度為16株/m²。

二、沉水植物

沉水植物是指植物體全部位于水層下面的水生植物，僅在開(kāi)花時(shí)花柄、花朵露出水面。它們的根有時(shí)不發(fā)達(dá)或退化，植物體的各部分都可吸收水分和養(yǎng)料，通氣組織特別發(fā)達(dá)，有利于在水中缺乏空氣的情況下進(jìn)行氣體交換，這類(lèi)植物的葉子大多為帶狀或絲狀，且具有很強(qiáng)的水體凈化能力。在水生態(tài)凈化系統(tǒng)中常用的沉水植物有主要有苦草、狐尾藻、黑藻等。

1、 苦草

苦草，別稱(chēng)蓼萍草，扁草。為多年生無(wú)莖沉水草本，有匍匐莖。葉子呈線形或帶形，長(zhǎng)20-200厘米，寬0.5-2厘米，綠色或略帶紫紅色，常具棕色條紋和斑點(diǎn)，先端圓鈍，邊緣全緣或具不明顯的細(xì)鋸齒，是雞鴨等家禽和許多鳥(niǎo)類(lèi)以及小龍蝦的優(yōu)良飼料。苦草四季常綠，耐寒，可以自然越冬。設(shè)計(jì)種植密度為9叢/m²。

苦草除了具有改善湖泊的生態(tài)的能力，同時(shí)以苦草為代表的沉水植物還是湖泊生態(tài)系統(tǒng)是否健康的一個(gè)重要標(biāo)志。實(shí)驗(yàn)室研究表明苦草除了可以能從水體中吸收氮、磷等物質(zhì)，同時(shí)還可以顯著改善城市緩流污染河道底泥氧化還原環(huán)境，減少致黑物質(zhì)亞鐵的含量，促進(jìn)黑臭河道中鐵、硫的自然循環(huán),防止亞鐵、H2S的累積。

2、 狐尾藻

狐尾藻為世界廣布種，喜無(wú)日光直射的明亮之處，其性喜溫暖， 較耐低溫，在16-26℃的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)較好，越冬溫度不宜低于4℃。狐尾藻精制小巧，顏值搞，具有很高的觀賞性。     

狐尾藻既可以通過(guò)根吸收底質(zhì)中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)也可通過(guò)莖葉利用水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，氮、磷被吸收后用以合成植物自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì)，而對(duì)狐尾藻有毒害作用的某些重金屬和有機(jī)物則是脫毒后被儲(chǔ)存于其體內(nèi)或在其體內(nèi)被降解。當(dāng)狐尾藻被收割運(yùn)移出水生生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也隨之從水體中輸出，從而達(dá)到凈化水體的作用。大量研究表明狐尾藻對(duì)受污染的水體（含底泥）中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總氮的去除效率都達(dá)到了90%以上，表現(xiàn)出顯著的去除效果。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，水體中總氮濃度呈負(fù)指數(shù)形式衰退。而且在不同的季節(jié)，狐尾藻對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水中的氮磷均有較好的凈化作用，對(duì)天氣溫度變化的耐受性好。所以是湖泊等生態(tài)修復(fù)工程中作為凈水工具種和植被恢復(fù)先鋒物種。設(shè)計(jì)種植密度為9叢/m²。

3、 黑藻

黑藻是水鱉科黑藻屬植物，多年生沉水草本。莖伸長(zhǎng)，有分支，呈圓柱形，表面具縱向細(xì)棱紋，質(zhì)較脆。花葉呈白色或淡黃綠色，狹披針形至披針形。具有良好的水質(zhì)凈化能力，喜光照充足的環(huán)境，喜溫暖，耐寒冷，在15-30℃的溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)良好，黑藻不易患病，亦較少受到有害動(dòng)物的侵襲。

它的最佳觀賞時(shí)段可達(dá)3-5個(gè)月。由于黑藻的繁殖速度較快，因此在適宜生長(zhǎng)的環(huán)境中，要定期將部分植株進(jìn)行清理，以保持栽培環(huán)境的生態(tài)平衡。設(shè)計(jì)種植密度為9株/m²。

