研究表明,藻类的过度繁殖程度,与磷酸盐含量之间存在着某些平行关系,引起过度 繁殖的那些藻类,往往能积累大量正磷酸盐。受磷污染的水体,藻类大量繁殖,藻体死亡 后腐败被微生物分解,耗去大量溶解氧,严重影响鱼的生存。大多数种类的蓝藻会使水 产生霉味和腥臭味。许多种类还会产生毒素,并通过食物链影响人类的健康。含有大量 藻体的富营养化水体可使水流变缓,长期下去大量藻类遗体可使湖、河变浅,最终成为 沼泽地。
2.水生植物在污染水体修复中的应用
2.1人工湿地
2.1.1人工湿地系统是本世纪七十年代发展起来 的利用水生植物处理污水的新型废水处理,由于 建造和运转费用低、维护简单、效果好,且为众 多野生动物提供了栖息地,成了研究的重点。
2.1.2人工湿地一般由人工基质(一般为碎石)和 生长在其上的水生植物(如芦苇、短叶莎芷等组 成,是一个独特的土壤一植物一微生物生态系统。
存在的问题
海珠湿地公园是在原万亩果园的基础上进行规划设计的。园内种植有大 量原生 态果树，但由于缺乏科学合理的管理和规划，水质污染严重，湿 地功能下降，局部地区有退化趋势。
解决方法
为了净化水体，打造岭南水乡风情， 园内营造了多处亲水平台，通 过设置生态净化装置和种植水生植物，水质达到Ⅲ类。其中花溪作为 示范区主要亲水区，总面积1.18万m2，长650m，是海珠湿地公园的核 心景点。
净化原理
湿地剖面
沉水植物的作用 • 通过生长带走营养 • 浮游动物栖息地 • 小型鱼虾避难所 • 释放大量原生氧 • 磷的惰化沉降作用 • 增强氮的硝化、反硝化作用 • 化感作用，抑制藻类 • 固化底泥
水下生态系统结构
修复前后水质指标对比
修复前后水质复后，项目水体 水质显著提升， 由修复前的地表 劣质V类提升到 地表III类，部 分指标达到地表 II类标准。
花淡绿色，具短柄；花期6~7月。适应性强。 植于水边、小池旁观赏，也可入药
睡 莲 Nymphaea tetragona
芦 苇 Phragmites communis
水生美人蕉 Canna sp.
花色有红、白、黄、粉、蓝、紫之分。花 期６～ ９月。喜阳光充足、通风良好、 水质清洁、温暖的静水环境。
多生于低湿地或浅水中。夏秋开花，圆锥 花序， 顶生，疏散，多成白色，圆锥花 序分枝稠密，花期为 8～12月。
2.2净化塘
2.2.1利用水生植物净化污水时还有一种 以净化塘的方式,净化塘是以某种水生植 物}片绝对优势而组成的特殊水生生态系 统,这个系统通过水生植物群落的阻滤、 沉降、吸附等物理作用以及植物体的吸 收、积累等作用而达到对污水的净化效 果。
2.2.2净化塘从利用人工的净化塘发展到 利用天然湖塘、湖湾放养水生植物净化 水质和底泥。由于植物依据其生理特性 对不同污染物质会有不同的吸收效应,因 此净化塘在水生植物的利用上,由一种植 物为主发展到多种植物搭配,充分发挥各 种植物的优势,达到最佳的净化效果。
水生植物在应对水环境污染中的作用
一、水环境污染现状及水体氮、磷污染
1、水环境污染现状
随着工农业生产、人口及化肥农药和含磷洗涤剂用量的飞速增长,水体污染问题日 趋严重。江、河、湖水体不堪重负,污染负荷大大超越了水体自净能力,水环境污染和 水资源短缺问题 日益突出。
全球每年向江河湖泊排放污水4260亿咖“,造成55000亿km3水体的污染,占全球径流 量约14%以上,全球河流稳定流量的40%受到污染,并有恶化趋势。
花溪植物资源丰富，除了保留原有果树外，还种植了岭南特色的水生 植物。花溪应用的水生植物25种， 其中挺水植物以千屈菜、香蒲、 慈 姑 、大花美人 、芦苇 、纸莎草等为主；浮叶植物较少，以睡 莲 、萍逢为主； 漂 浮植物以浮萍为主；沉水植物为穗状狐尾藻。
种类
花色、花期及习性
园林应用
千屈菜 Lythrum salicaria 花叶芦竹 Arundo donax var. versicolor 花菖蒲 Iris sp.
