污水水生植物科技論文
① 哪種水生植物去除污水能力最好
每種植物對不同污染物的凈化能力是不同的。有興趣可以查找這幾篇論文:
《沉水版_挺水培養水權生植物去除污水中氮磷的效果》
《人工景觀生態湖濱凈化帶植物的遴選》
《水生植物對污染物的清除及其應用》
《不同水生植物對滇池入湖河道污水凈化效能的比較》
② 誰有關於「水生植物」的英文文獻
請詳細說明一下。水生植物種類太多。有淡水的,有鹹水的,有挺水型,有潛水型,還分好多個科。建議你先在scholar.google.com上檢索一下,看一下題目和摘要,然後定下來你需要不需要原文,然後再發貼求該文章。國內好多的論壇里都可要求原文的。要把你的郵箱留下。
The Effect of Aquatic Plant Species Richness on Wetland Ecosystem Processes
KAM Engelhardt, ME Ritchie - Ecology, 2002
http://www.esajournals.org/doi/abs/10.1890/0012-9658(2002)083%5B2911%3ATEOAPS%5D2.0.CO%3B2,可以免費下全文。如果下不了,可以給我留言。
Heavy metal adsorption properties of a submerged aquatic plant (Ceratophyllum demersum)
O Keskinkan, MZL Goksu, M Basibuyuk, CF Forster - Bioresource Technology, 2004
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14693453,可以下摘要。
Phytoaccumulation of heavy metals by aquatic plants
M Kamal, AE Ghaly, N Mahmoud, R Côté - Environment International, 2004 - Elsevier
③ 能治理水污染的水生植物
都可以治理,只是如果排放遠大於處理量,那就沒有用了。根源還是要把源頭掐掉。
④ 探究實驗:探究水生植物對水生環境的適應方式
綜述了水生植物適應水環境的特點,在污水處理中的應用及其對水質的凈化作用。隨著人們對其研究的深入,特別是在工藝選擇和凈化機理等方面的努力,水生植物必將在水污染控制中發揮更重要的作用,從而更大程度地造福人類。
關鍵詞:水生植物;水環境;凈化作用
地球表面積71%被水覆蓋,大洋承納了整個生物圈內97%的水體,極地冰固化了生物圈內2%的水體,只有不到1%的水體以淡水形態存在於江、河、湖泊中,這也是我們人類和其他生物賴以生存的基礎。但是,隨著工業化的進程和人類數量的不斷增加,生態環境不斷受到破壞,水污染日趨嚴重,我國90%以上的公園水體都遭到不同程度的污染,化學需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、總氮(TN)、總磷 (TP)和非離子氨等指標,大多超過國家地面水環境質量四類標准[1]。水體污染問題受到了廣泛的關注,學者對如何預防和治理水體污染做了大量的研究[2~4]。在污水處理中,傳統污染水處理方法如生化二級處理法,工藝成熟,處理效果理想,但建造、運行、管理費用過高;化學法(如加入硫酸銅等)和換水法處理污水,雖然均有一定效果,但化學法易產生二次污染,換水法不夠方便、經濟,且僅適宜於小型水體。為了尋找高效低耗的水污染處理技術,20世紀70年代,水生植物開始受到人們的關注。水生植物不僅具有較高的觀賞價值,還能主動吸收水體中的養分物質,對富營養化水體可起到凈化作用。為此,筆者就水生植物適應水環境的特點,對水質的凈化作用和機理進行了概括和分析,為科技工作者治理水體污染提供一些理論與依據。
1 水生植物在污水處理中的應用及其適應水環境的特點
凡生長在水中或濕土壤中的植物,以大型的草本植物為主,包括水生、濕生和沼生植物,通稱為水生植物(hydrophyte)[5]。水生植物可分3種生活型,這3種類型的水生植物在污水處理系統中存在一些不同方式(詳見表1)。
