水生植物净化作用

水生植物的净化作用2.1水质状况水作为园林要素之一，其作用不言而喻，也不可替代。“山因水而活，水因山而秀”，但是如果水质变差，其效果则会适得其反。由于城市的扩张，人口的急剧增加，引起了一系列的问题。如水体的环境容量和生态载力不堪重负，生态系统遭到破坏。公园、居住区等的水体都遭到不同程度的污染。据统计，我国90%以上公园的水体，其化学需氧量（COD）、生化需氧量(BOD)、总氮(TN)、总磷(TP)和非离子氨等指标，大多超过国家地面水环境质量四类标准。而在上海某些居住小区的水体缺乏循环，成为了一潭死水，富营养化程度非常严重。水体的结构和功能被破坏，生物多样性丧失，水体的美学价值损害。人们“诗意的栖居”的梦想就很难达到。为此，在当今水资源紧张的背景下，许多专家都纷纷开展研究，以求找到合理的治理对策。2.2治理方法中国古典园林由于在很小的范围内堆山，叠石，凿池，很少受外界干扰，因而其水体经自身的净化就可保持水体的洁净。由于现代工业的发展和密集的人口聚居方式出现，现代的水景园融汇了中西方文化，水面开阔、景观设置强调点睛之笔，更注重亲水理念。现在由于各方面因素的影响使得水体中农药、化肥聚积，氮、磷等污染物超标，已严重影响水体业己存在的生态平衡。很多水体出现富营养化现象，水体由清变绿，由绿变黄，由黄变褐，甚至产生异味。所以现在很多景观水在造池理水前就考虑水质净化方案。2.2.1营养盐控制控制水体营养盐浓度是传统的富营养化防治措施，它基于限制因子原理，以实验室藻类生长瓶法测定结果为依据，对于外源性污染采取截污、污水改道、污水除磷，对于内源性污染采取了清淤挖泥、营养盐钝化、底层暴气、稀释冲刷、调节湖水氮磷比、覆盖底部沉积物及絮凝沉降等一系列措施。不少通过控制氮和磷来防治富营养化的实践并没有取得理想的成功结果[7][8]，但是，这只能说明不能仅仅靠控制营养盐来防治湖泊富营养化，而并不意味着不需要控制营养。2.2.2直接除藻用化学药品(如硫酸铜和其他除藻剂)控制藻类可能是最古老原始的方法，化学药品可快速杀死藻类，但死亡藻类所产生二次污染及化学药品的生物富集和生物放大对整个生态系统的负面影响较大，且剂量难以掌握，风险较大，若长期使用低浓度的化学药物会使藻类产生抗药性，因此，不适宜在景观水体中广泛使用，只能作为应急措施。2.2.3生物调控作为营养盐控制的一种替代技术，生物调控(Biomanipulation)是通过重建生物群落以得到一个有利的响应，常用于减少藻类生物量，保持水质清澈并提高生物多样性。主要是采用鱼类种群的下行调控。如增加食鱼性(Piscivores)鱼类或减少食浮游动物(Zooplanktivores)或食底栖(Benthivores)鱼类，以保证有充分的浮游动物等来控制藻类;也有直接利用“食藻鱼”控制蓝藻水华。生物调控较典型的是用于小而浅的、相对封闭的湖泊系统，在浅水湖泊由于生物分布垂直空间差异较小，因而在一定时间内对某些浮游植物控制效果较好。生物调控在欧洲得到深入研究和广泛应用，但是由于研究区域、研究对象以及研究范围的不同，往往难得到一致的结论与结果。因此，生物调控作为管理工具的有效性仍存在很大的争议。许多成功的实例往往是短期的，也面临着一系列的挑战。2.2.4EWT治理模式(EcologicalWaterTreatment)水质问题是水生态问题，生态问题应该用生态方法来解决。要获取稳定的健康的自然水环境，只有修复已退化的水生态系统。生态恢复已成为全球淡水生态系统研究的前瞻性研究领域，恢复湖泊生态系统结构和功能的完整性不仅是湖泊富营养化综合治理的目标，而且也是湖泊富营养化治理的重要手段。生态工程被认为是生态恢复的最佳工具，业已证明，用生态工程可以改善富营养化湖泊的局部水质、修复局部生态系统。近10余年来，中国科学家运用生态工程技术净化富营养化水体，恢复富营养化水体生态系统良性循环，取得了一些成功的经验。其中引种优质速生的水生植物重建和恢复湖泊的良性生态系统对抑制藻类生长、净化水质起着重要的作用.Blindow等指出，生物调控后湖泊能否保持清水状态，很大程度上依赖于恢复的水生高等植物的发展。北京动物园采用了水生植物净化水体的生态工程方法进行了研究。