三、浮水植物

浮水植物也稱(chēng)浮葉植物，生于淺水中，葉浮于水面，浮葉植物根一般因?yàn)槿狈ρ鯕猓饕ㄟ^(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生醇類(lèi)物質(zhì)，通過(guò)葉柄也能由葉供給氧氣，葉柄與水深相適應(yīng)可伸得很長(zhǎng)，還有一些水中葉和浮葉具有顯著的不同形態(tài)的植物。浮水植物體內(nèi)多貯藏有較多的氣體，使葉片或植物體能平穩(wěn)地漂浮于水面，氣孔也多生于葉片的上表面。浮水植物中有的是植物體完全漂浮水面，有的是根狀莖埋生于水底泥中，而葉片漂浮水面的。

在水生態(tài)凈化系統(tǒng)中常用的浮水植物有主要有鳳眼蓮、滿(mǎn)江紅、水鱉等。

1、 鳳眼蓮

鳳眼蓮又名鳳眼藍(lán)、水葫蘆，浮水草本。須根發(fā)達(dá)，棕黑色。莖極短，匍匐枝淡綠色。葉在基部叢生，蓮座狀排列；葉片圓形，表面深綠色；葉柄長(zhǎng)短不等，內(nèi)有許多多邊形柱狀細(xì)胞組成的氣室，維管束散布其間，黃綠色至綠色；葉柄基部有鞘狀黃綠色苞片；花葶多棱；穗狀花序通常具9-12朵花；花瓣紫藍(lán)色，花冠略?xún)蓚?cè)對(duì)稱(chēng)，四周淡紫紅色，中間藍(lán)色，在藍(lán)色的中央有1黃色圓斑，花被片基部合生成筒；雄蕊貼生于花被筒上；花絲上有腺毛；花藥藍(lán)灰色；花粉粒黃色；子房長(zhǎng)梨形；花柱長(zhǎng)約2厘米；柱頭上密生腺毛。蒴果卵形。花期7-10月，果期8-11月。喜歡溫暖濕潤(rùn)、陽(yáng)光充足的環(huán)境，適應(yīng)性也很強(qiáng)，具有一定的耐寒能力，1844年在美國(guó)的博覽會(huì)上曾被喻為“美化世界的淡紫色花冠”。

鳳眼藍(lán)是監(jiān)測(cè)環(huán)境污染的良好植物，它可監(jiān)測(cè)水中是否有砷存在，還可凈化水中汞、鎘、鉛等有害物質(zhì)。在生長(zhǎng)過(guò)程中能吸收水體中大量的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素以及某些重金屬元素，鳳眼藍(lán)對(duì)凈化含有機(jī)物較多的工業(yè)廢水或生活污水的水體效果更加理想。

鳳眼藍(lán)在生長(zhǎng)適宜區(qū)，常由于過(guò)度繁殖，阻塞水道，影響交通，被列入世界百大外來(lái)入侵種之一。由于缺乏有效的管控，鳳眼蓮的大量生長(zhǎng)，會(huì)限制水體的流動(dòng)，使水體沒(méi)有陽(yáng)光照射，變得發(fā)臭，導(dǎo)致水體中的溶氧量減少，抑制浮游生物的生長(zhǎng)，破壞河涌生態(tài)環(huán)境。同時(shí)鳳眼藍(lán)的腐爛階段會(huì)大量地消耗水體中的溶解氧，水下動(dòng)物比如魚(yú)類(lèi)活動(dòng)繁殖空間將會(huì)減少，甚至?xí)?dǎo)致魚(yú)類(lèi)大量死亡。

故鳳眼蓮在水生態(tài)凈化系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)特別注意“圈養(yǎng)”，防止其無(wú)限制的擴(kuò)張，破壞生態(tài)，同時(shí)應(yīng)定期打撈清理。根據(jù)最新報(bào)道，云南滇池的“水葫蘆安全種養(yǎng)與資源化利用成套技術(shù)研究及工程示范”最終因?yàn)楹笃诠芸夭涣痛驌撇患皶r(shí)帶來(lái)了二次污染而宣告失敗。綜上，在水生態(tài)凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中關(guān)于鳳眼蓮的種植應(yīng)特別慎重，在缺乏合理的管控措施和后期維保力量不足的情況話應(yīng)盡量不用。一般情況下鳳眼蓮設(shè)計(jì)種植密度為40株/m²。