水生植物生活在溫度變化平緩,光照強度弱,氧含量少的過量水環境中,與陸地環境迥然不同。水生植物之所以能適應水環境是因為其在長期的演化過程中,從植物體各器官的形態、結構到生長、繁殖等生理機能,都表現出了對水環境的高度適應[6]。
1.1 獨特的葉片結構能適應弱光的條件
水環境里光線微弱,然而水生植物光合性能並不亞於陸生植物。原來,水生植物的葉片通常薄而柔軟,有的葉片細裂如絲呈線狀,如金魚藻;有的呈帶狀,如芳草。水車前的葉子寬大、薄而透明。葉綠體除了分布在葉肉細胞里,還分布在表皮細胞內,最有趣的是葉綠體能隨著原生質的流動而流向迎光面。這使水生植物能更有效地利用水中的微弱光。黑藻和狐尾藻等沉水植物,它們的柵欄組織不發達,通常只有一層細胞,由於深水層光質的變化,體內褐色素增加呈墨綠色,可以增強對水中短波光的吸收。漂浮植物,浮葉的上表面能接受陽光,柵欄組織發育充分,可由 5~6 層細胞組成。挺水植物的葉肉分化則更接近於陸生植物。
1.2 通氣結構能適應缺氧的條件
水中氧氣缺乏,含氧量不足空氣中的1/20,水生植物要尋找和保證空氣的供應,因此那些漂浮或挺水植物具有直通大氣的通道。如蓮藕,空氣中的氧從氣孔進入葉片,再沿著葉柄那四通八達的通氣組織向地下根部擴散,以保證水中各部分器官的正常呼吸和代謝的需要,這種通氣系統屬於開放型。沉水植物金魚藻的通氣系統則屬於封閉型,其體內既可貯存自身呼吸所釋放的二氧化碳,以供光合作用時的需要,同時又能將光合作用所釋放的氧貯存起來滿足呼吸時的需要。
1.3 輸導組織的退化
水生植物很容易得到水分,因而其輸導組織都表現出不同程度的退化,特別是木質部更為突出。沉水植物木質部上留下一個空腔,被韌皮部包圍著。浮水植物的維管束也相當退化。
1.4 發達的氣囊組織
在池塘和湖泊中,常可見到各種浮水植物安靜地漂浮於水面。它們藉助於增加浮力的結構,使葉片浮於水面接受陽光和空氣。如水葫蘆,它的葉柄基部中空膨大,變成很大的氣囊。菱葉的葉柄基部也有這種大氣囊。當菱花凋落的時候,水底下就開始結出沉沉的菱角。這些菱角本來會使全株植物沒入水中,可是就在這個時候,葉柄上長出了浮囊,這就使植物擺脫了沒頂的危脅。而且,水越深,葉柄上的浮囊也就越大。千姿百態的水生植物,在長期進化的過程中,形成了許多與水環境相適應的形態結構,從而繁衍不息,在整個植物類群中,占據一定的位置。
2 水生植物對水質的凈化作用
2.1 具凈化作用的水生植物
我國利用水生植物凈化水質的研究始於70年代中期,包括靜態條件下單一物種及多種植物配植對污染物濃度較高污水的凈化作用,及動態方法研究水生植物對污水處理效果[7]。近30年來,對東湖、巢湖、滇池、太湖、洪湖、保立湖、鴨兒湖、白洋淀等淺水湖泊的富營養化控制和濕地生態系統恢復的大量研究證明[8~10],水生植物可以吸收、富集水中的營養物質及其它元素,可增加水體中的氧氣含量,或抑制有害藻類繁殖的能力,遏止底泥營養鹽向水中的再釋放利於水體的生物平衡等。水生高等植物能有效地凈化富營養化湖水,提高水體的自凈能力[11],也是人工濕地系統發揮凈化作用必不可少的因素之一[12~14]。
有些水生植物如水蔥、風信子、香蒲等具有較高的觀賞價值,同時還可以處理污水,是兼具觀賞價值和污水處理研究的重點選擇材料[15]。
2.2 水生植物凈化水質的機理
通過種植水生植物凈化水質,是利用許多水生植物特別是水生維管束植物能夠大量吸收營養物質,或降解轉化有毒有害物質為無毒物質的性質。在廢水或受到污染的天然水體中種植大量耐污染凈化較強的水生高等植物,使其通過自身的生命活動將水中的污染物質分解轉化或富集到體內,恢復水域中的養分平衡;同時通過水生植物的光合作用放出氧氣,增加水中溶解氧含量,從而改善水質,減輕或消除水污染。
2.2.1 植物自身的性狀和抗性能力
水生植物由於長期生活在一種缺氧、弱光的環境中,本身形態解剖結構上形成特殊性[16]。根、莖、葉形成完整的通氣組織,保證器官和組織對O2的需要[17];葉片呈肉質,如香蒲表皮有厚角質層,柵欄組織發達,污染點處的根、莖、葉表皮細胞排列緊密等結構能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分過分蒸騰,增強了香蒲植物的耐污性和抵抗力[12]。
2.2.2 植物的吸收、富集作用
