1、1 重金屬修復(fù)植物2 水生耐污植物3 當(dāng)前存在問(wèn)題第1頁(yè)/共13頁(yè) 通過(guò)生態(tài)方式修復(fù)河水、凈化水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污染水體凈化與修復(fù)的手段越來(lái)越受到普遍關(guān)注。因此，尋找高效凈化水體的水生植物是生態(tài)修復(fù)的關(guān)鍵。 水生植物凈化水體一方面是能夠吸收氮磷供自身生長(zhǎng)和代謝使用，另外多種水生植物還有很強(qiáng)的富集重金屬的能力。 由于不同的植物對(duì)不同的重金屬有其不同的耐受限度，故有必要知道其對(duì)重金屬離子的耐受臨界值。表1 部分水生植物對(duì)重金屬的耐受上限值(mg/L) 1.1植物對(duì)重金屬耐受上限重金屬離子 HgCuCdZnPb水車(chē)前-15.40.104.0040.3金魚(yú)藻1.007.805.00-水葫蘆0.0620.05.

2、0010.030.2荇菜-0.200.50-水蔥-30.0-大薸-5.0010.0-第2頁(yè)/共13頁(yè) 不同植物對(duì)同種重金屬的富集能力有所不同，而同種植物對(duì)不同重金屬的富集能力也不盡相同。表2 重金屬富集植物及去除效果匯總 1.2重金屬富集植物Cd、Pb富集植物富集系數(shù)（Cd）富集系數(shù)（Pb）-根莖葉根莖葉-旱傘草157.7524.16107.548.23-鳶尾122.86.69224.5114.53-菖蒲88.947.3966.922.24-美人蕉120.9426.0536.655.9-注：燈芯草、梭魚(yú)草能夠不同程度降低水體中重金屬含量，對(duì)Pb和Cd具有較強(qiáng)的富集能力。Cu、Pb、Zn富集植物

3、富集系數(shù)（Cu）富集系數(shù)（Pb）富集系數(shù)（Zn）根莖葉根莖葉根莖葉蘆葦2.991.216.993.748.324.29茭白9.122.5916.185.8226.939.06水鱉6.11.5833.41510.024.73其他重金屬富集植物(濃度單位均為mg/kg）重金屬種類(lèi)富集植物備注Pb、Zn、Cu、As、Mn鳳眼蓮在初始濃度Mn55mg/L水體中，對(duì)Mn的富集系數(shù)為（莖葉102.90，根210.09），在初始濃度（Cu，Zn，Cr，F(xiàn)e，Cd：15）5天去除率90%以上。對(duì)Hg、Cu、Cd、Zn、Pb的耐受上限分別為：0.06、20、5、10、30.2。Cd、As、Hg、Zn荇菜對(duì)Cd、

4、Zn的耐受上限分別為：0.5、0.2。Cd、Cr、Hg、Pb普生輪藻-As, Cd, Pb、Cu、Zn大薸初始濃度（Cd，Cu，Zn：5；）7天去除率20.1%，50.48%，60.4%。對(duì)Cu、Cd的耐受上限分別為：5、10。Pb、Zn東方香蒲鉛富集系數(shù)為（根66.86，莖葉41.38），在Pb300mg/L，可以正常生長(zhǎng)，不受抑制。Pb、As輪葉黑藻在初始濃度為(As:0.175mg/L、Pb:0.06mg/L）的污水中， As和Pb的富集系數(shù)分別為592，142。As、Cd大茨藻又能積累并移除大量的重金屬（As和Cd）。Co、Cr金魚(yú)藻對(duì)重金屬鈷、鉻有較強(qiáng)的超富集能力。對(duì)Hg、Cu、Cd

5、的耐受上限分別為：1、7.8、5。Pb、Hg苦草對(duì)重金屬Pb和Hg具有較強(qiáng)的吸收富集作用；初始濃度（Hg：0.1，0.5，1.0，3.0）6天去除率70%84%。Cu、Mn石菖蒲初始濃度（Cu，Mn：2.0）去除率91%-99.7%。Zn莼菜-Cd水蔥對(duì)重金屬具有較強(qiáng)的耐受性，且鎘富集能力較強(qiáng)。對(duì)Cd的耐受上限分別為：30。As、Cu槐葉萍同時(shí)槐葉萍對(duì)砷和銅具有良好的富集效果。初始濃度（Cu：150）3天去除率92.8%98.0%。Zn、As菹草-水車(chē)前對(duì)Cu、Cd、Zn、Pb的耐受上限分別為：15.4、0.1、4、40.3。第3頁(yè)/共13頁(yè) 由表2，對(duì)Cd、Pb具有較強(qiáng)富集能力的水生植物主要