植物光合作用产生的氧气和大气中的 氧气直接送到植株各处去,并向水中扩 散,一方面根系通过释放氧气,氧化分解 周围的沉降物;另一方面使水体的底部 和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区, 为微生物活动创造条件,进而形成“根 际区”。根系附近的微生物通过代谢消 耗了水体中的溶解氧使之呈现厌氧状态 而这种厌氧状态,有利于反硝化过程从 而能最大限度地除去水体中的硝氮。
二、水生植物修复污染水体的研究进展
近年来,水系的近自然型治理在工业化国 家正逐渐成为改善水体环境的新理念,利用 水生植物具有净化水体的能力,并兼有美化 景观的作用,建成具有生命活力的水生生态 系统也成为一种新潮流。我国利用水生植物 净化水质的研究始于70年代中期,水生植物 可吸收、富集水中的营养物质及其它元素, 使水体中的溶解氧含量增加,抑制有害藻类 繁殖等
• 是珠三角河涌湿地、城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混的复合湿地生 态系统。
• 海珠湿地公园具有繁华都市与自然风光相融、湿地生态系统结构特殊等特色， 为候鸟迁徙重要通道、岭南水果发源地和岭南民俗文化荟萃区。
• 海珠万亩果园种植果树的历史由来已久，果园内涌沟密布，通过珠江三角洲 感潮河段的水文特性灌溉果树，形成我国非常罕见的城市湖泊与河流湿地类 型。
2.1.3人工湿地可以促进废水中植物营养素的循 环,使废水中所含的有用物质以作物生产形式再 利用,能绿化土地,改善区域气候,促进生态环境 的良性循环。
2.1.4在人工湿地净化污水过程中,植物作用可以 归纳为三个重要的方面: ①直接吸收利用污水中可利用态的营养物质、 吸附和富集重金属和一些有毒有害物质; ②为根区好氧微生物输送氧气; ③增强和维持介质的水力传输。
叶片大，阔椭圆形，叶色为黄绿相间的花 叶及紫色叶。是大型的水生花卉，花色有 乳白、鲜黄、粉红、大红、紫红、复色斑 点等。 花期为北方6～10月；南方全年。
盆栽在庭院、建筑物或假山石前摆放； 与 其他水生植物如王莲、荷花、香蒲 等配置，周 围布置瀑布、溪流，形成 动静结合、生机勃勃 的自然景观。
景点旅游、水面绿化、河道管理、净 化水 质、沼泽湿地、置景工程、护土 固堤、改良土 壤之首选。
三、案例研习
1.海珠湿地公园
• 海珠湿地位于广州市中心城区，海珠区东南部，是广州规模最大、保存 最完整的生态绿核，被称为广州市的“南肺”和“肾”。
• 主要包括万亩果园、海珠湖及相关河涌39条，总用地面积1100公顷，水 域面积达380公顷。区域内河涌纵横交错，湿地资源丰富，其中城市内湖 湿地59.7公顷，河涌湿地214.6公顷，涌沟—半自然果林镶嵌复合湿地 202.3公顷，湿地率达54.8%。
2.越秀流花湖公园
广州流花湖公园，位于东风西路以北，因湖东北有南汉国古迹流花桥而 得名。总面积54万平方，其中水域面积33万平方米，有3大湖4小湖，以亚热带风 光为主要特点，因此其水生植物的应用较为丰富。
1958年市政府为疏导街道水患，组 织全市人民义务劳动，建成流花湖等四个人 工湖，后辟为公园，除原有蓄水防洪功能外， 还是集游览、娱乐、休憩功能为一体的大型 综合性公园。占地面积54.4万平方米，其中 水面面积占总面积的2／3，绿化面积占陆地 面积88％。
2.2 氮、磷污染的危害性 水体的氮污染会造成水体的富营养化现象。富营养化水体会使某些藻类恶性繁殖,出
现所谓的“水华”。这些藻类往往有一股腥味,使水质下降,水体透明度减少,色度增加, 水体变得混浊。其中的一些藻类的蛋白质毒素,可富集在水产生物体内,并通过食物链 使人中毒。大量藻类同时死亡时会耗去水中的氧,从而引起鱼类的大量死亡。还原态氮 排入水体会因硝化作用而耗去水体中大量的氧,造成水体黑臭。化合态氮对人及生物的 毒害作用。水中氨氮超过lm留L时,即会使水生生物的血液结合氧的能力降低,若饮用 NO3一N含量超过10mg/L的水(或NO3一50mgL/),可引起高铁血红蛋白症。
水生植物的种类 公园内水生植物的应用较为丰富，据调查流花公园设计应用了各类水
生植物达15种，其中挺水植物9种、浮水植物5种、沉水植物1种。各种水生 植物大小群落遍布，充分体现了水生植物应用的多样性。
流花湖公园水生植物种类及其分布表
水生植物种类丰 富，造景效果良好，但 鲜有运用生态浮床技术， 难以形成片植或零星点 缀的效果。
2.水体氮、磷污染
2.1 水体氮、磷污染源 水体中氮、磷等营养物质主要包括从外部进入水体的氮、磷,以及水体内部自
身底泥等沉积物释放进入水中的氮、磷。外源氮、磷主要通过面源污染和点源污 染两种方式进入水体。大多数情况下,氮主要通过面源进入水体,磷主要通过点源 进入水体。
污染源：①城市生活污水和工业废水 ②农田肥料和动物粪尿 ③城市雨水径流污染 ④气载污染物污染 ⑤水土流失及水产养殖原因造成的污染 ⑥底泥中氮、磷的溶出
天津水生植物，河道水质净化器
普陀水湿生植物繁育基地
瑞安环城河放养水生植物净化水质取得成效
1.水生植物净化水质的机理
水生植物对富营养化水体的净化中和了吸附、沉淀、吸收、代谢、`富集、 浓缩等各种作用。
旺盛根区为微型生物的生存及其对营养物质的降解提供了必要的场所和 好氧厌氧的条件。
水生植物根系发达,能吸收水体中营养 物质以满足植物体本身的生长发育需要, 水生植物发达的根系与水体接触面积大, 可以形成密集的过滤层,岑水流通过时, 可以过滤掉水体中的污染物质,在其表 面进行离子交换、整合、吸附、沉淀等, 不溶性胶体被根系乳附和吸附,凝集的 菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢的 产物沉降下来,使周围的水体变得澄清。
榭 四周
花色丰富，有红、白、紫、蓝等色。花期4 可栽植于浅水区、河滨池旁 月下旬至5月下旬。
耐寒，喜水湿，能在水畔和浅水中正常生 水边的石旁岩边 长，也 耐干燥。
花茎直立，上部着生出轮生状圆锥花序， 可做水边、岸边的绿化材料 白色，花期7~9月。有很强适应性，但要求 光照充足，气候温和、较背风的环境下生。
黄花鸢尾 Iris wilsonii