水生植物根系發達,利於吸收水中物質。如鳳眼蓮生長過程需要大量的N、P營養物[18],它吸收後生長迅速,對於凈化富營養化水體效果明顯[19],實驗第3天鳳眼蓮使養殖水體的Cu離子消失率達53%,實驗第6天則可達75%[20]。香蒲植物吸收廢水中的重金屬時,吸收能力大小依次是根>地下莖>葉,並且按照一定的比例從生境中吸取各種元素,形成新的動態平衡,防止對某元素吸收過多而引起毒害。植物吸收污染物後,尤其是重金屬離子、農葯和其他人工合成有機物等,便富集、固定在體內或土壤中,減少水體中污染物量。研究表明,Pb, Zn進入香蒲體內,主要積聚在皮層細胞中的細胞壁上,只有少量進入原生質,可見細胞壁對重金屬有較高的親和力[21]。
2.2.3 凈化塘的沉降、吸附和過濾作用
凈化塘里水生植物生長旺盛,根系發達,與水體接觸面積大,形成密集的過濾層。如香蒲,它的地下莖和根形成縱橫交錯的地下莖網,水流緩慢時重金屬和懸浮顆粒被阻隔而沉降,防止其隨水流失[23],同時又在其表面進行離子交換、整合、吸附、沉澱等,不溶性膠體為根系吸附,凝集的菌膠團把懸浮性的有機物和新陳代謝產物沉降下來[22]。
2.2.4 生化作用
植物凈化污水的過程中生化作用也起到很大作用,這方面已有大量的研究[19,23,24],光合作用產生的O2和大氣中的O2直接輸送到植株各處,並向水中擴散,一方面根系通過釋放O2,氧化分解根系周圍的沉降物;另一方面使水體底部和基質土壤形成許多厭氧和好氧小區,為微生物活動創造條件,進而形成「根際區」。這樣,植物代謝產物和殘體及溶解的有機碳給濕地中的菌落提供食物源;同時,大量微生物在基質表面形成灰色生物膜,增加了微生物的數量和分解代謝的面積,使植物根部的污染物(富集或沉降下來的)被微生物分解利用或經生物代謝降解過程而去除。富營養化水體中,也可依靠水生植物根莖上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3—N向NO2—N和NO3—N的轉化過程,便於水生植物吸收與利用,減少底泥向水體中的營養鹽釋放。
2.2.5 對浮游藻類的競爭抑製作用
富營養化嚴重的水體中,藻類瘋長,水質惡化。栽種水生植物後,同浮游藻類競爭營養物質以及所需的光熱條件,同時分泌出抑藻物質,破壞藻類正常的生理代謝功能,迫使藻類死亡,以防止其帶來的毒素[23,24]。這樣可以提高水體透明度,改善水中的DO含量,促進沉水植物與共生菌的生長,進一步凈化水質。
2.3 利用水生植物凈化污水的處理方式
凈化塘——目前在利用水生植物凈化污水時通常是以凈化塘的方式,如鳳眼蓮凈化塘、香蒲植物凈化塘等[25~27]。凈化塘是以某種水生植物占絕對優勢而組成的特殊水生生態系統,這個系統通過水生植物群落的阻濾、沉降、吸附等物理作用以及植物體的吸收、積累等作用而達到對污水的凈化效果。最近幾年水生植物凈化塘在國內外發展都比較快,能凈化的污水種類越來越多,已由凈化生活污水發展到工業廢水和城市混合污水。處理規模也越來越大。從利用人工的凈化塘發展到利用天然湖塘、湖灣放養水生植物凈化水質和底泥。在水生植物的利用上,由一種植物為主發展到多種植物搭配,以相互取長補短,達到最佳的凈化效果。比如選用耐寒植物伊樂藻和喜溫植物鳳眼蓮及菱組建成的常綠型人工水生植被。不僅使實驗區內常年保持較好的水質,而且對外來污染沖擊有很強的緩沖能力,它可用於水源保護、局部性水質控制、污水凈化生態工程、小型富營養水體的生態恢復等[28]。
人工濕地系統——本世紀七十年代發展起來的人工濕地系統是利用水生植物處理污水的又一發展方向[29,30],由於建造和運轉費用低、維護簡單、效果好,且為眾多野生動物提供了棲息地,成了研究的重點。如蘆葦濕地可用於處理生活污水和部分工業廢水,如造紙廢水、紡織廢水、啤酒廢水、煉油廢水、養殖和飼料及食品加工廢水等。其基建投資、運轉費用和能耗均為常規二級處理方法的1/3~1/5,並有較好的經濟效益和生態效益[31]。Nyakang等[32]利用香蒲、蘆葦、美人蕉等觀賞性水生植物,經過一塊濕地和三個池塘構成的賓館和游泳池污水處理系統,在達到去污目的的同時也營造了優美的水體景觀。Koottatep等[33]還發現進入濕地約50%的總氮是被植物吸收的。濕地系統去除污染物的機理主要是通過沉降、過濾、化學沉澱和吸附、微生物反應和植物吸收等反應過程除去水中的污染物。所以濕地是一種低成本、易操作和高效率的污水處理方法。