6、有：旱傘草、鳶尾、燈芯草、菖蒲、美人蕉、梭魚(yú)草。蘆葦、茭白、水鱉對(duì)Zn、Cu、Pb具有明顯的吸收富集作用。在Cu9.00mg/L，Pb1.01mg/L，Zn6.00mg/L的水體環(huán)境下，上述三種植物均可以正常生長(zhǎng)。狐尾藻和小眼子菜對(duì)As、Zn、Cu、Cd和Pb均具有較強(qiáng)的吸收富集能力。對(duì)As和Pb的吸收效果尤其明顯，在初始濃度為（As:0.175mg/L、Pb:0.06mg/L）的污水中，狐尾藻和小眼子菜對(duì)As和Pb的富集系數(shù)分別為(342，124)和（524,93）。另外多種植物對(duì)不同重金屬具有富集能力，均可以作為水生態(tài)修復(fù)的潛在物種。 2.1水生植物對(duì)氮磷的吸收水生植物水體修復(fù)第4頁(yè)/共1

7、3頁(yè)u2.1.1水生植物體內(nèi)氮磷含量 通過(guò)水生植物對(duì)氮磷的吸收，治理受污染水體效果明顯。根據(jù)不同植物體內(nèi)氮磷含量高低，可以優(yōu)選出高效凈化水體的水生植物。表3 不同水生植物體內(nèi)氮磷含量由上表：浮水植物體內(nèi)氮磷含量最大，其次是沉水植物，最后是挺水植物。 2.1水生植物對(duì)氮磷的吸收植物名稱最大高度（m)氮含量（mg/kg)磷含量（mg/kg)薏苡224.1-25.64.2-5.6蘆葦318-212.0-3.0花葉蘆竹217.2-35.11.7-6.2野茭白110.9-25.11.3-6.9茭白1.816.8-27.94.4-5.3千屈菜0.812.3-29.91.61-5.94香蒲25.0-240.

8、5-4.0燈芯草1152鳶尾0.54.7-25.32.3-4.7菖蒲1.211-352.3-5.7大薸12.0-481.5-11.5浮萍25.0-50.04.0-15.0鳳眼蓮10-401.4-12槐葉萍20-481.8-9.0苦草0.516.9-30.52.2-4.7穗花狐尾藻1-381.2-6.4第5頁(yè)/共13頁(yè)u2.1.2水生植物對(duì)氮磷的凈化效果 通過(guò)水生植物對(duì)氮磷的吸收，治理受污染水體效果明顯。根據(jù)不同植物體內(nèi)氮磷含量高低，可以優(yōu)選出高效凈化水體的水生植物。表4 幾種水生植物對(duì)氮磷的凈化效果 2.1水生植物對(duì)氮磷的吸收植物名稱 初始濃度（mg/L） 去除率（%） 植物名稱 初始濃度（m

9、g/L) 去除率（%） 蘆葦 銨態(tài)氮3.46；總氮15.97；硝態(tài)氮1.10；總磷3.05； 90.27，91.90，89.08，82.60 旱傘草 CODcr150-180；總P4.55；總N41.70； 93.91；81.18； 水蔥 76.71，68.16，74.41，86.27 茭白 94.17；78.05； 水花生 92.24，91.60，91.10，95.10 香蒲 96.81；78.95； 香蒲 91.67，92.30，59.97，83.00 藨草 90.05；79.62； 慈姑 86.53，87.58，79.69，84.76 菖蒲 94.10；74.25； 大聚藻 總氮16.0

10、-110.51；總磷2.49-9.03 89.90，75.30 馬蹄蓮 89.86；85.17； 香菇草 91.80，79.10 鳳眼蓮 93.98；89.25； 水芹 91.50，94.00睡蓮 92.57；82.52； 美人蕉 88.00，74.30 紫萍 91.34；81.63； 鳳眼蓮 80.40，77.80 金魚(yú)藻 85.11；79.62； 大薸 74.90，69.90 水浮蓮 92.01；85.67； 黃菖蒲 38.60，50.40 旱傘草 CODcr350-400；總P9.78；總N54.78； 72.90；84.43； 鳶尾 50.00，50.40 茭白 67.33；81.53

11、； 旱傘草 CODcr50-60；總P2.47；總N15.13； 75.81；74.98； 香蒲 70.67；84.22； 茭白 82.35；53.52； 藨草 67.05；83.70； 香蒲 70.79；69.61； 菖蒲 58.71；81.08； 藨草 62.00；86.30； 馬蹄蓮 67.87；86.32； 菖蒲 65.23；70.80； 鳳眼蓮 86.68；84.96； 馬蹄蓮 70.32；77.36； 睡蓮 84.27；86.42； 鳳眼蓮 99.27；80.93； 紫萍 68.80；82.55； 睡蓮 89.23；75.57； 金魚(yú)藻 52.42；81.04； 第6頁(yè)/共13頁(yè)

12、由表4，以上植物對(duì)氮磷均具有較好的去除效果。其中鳳眼蓮、水浮蓮、旱傘草、香蒲對(duì)各種程度的污染均具有很強(qiáng)的去除能力，去除率在70%以上。除鳳眼蓮與睡蓮?fù)猓渌参飳?duì)高濃度的污染水體中的總磷去除效果較差，均未達(dá)到70%。表中水生植物中，黃菖蒲和鳶尾對(duì)氮磷的去除效果最差。 2.1水生植物對(duì)氮磷的吸收水生態(tài)修復(fù)植物第7頁(yè)/共13頁(yè) 2.2有效凈化有機(jī)物的水生植物 名稱初始濃度（mg/kg）去除率（%）旱傘草CODcr50-60；總P2.47；總N15.13；96.36；茭白98.38；香蒲95.14；藨草87.45；菖蒲90.28；馬蹄蓮93.12；鳳眼蓮99.19；睡蓮96.36；紫萍98.79