研究结果表明，利用水生植物不仅能净化北京动物园严重的富营养化的水体，而且还有利于营造水上园林景观和为水禽创造适宜的生存环境。越来越多的研究显示位于水体和陆地,它不仅生态系统之间的生态交错(Ecotone)如湿地，具有过滤功能、缓冲器功能，吸附和转移来自面源的污染物、营养物，改善水质；而且可截留固定颗粒物，减少水体中的颗粒物和沉积率。同时.湿地还可以提供生物繁育生长栖地、对于保护生物多样性、减少洪水危害、保持水土等具有重要意义。这些都证明了，利用水生植物及人工湿地来净化污水的方法由于无副作用、廉价和易操作，是城市景观水体富营养化治理较为理想的方法，具有较强的应用和发展前景。水生态修复的10条方法水生态修复是一项理论复杂、因素众多、操作困难的工作，既要因地制宜，又要符合科学，更要讲究实效。按照水生态系统的理论，结合上海河道、湖泊过去情况的分析，根据现在的实际状况和上海地区的实践经验，对修复水生态系统，创造水边和水中生物多样性环境，提出10条操作性措施。1、河坡植草坪（或灌木）传统的做法往往忽视生态，把河坡搞成直立式，或用块石和水泥板覆盖河坡并勾缝，其实，在不知不觉中已经破坏了生物的生长环境。从修复水生态系统出发，有条件的河坡都应植上草坪或灌木。护坡上的草坪和灌木所起的作用很大：一是草坪和灌木与土壤形成的土壤生物体系，同样可以像两岸的树林与草坪一样，起到减少有机物对河道、湖泊的冲击和营养化程度的作用，有些灌木的根须还能够直接伸到水体中吸收水中的营养成分；二是河坡是水域向陆域的自然过渡带，草坪和灌木与土壤的结合，改善了温度、湿度，提供了食物；三是在稳定边坡，防止水土流失的同时，改变了护坡硬、直、光的形象，给人们以绿色、柔和、多彩的享受。2、墙上攀绿藤城市化地区的部分河道，由于整个地区水面积的严重不足，为了确保水安全，提高河道汛期的蓄水量，不得已加高加固了防汛墙。弥补的办法是，在墙的陆域一侧种植绿色的爬藤植物，从下爬到上，到了顶以后从上爬到下，一直到水面；有条件的地区，在防汛墙的两面墙上，可依墙分层而建一些条式和点式的花坛，种上灌木或花草；硬质结构的直立或斜坡式护坡，宜种植一些垂枝灌木。3、水边栽植物水边是水生态系统里一个非常重要的组成部分，要尽可能构建挺水植物多样性的环境。在种植方法上，一般可以直接栽在河边的滩地上、斜坡上，也可栽在盆、缸及竹木框之类的容器做成的定床上；直立式防汛墙的下面，在不影响河道断面的基础上，利用河底淤泥在墙边构筑一定宽度，并有斜坡的湿地带，创造挺水植物生长的条件。4、水流多样化新的河道治理理念，要求在基本满足行洪需求的基础上，宜宽则宽、宜弯则弯、宜深则深、宜浅则浅，形成河道的多形态，水流的多样性。其作用有两条：一是水流的多样性，能够满足不同生物在不同阶段对水流的需要；二是河道的多形态、水流的多样性本身是水系景观的一个重要组成部分。5、水中建湿地河流、湖泊中的湿地，是修复水生态系统的一项重要手段，也可以称土壤生物工程，国内外有些中、小城市甚至用来处理城市的生活污水。河道与湖泊的治理中，在基本不影响行洪和槽蓄功能的前提下，应尽可能保留和建设一些湿地，一切都要因地制宜。另外，湿地也是水景观中不可多得的重要一笔，它充满了野趣、野味和自然气息，是人们回归自然的一种象征。6、水面养萍草水面上的植物有两种，一种是根在水里的浮水植物，它们是水葫芦、水葫狸等；另一种是根在河、湖底泥里的浮叶植物，它们是荷花、水鳖等。7、水下种水草实践证明，水草茂盛的水体，往往水质很好，而且与众不同的是清澈见底。人工种植水草，也是修复河道、湖泊水生态系统的重要一环。8、水里养鱼虾在放养鱼虾时，要注意食草性、食杂性、食肉性之间的搭配。鱼虾在的水里自由洄游，在水面泛起阵阵涟漪，使河道、湖泊显得生机蓬勃。9、水底爬螺蚌螺蚌等贝壳类动物和大量的底栖动物，在水底形成了另一个世界，它们是名副其实的水底清道夫，其作用不可小看。10、曝氧放细菌人们肉眼看不到的细菌、真菌、放线菌、土壤原生动物等生物种群的生存和繁衍，无时不刻地将水中的有机物质分解成无机物质和水，它们需要充足的氧气，所以，应尽量用各种方法和手段进行曝氧，通过增加水体中氧气的方法来促使好氧细菌的生长繁殖，以达到增强和加快分解水中有机污染物的目的。