水域浮床技術——水域浮床技術早期僅應用於農業生產,近10年來有學者利用該技術進行水污染控制。它採用人工新材料作浮床,並通過獨特的肥料供應、植物栽培與相應的工程措施,在自然水域的水面上無土栽培植物,在改善水域環境的同時,增加水產品產量[34~37]。
根際過濾技術(Rhizofiltration) ——根際過濾技術是近幾年發展的一種植物修復技術,用來處理放射性核素廢水、重金屬廢水以及富含營養鹽的廢水。它利用超積累植物的根系從廢水中吸收、富集和沉澱污染物,是更經濟、更適於現場操作的原位污染治理技術[38~39]。
3 結語
眾多研究表明,利用水生植物處理系統進行水污染控制具有投資、維護和運行費用低,管理簡便,污水處理效果好,可改善和恢復生態環境、回收資源和能源以及收獲經濟植物等諸多優點,在污水處理和富營養化水體凈化等方面均表現出良好的效果。未來的研究應注重本土原生植物的特性、跨區域引進新型物種的意義、水生植物修復的機理、物質循環、根系與水或土壤的微環境關系、植物與周圍微生物如何共同作用等方面。目前利用水生植物凈化污水尚有許多不足之處,但隨著人們對其研究的深入,特別是在工藝選擇和凈化機理等方面的努力,水生植物必將在水污染控制中發揮更重要的作用,從而更大程度地造福人類。
⑤ 哪些水生植物,可以改善水質
1、水葫蘆
多年生宿根浮水草本植物。因其在根與葉之間有一像葫蘆狀的大氣泡又稱水葫蘆。莖葉懸垂於水上,櫱枝匍匐於水面。花色艷麗美觀。葉色翠綠偏深。須根發達,分櫱繁殖快,管理粗放,凈化水質的良好植物。
2、紅樹林
紅樹林生態效益是它的防風消浪、促淤保灘、固岸護堤、凈化海水和空氣的功能。
3、蘆葦
水生植物,放在水裡。它的主要機能可以歸納為幾個方面:水質凈化;創造生物(鳥類、魚類)的生息空間;改善景觀。
4、目前治污植物主要是一些水生的茭白、蘆葦、美人蕉、黃花鶯尾、燈心草、沙草等20餘種水生植物,它們不僅能夠有效地吸收水體中的氮、磷等元素,起到凈化水質、美化環境的作用,而且這種植物治污技術比其他處理方式的成本要降低三成。
拓展資料
水質(water quality )水體質量的簡稱。它標志著水體的物理(如色度、濁度、臭味等)、化學(無機物和有機物的含量)和生物(細菌、微生物、浮游生物、底棲生物)的特性及其組成的狀況。
水質為評價水體質量的狀況,規定了一系列水質參數和水質標准。如生活飲用水、工業用水和漁業用水等水質標准。
未經人類活動污染的自然界水的物理化學特性及其動態特徵。物理特性主要指水的溫度、顏色、透明度、嗅和味。水的化學性質由溶解和分散在天然水中的氣體、離子、分子、膠體物質及懸浮質、微生物和這些物質的含量所決定。
⑥ 如何用水生植物進行污水處理
不能,應該先物理沉澱,在經過各種微生物分解,在用水生植物,直接用水生植物會使情況更糟糕
⑦ 抗污染水生植物國內外科技創新發展概況和最新發展趨勢
目前我國絕大部分的城市污水處理廠均採用傳統的二級活性污泥法處理工藝,而高額的工程投資和運轉費用則制約了其推廣和應用,尤其是對我國欠發達地區,資金和能源短缺問題普遍,許多中小城鎮仍沒有完善的污水處理系統。大量的研究結果表明,即使是在資金有保障的前提下,僅靠建立污水處理廠對點源進行處理,也很難使水污染得到有效控制。通常植物在生長過程中,能忍耐土壤中高濃度的污染物,植物的這種抗毒性作用,為植物對土壤和水體中的污染物吸收和降解奠定了基礎。該技術與我國的經濟發展水平相適應,對於解決中小城鎮的污水處理和生態環境的改善具有重要的實踐意義。
1、水生植物的生態效應
水生植物除了直接吸收、固定、分解污染物外,通常只是間接地參與污染物的分解,通過對土壤中細菌、真菌等微生物的調控來進行環境的修復,植物在水污染控制中生態效應主要表現在以下方面。
1.1物理作用