2、 滿(mǎn)江紅

滿(mǎn)江紅又稱(chēng)紅萍或綠萍 ，屬蕨類(lèi)植物。滿(mǎn)江紅原是一種綠肥作物，常見(jiàn)于稻田或水池中，因其與固氮藻類(lèi)共生，故能固定空氣中的游離氮，是稻谷的優(yōu)良生物肥源；因其具有較高的營(yíng)養(yǎng)成分，故可作為畜禽飼草利用，是畜禽的優(yōu)良飼草來(lái)源。滿(mǎn)江紅呈卵形或三角狀，根狀莖細(xì)長(zhǎng)橫走，一般為綠色，在秋后常變?yōu)樽霞t色，邊緣無(wú)色透明，常和魚(yú)腥藻共生，生長(zhǎng)溫輻寬、繁殖速度快、產(chǎn)量高、適應(yīng)能力強(qiáng)，漂浮于水面，常見(jiàn)于稻田、內(nèi)湖、池塘、水庫(kù)。滿(mǎn)江紅生長(zhǎng)對(duì)溫度條件要求高，過(guò)高過(guò)低均不宜生長(zhǎng)。當(dāng)氣溫低于5°C或高于40℃時(shí)，生長(zhǎng)停止，8℃~12℃開(kāi)始生長(zhǎng)，15℃~20℃生長(zhǎng)較快，20℃~25℃時(shí)生長(zhǎng)最快，35℃以上生長(zhǎng)緩慢。滿(mǎn)江紅隨著品種的不同對(duì)水溫和水深的要求也不同。滿(mǎn)江紅可在pH值3.5~10的水體中生長(zhǎng)，但最適pH值為6.5~7.5。

滿(mǎn)江紅在春秋季節(jié)是草食性魚(yú)類(lèi)的天然優(yōu)質(zhì)青綠飼料，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，可加快魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)，增強(qiáng)體質(zhì)和抗病能力，以滿(mǎn)江紅為基礎(chǔ)，在湖泊、水庫(kù)中建立起來(lái)的“萍+雞+魚(yú)”三重物質(zhì)生產(chǎn)、循環(huán)利用的體配套技術(shù)和在稻田中建立的高效、低耗、低污染的持續(xù)生態(tài)模式都在生產(chǎn)應(yīng)用中顯示出良好的經(jīng)濟(jì)效益。

滿(mǎn)江紅在水生態(tài)凈化系統(tǒng)中具有較高的水利用率，可以降低水體礦化度，調(diào)整水體pH值，凈化水體和富集鉀元素的作用，且固氮率較高，年固氮量高達(dá)249~300kg/hm2，此外滿(mǎn)江紅對(duì)Cr、Cd、Cu、Mn、Zn等重金屬離子有較為強(qiáng)烈的吸附作用。常規(guī)設(shè)計(jì)種植密度為150株/m²。

3、 水鱉

水鱉別名馬尿花，是浮水草本植物。須根長(zhǎng)可達(dá)30厘米。葉片表面有蜂窩狀貯氣組織，并具氣孔，用來(lái)儲(chǔ)存空氣，外形象鱉，所以叫水鱉。水鱉的葉片似心臟形，所以也有心心相連，代表著友誼與愛(ài)情長(zhǎng)久相伴的說(shuō)法。

據(jù)《中華本草》所記載，水鱉全草可入藥，其味苦、性寒，入藥具有清熱利濕的功效，可用于治療濕熱帶下等癥狀。此外水鱉植株尤其是其葉片具有較高的觀賞價(jià)值，其葉色翠綠，呈心型或圓形，花瓣呈白色，在小型家庭水族觀賞布景和大型濕地公園水景設(shè)計(jì)中均具有較高的應(yīng)用地位。

根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室研究表明，水鱉具有較強(qiáng)的水質(zhì)凈化能力，特別對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)化水體，有較強(qiáng)的適生性和較好的吸收處理效果。常規(guī)設(shè)計(jì)種植密度為64株/m²。