覆蓋於濕地中的水生植物,使風速在近土壤或水體表面降低,有利於水體中懸浮物的沉積,降低了沉積物質再懸浮的風險,增加了水體與植物間的接觸時間,同時還可以增強底質的穩定和降低水體的濁度。此外,植物的存在削弱了光線到達水體的強度,阻礙了植物覆蓋下的水體中藻類的大量繁殖,尤其是在浮萍類植物的濕地系統中比較常見。植物的存在對基質具有一定的保護作用,在溫帶地區的冬季,當枯死的植物殘體被雪覆蓋後,植物則對基質起到很好的保護膜作用,可以防止基質在冬季凍結,以維持冬季濕地系統仍具有一定的凈化能力。植物對基質的水力傳導性能產生一定的影響,植物的根在生長時對土壤具有干擾和疏鬆作用,當根死亡或腐爛後,會留下一些管型的大孔隙,在一定程度上增加了基質的水力傳導性。淹沒於水中的水生植物的莖和葉形成的生物膜,為大量的光合細菌、藻類和原生微生物等在植物組織上的生長提供了一定空間,埋藏於土壤中的根和根區也為微生物的活動提供了巨大的物理活動表面,植物根系也是重金屬和某些有機物的沉積場所。因此,植物地上和地下的生物膜對於濕地中發生的所有微生物過程都具有重要作用。
1.2植物對污染物的吸收作用
植物的生長和繁殖離不開營養物質,水體中的相當部分的營養物被植物轉化或保存在植物體內。對於不同生活型的水生植物,普遍認為漂浮植物吸收能力強於挺水植物,沉水植物最差。與木本植物相比草本植物對污水中的污染物則具有較高的去除率,如有蘆葦的濕地對NH+4-N的去除率接近100%,而無蘆葦時,僅為40%~75%.定期和持續地從濕地系統中收獲成熟的植物,並能妥善處理收獲的植物,是保證污水中的養分被有效去除和防止對水體造成二次污染的唯一途徑。植物的對污水的凈化作用是植物吸收和微生物綜合作用的結果,植物的存在有利於硝化、反硝化細菌的生存。張鴻等研究表明,在種植水芹、鳳眼蓮的濕地中,硝化和反硝化細菌的數量均高於沒有植物的濕地,水芹濕地的細菌數量多於鳳眼蓮濕地的細菌數量,但前者對氨氮的去除率卻低於後者,說明人工濕地系統中對N的去除植物的吸收佔主導地位。吳振斌等在進行的上、下行流的復合人工濕地系統的研究中,分別種植不同植物的濕地對COD、BOD5、TN、TP的去除效果均好於沒有種植植物的對照濕地。濕地植物直接吸收和利用可利用態P,起到去P的作用,並且植物的生長狀況直接影響到植物的去除效果,植物的良好長勢是對P去除的保證。
1.3植物根系釋放
濕地系統具有明顯的缺氧環境,濕地中氧的傳播速率約為陸地環境氧的傳播速率的萬分之一。水生植物則具有適合在缺氧條件下生存的結構與特徵,包括莖肥大,莖和根的中心具有較大的組織,莖中空,具淺根系等。植物的這種特殊結構,有利於氧在其體內的傳輸並能傳遞到根區,不僅滿足了植物在缺氧環境的呼吸作用,而且還可以促進根區的氧化還原反應與好氧微生物的活動。將光合作用產生的氧傳遞到根區,在根區的還原態的介質中形成氧化的微環境,根區有氧區域與缺氧區域的共同存在為根區的好氧、兼氧和厭氧微生物提供了各自的小生境,使不同微生物都能發揮各自的作用。氧在植物根部的釋放主要取決於植物內部氧的濃度、周圍基質的需氧量以及植物根壁的滲透性。植物通過吸收而在根部釋放氧是由其本身的結構所決定的,植物的結構阻止了其在徑向的泄露,並努力使釋放到根區的氧的損失減少到最小。氧的釋放率一般在根的亞頂端區域最高,並隨距離根尖的增大而降低。水生植物具有對流型通氣組織,其根區和根部都具有較高的內部氧的濃度,這種對流型的氣體的流動明顯增加了可供氧根的長度,同時還可以通過氧化和脫毒減少根部一些潛在的有害物質。除了根系可以釋放氧外,根系還可以釋放其它物質。一些植物的根系分泌物能殺死污水中的細菌和病原微生物,濕地運行過程中對細菌的高去除率,驗證了上述結論。一些植物釋放的克生物質對其它植物的生長產生抑制或促進作用,表現植物間的相生相剋作用。鳳眼蓮、水花生、水浮蓮、寬葉香蒲等可以分泌出克藻物質,對水體中藻類的繁殖具有明顯的剋製作用。同樣藻類也可以對高等水生植物產生克製作用,尤其是當藻類大量繁殖形成水華時,高等水生植物的生長率和葉綠素均呈下降趨勢。
2、水生植物對水污染控制的影響因素
大量實踐證明,水污染的控制與植物的類型、群落構成、覆蓋度、水體透明度等因素相關。
2.1植物類型和群落構成
在提高植物處理效果研究方面,一個重要的研究內容是如何選擇合適的植物種類和確定不同植物的組合。漂浮植物是人工濕地中常用的一類植物,就去除效果而言,鳳眼蓮的凈化效果最好。挺水植物蘆葦、香蒲的使用頻率最高。很顯然,不同的物種或同一物種在不同濕地環境中的凈化效果都會有較大的差異性。作者在宜興進行的以多種植物構成的人工濕地系統凈化河水的試驗結果表明,多種植物合理的搭配較單一植物具有較好的處理效果,混合種不僅使濕地的凈化率提高,且凈化效果更穩定,夏漢平的研究結果也證明了這一點,且混合種有可能解決NO-3-N的凈化問題。吳振斌、邱東茹等利用在武漢東湖建成的大型圍隔生態系統,對水生植物特別是以沉水植物為主的水生植物群落對水質的改善作了定性、定量研究。試驗結果表明,沉水植物可以顯著改善水體的理化性質,在不同營養級水平上具有維持水體清潔和自身優勢穩定狀態的機制,水生植物有過量吸收營養物質的特性,可降低水體富營養化水平。水生生態系統逐步恢復,關鍵取決於其自身的自凈能力和環境容量,而自凈能力和環境容量又取決於穩定的和優化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海優化生態系統的基礎,草海歷史上長期以來,沉水植物就是湖泊中最主要的生產者。隨著水體富營養化的加劇,沉水植物大量消亡,草海的水生植物群落的構成發生了很大的變化,漂浮植物鳳眼蓮成為草海的單優勢群落,緻密生長的鳳眼蓮使湖水復氧受阻,水體中溶解氧得不到補充。鳳眼蓮雖具有很強的吸收N、P的能力,但過度繁盛的鳳眼蓮腐爛造成的二次污染反而加重了水體的富營養化水平。
2.2植物的覆蓋度、污水濃度
菹草對水體和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As等有較強的吸收、富集作用。吸收能力的大小與其生物量和群體的覆蓋度有關,當菹草的保持覆蓋度為50%時,生物量最大,凈化效率也達到最大。陳國強等研究了不同磷濃度對睡蓮和菱葉片生理活性的影響,研究結果表明,隨著磷營養鹽水平的提高,葉內無機磷的含量也逐漸增加,而葉綠素則隨磷含量的增加而降低。綜合考慮磷對兩種植物各指標的影響,認為菱的最適宜的濃度為0.1mmol/L,睡蓮為0.5mmol/L,超過或低於該濃度,都會對其生理活性產生不利影響。該研究結果間接反映了不同植物對磷的吸收作用,為去磷植物的選擇提供了參考。
2.3環境因子
影響水生植物去除率的因素有光照、水溫、溶解氧、pH、營養鹽和風浪等因素有關,不同生活型的水生植物對這些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其適合生長的季節和適宜的溫度,水體的透明度則成為沉水植物的限定因子。大量的研究結果表明,在水體的一定深度存在光補償點和補償深度,只有在光補償(點)深度以上,沉水植物才能進行正常的光合作用和呼吸作用,植物才能生長。
植物在水污染控制中的作用已在很多水體恢復試驗中得到驗證,但水生植物在其中的作用,國內外目前還存在一些的爭議。絕大多數的室內和現場試驗都表明,水生植物的作用是高效的或有效的。水生植物能否發揮其最大的凈化及應用潛力,關鍵在於植物種類的選擇和植物群落的搭配,特別是通過試驗選擇耐污性強、凈化效果好、適宜其生存環境的物種是一項優先考慮的工作。多個物種的合理搭配無疑會增強系統的對水體的凈化效果,而根據各地的具體情況進行植物篩選和系統觀測研究,則是選擇理想物種,發揮植物最大潛能的有效途徑。利用水生植物對污水的凈化作用對污染水體的修復過程,很少有廢物和排放物產生,無疑為我國日益惡化的水環境修復提供了一個良好的途徑,具有廣闊的市場和應用前景。
⑧ 求一篇有關植物在環境保護中的作用的小論文拜託了各位 謝謝
沈小傑 請採納 環境保護是我國的一項基本國策。植物的作用主要為對污染物的治理及其預防和監測。但由於各環境要素存在差異,植物在各環境要素保護中的作用不盡相同。本文從各個環境要素出發,概括了植物在各環境要素保護中的作用,包括在大氣環境中的作用,在水環境保護中的作用和在土壤保護中的作用等等。 關鍵詞:環境保護 植物 環境要素 凈化作用 監測作用 隨著生產力的發展和工農業的現代化,排放到環境的污染物日益增加,大大超過了生態系統自然凈化的能力,造成了環境污染。為了減少環境污染,措施很多,其中一條就是利用植物以防止環境污染,因為植物有凈化環境的能力,對各種污染物都有吸收、積累、分解和代謝作用,能降低大氣中有毒氣體的濃度,而且能保持大氣層中氧和二氧化碳的平衡,減少空氣中放射性物質的濃度,減弱躁聲,殺菌除塵,凈化環境污染。同時,由於不同植物對不同污染物的敏感性不同,又可用來監測預報環境污染。本文將主要從大氣、水、土壤三個環境要素主要闡述植物在環境保護中的作用。 植物在大氣環境保護中的作用 1.1凈化作用 植物對於大氣的凈化,主要有三方面的作用,即去除環境中微生物,對粉塵等的物理吸附作用和對化學物質的吸收轉化作用。 綠色植物具有抑制或殺死細菌的功能。利用這一功能栽植適當的綠化植物,可使大氣中細菌數量下降。一方面綠化地區空氣中灰塵減少,細菌失去滋生的場所,從而使細菌數量下降;另一方面植物的分泌物本身具有殺菌作用。目前,已經發現許多植物能分泌出具有殺死細菌、真菌和原生動物能力的揮發物質,例如洋蔥的碎糊能殺死葡萄球菌、鏈球菌及其他細菌;地榆的水浸液能在1分鍾內殺死傷寒、副傷寒A和B的病原菌和痢疾桿菌的各菌系;檸檬桉分泌的殺菌素可殺死肺炎球菌、痢疾桿菌、結核病和流感病毒等病菌;柑桔、迷迭香和吊蘭,可使空氣中的細菌和微生物大為減少。。 植物一般具有吸附灰塵的作用,植物的葉面有皺紋、粗糙或分泌油脂,可吸附或粘著粉塵,從而降低植物中灰塵等顆粒物的含量,凈化環境作用。蒙塵的植物,一經雨水沖洗,又能迅速恢復吸附的能力;此外,草坪也有顯著的減塵作用。常春藤、無花果、蓬萊蕉和普通蘆薈,都可以吸納灰塵。 植物對環境中的化學物質,能夠通過吸收、轉化等方式去除一部分的化學物質。植物可以吸收環境中的二氧化碳、二氧化硫、甲醛等物質,並將這些物質轉化為自身物質,降低環境中的化學物質濃度。如酚進入植物體後,大部分參加糖代謝,和糖結合成酚糖苷,對植物無毒,貯存於細胞內;另一小部分呈游離酚,則會被多酚氧化酶和過氧化物酶氧化分解,變成CO2、水和其他無毒化合物,解除其毒性。氰化物在植物體內能分解轉變為營養物質。地衣、垂柳、臭椿、山楂、板栗、夾竹桃、丁香等吸收SO2能力較強,積累較多硫化物;垂柳、拐棗、油茶具有較大的吸收氟化物的能力。蘆薈、吊蘭和虎尾蘭等可吸收甲醛。紫苑屬、黃耆、含煙草和雞冠花,這類植物能吸收大量的鈾等放射性核素。常青藤、月季、薔薇、蘆薈和萬年青,可有效清除室內的三氯乙烯、硫比氫、苯、苯酚、氟化氫和乙醚等。天門冬可清除重金屬微粒。龜背竹、虎尾蘭和一葉蘭,可吸收室內80%以上的有害氣體。月季,能較多地吸收硫化氫、苯、苯酚、氯化氫、乙醚等有害氣體。 1.2調節作用 植物能夠進行光合作用。光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,並且釋放出氧的過程。光合作用除了能轉化太陽能,製造有機物之外,還能調節大氣中氧和二氧化碳的含量,使大氣中的氧和二氧化碳的含量相對穩定。據估計,全世界所有生物通過呼吸作用消耗的氧和燃燒各種燃料所消耗的氧,平均為10000 t/s(噸每秒)。以這樣的消耗氧的速度計算,大氣中的氧大約只需二千年就會用完。然而,這種情況並沒有發生。這是因為綠色植物廣泛地分布在地球上,不斷地通過光合作用吸收二氧化碳和釋放氧,從而使大氣中的氧和二氧化碳的含量保持著相對的穩定。 1.3監測作用 植物對大氣污染還有監測和指示作用。植物監測是利用植物對某些大氣污染物的反映,監測空氣中有害氣體的種類和含量或大氣污染程度,以了解大氣環境質量狀況。在植物受到有害物質的侵害時,一般有害氣體都是從葉片上的氣孔鑽入的,因此葉片上往往出現肉眼看得見的各種傷斑。不同氣體引起的傷斑也會有所不同。因而可以通過調查葉片受害症狀,測量植物生長量、解析年輪等症狀判斷空氣中的環境質量。如果傷斑是二氧化硫引起的,則多出現在葉脈間,呈點狀或塊狀,嚴重時出現鯡骨效應;而由氟引起的傷斑大多集中在葉子的尖端和葉片邊緣,呈環狀或帶狀。比如,苔蘚枯死;雪松呈暗竭色傷斑,棉花葉片發白;各種植物出現「煙斑病」。這是SO2污染的跡象。菖蒲等植物出現淺褐色或紅色的明顯條斑,是氮氧化物中毒的顯示。假如丁香、垂柳萎靡不振,出現「白斑病」,說明空氣中有臭氧污染。要是秋海棠、向日葵突然發出花葉,則是氯化物污染引起的。其他的指示植物還有:紫花苜蓿、胡蘿卜、菠菜可以監測SO2污染;菖蘭、鬱金香可以監測氟污染;蘋果、玉米可以監測氯污染等等。 2.植物在水環境保護中的作用 利用水生植物凈化污水是一種成本低廉,節約能源、效益較高的簡便易行方法,目前,國內外有關部門正廣泛應用生物處理措施凈化污水。 曾有人做過這樣一個實驗:在一個實驗水池中栽培了蘆葦後,從水中排除的懸浮物減少了30%,氯化物減少90%,有機氮減少60%,磷酸鹽減少20%,氨減少66%,總硬度減少了33%。水池中的水經蘆葦的凈化,明顯清潔多了。 植物對水域的凈化,主要有以下途徑:首先是植物能分解和轉化某些有毒物質。在低濃度的情況下,植物能吸收某些有毒物質,並在體內將有毒物質分解和轉化為無毒成分。例如,植物從水中吸收丁酚,丁酚進入植物體後,就能與其他物質形成復雜的化合物,而失去毒性。其中最常見的為酚糖苷,它可以貯藏在液泡內變成對植物無毒的結合態物質,在以後的生長發育過程中,可以被分解和利用,參加細胞正常的代謝過程。其他苯、氰等也都有相似的情況;其次是植物的富集作用。水生植物能吸收和富集水中的有毒物質,其富集能力依植物種類不同而異,但一般可高於水中有毒物質濃度的幾十倍、幾百倍甚至幾千倍以上。 經試驗證明,多種高等水生植物對氮、磷和各種金屬以及酚、氰、農葯等有機物都有吸收、積累、分解和轉化的能力。其中,水葫蘆、水花生、水蔥、浮萍、紫萍、水浮蓮等都能有效地吸收、積累、分解廢水中的營養鹽類和多種有機污染物在最適宜的生長條件下,一公頃水葫蘆能將800人排放的氮、磷元素當天吸收掉。通過試驗進一步證明,在自然界中的多種水生植物,對水中的重金屬元素也有去除作用。如水葫蘆、水花生能從污水中除去鎘、鉛、汞、鉈、銀、鈷、鍶等重金屬元素。除此之外,浮萍在夏秋也能大量吸收、積累電廠洗煤廢水中的重金屬元素。另外,水生植物還能凈化廢水中的多種有機污染物。 水生植物在凈化污水方面各顯神通:水蔥、田薊、水生薄荷等植物可以有效殺死水中的細菌;鳳眼蓮、浮萍、菹草、金魚藻等植物有較高的吸收水中重金屬的能力。 我國水生植物資源十分豐富,對進一步研究、開發利用新的種類凈化污水,還有很大潛力。 3.植物在土壤環境保護中的作用 土壤污染可以由大氣污染和水質污染而引起。工廠排出的含有重金屬的廢氣、煙塵和其他有害氣體、工業廢水、廢渣,以及農業上施用化學農葯、某些毒性除莠劑及污水灌溉等都會污染土壤。其他放射性物質也會對土壤污染。土壤污染後,能引起土壤酸化或鹼化,以及影響有些作物的正常生長發育,因此,利用某些植物對土壤中污染物質的吸收,就能達到消除和凈化的目的,降低土壤污染。 植物除能吸收有害物質外,還具有防風固沙,涵養水源的作用。對於一些已經遭受污染或本身環境不好的土壤,植物也能夠對此進行調節和改善,保護土地資源。這類具有改良土壤能力的植物,稱為「綠肥」。人們常常請它們當開路先鋒,到十分艱苦的旱、澇、鹽、鹼、酸、瘠的鹽鹼荒地或紅壤荒地去「落戶」。它們不僅能在這些地區紮根生長,而且還積極地替莊稼創造美好的生活環境。此外,綠肥植物多有強大的根系,能夠充分吸收利用深層的水分和養分。因此,在它們死亡腐爛後,土壤表層就留下了豐富的養分。據計算,每畝如果收1500公斤苕子,土壤里就相當於增加了57公斤氮肥、12公斤磷肥、13 公斤鉀肥!像紫雲英、苜蓿等一些豆科綠肥,自身就是一個小小的化肥廠——它們利用根瘤中的固氮菌,將空氣的氮氣合成為氮肥,每畝可產氮肥50公斤左右。這些植物大大的改善了土壤環境,有利於土壤資源的保護和永續利用。 4.結論: 植物以其特有的生理特性,在環境保護中起著非常重要的作用。不僅能夠凈化大氣、水、土壤等環境,還能指示監測環境污染,改善環境條件,在保護和預防環境中起著非常重要的作用。此外,植物在環境保護中的作用遠不只此。植物能夠降低雜訊,減弱雜訊污染。綠色的環境還能創造舒適環境,改善心情。另外,環境保護重在人人參與,發揮群眾的作用。而植樹造林,可以讓大家見到環境保護的成果,改善環境,增強大家的環保信心與動力,更好地保護環境。由此可見,植物在環境保護中的作用是非常巨大的,用植物改善環境的發展前景也是相當巨大的。
求採納
⑨ 可凈化水體污染的水生植物
通過分析水生植物對水中氮、磷等營養元素和污染物的吸收及分解作用,可選擇不同的水生植物及其組合來適應不同的受污染水體。
1、水生大型植物富集氮磷是治理、調節和抑制湖泊富營養化的有效途徑之一,通過根部吸收底質中的氮磷,減少污染。沉水植物對滇池草海水體(含底泥)總氮去除速率:物種去除能力的大小順序依次為伊樂藻>苦草>狐尾藻>篦齒眼子菜>金魚藻>菹草>輪藻。
2、藻類、浮萍、石蓮花等植物可以大量富集水中的重金屬,不過會造成植物死亡,沿食物鏈沉積。
3、荷花、蘆葦、水蔥、蒲草等挺水植物也能夠起到凈化水質的作用,還具有觀賞作用。