13、；金魚(yú)藻93.52；水浮蓮99.60；旱傘草CODcr150-180；總P4.55；總N41.70；99.34；茭白93.85；香蒲99.34；藨草92.75；菖蒲97.36；馬蹄蓮97.80；鳳眼蓮97.58；睡蓮98.79；紫萍99.56；金魚(yú)藻92.75；水浮蓮99.78；旱傘草CODcr350-400；總P9.78；總N54.78；90.90；茭白76.18；香蒲86.91；藨草73.31；菖蒲74.13；馬蹄蓮82.31；鳳眼蓮87.73；睡蓮88.14；紫萍87.32；金魚(yú)藻72.29；水浮蓮79.55； 表5 幾種水生植物對(duì)CODcr的凈化效果 表5表明傘草等水生植物對(duì)有機(jī)污染物

14、的凈化效果明顯。其中，旱傘草在各種污染濃度下CODcr去除率均能達(dá)到90%，其他植物在前兩種污染水平也都保持90%以上去除率。在污染程度最重（CODcr350-400mg/L、總P9.78mg/L、總N54.78mg/L）的情況下，傘草等植物的去除率也能保持在較高的水平，為75.87%-88.14%。 此外：茭白、慈姑對(duì)城市污水BOD5去除率可達(dá)80%以上。蘆葦、香蒲、眼子菜和鳳眼蓮等去除石油廢水的有機(jī)污染物達(dá)95%以上。水蔥可使食品廠廢水中COD降低70%-80%，使BOD5降低60%-90%。鹽生燈芯草、燈芯草和水蔥等對(duì)酚的凈化能力都很強(qiáng)，100g植物在100h之內(nèi)對(duì)酚的吸收分別達(dá)到204

15、mg/L，230 mg/L和202 mg/L。第8頁(yè)/共13頁(yè)表6 水生植物對(duì)DDT的去除效果 由表6，眼子菜和蓼屬植物對(duì)農(nóng)藥DDT凈化能力很強(qiáng)。當(dāng)水中DDT濃度為0.445g/L時(shí)，眼子菜體內(nèi)濃度達(dá)到1.0mg/L，富集系數(shù)為2220，水中DDT濃度為2.1g /L時(shí)，富集系數(shù)為3500。水中DDT濃度為0.30g /L，蓼屬植物體內(nèi)濃度可達(dá)30.3mg/L，富集系數(shù)為10萬(wàn)。水蔥對(duì)樂(lè)果的去除效果較強(qiáng)，去除率高達(dá)78.6%。 另外，水蔥和菖蒲對(duì)多效唑（殺蟲(chóng)劑）的積累和降解能力較強(qiáng)，可明顯縮短多效唑的半衰期，在高濃度多效唑（200mg/L)水體中仍能正常生長(zhǎng)。 水生鳶尾、菖蒲和千屈菜對(duì)加速降解

16、阿特拉津（除草劑）過(guò)程中享有較大貢獻(xiàn)，利用他們進(jìn)行水體中阿特拉津的污染修復(fù)具有較大可行性。 2.3有效吸收農(nóng)藥的水生植物植物名稱農(nóng)藥類(lèi)型初始濃度去除效果眼子菜DDT0.445-1.0g/L富集系數(shù)為：2220-3500蓼屬植物DDT0.30g /L富集系數(shù)為：100000水蔥樂(lè)果5mg/L去除率：78.6%第9頁(yè)/共13頁(yè)綜上，常用的生態(tài)修復(fù)水生植物如下表所示：表7 常見(jiàn)生態(tài)修復(fù)水生植物污染因子 修復(fù)植物Cd旱傘草、鳶尾、菖蒲、美人蕉、燈芯草、梭魚(yú)草、荇菜、普生輪藻、大薸、大茨藻、水蔥Pb旱傘草、鳶尾、菖蒲、美人蕉、燈芯草、梭魚(yú)草、蘆葦、茭白、水鱉、鳳眼蓮、普生輪藻、大薸、東方香蒲、輪葉黑藻C

17、u蘆葦、茭白、水鱉、鳳眼蓮、大薸、石菖蒲、槐葉萍Zn蘆葦、茭白、水鱉、鳳眼蓮、荇菜、大薸、東方香蒲、莼菜、菹草、水車(chē)前As鳳眼蓮、荇菜、輪葉黑藻、大茨藻、槐葉萍、菹草、水車(chē)前Mn鳳眼蓮、石菖蒲Hg荇菜、普生輪藻、苦草Cr普生輪藻、金魚(yú)藻Co金魚(yú)藻氮磷旱傘草、香蒲、鳳眼蓮、睡蓮、紫萍、水浮蓮、蘆葦、水花生、慈姑、茭白、馬蹄蓮、水蔥、大薸、美人蕉COD旱傘草、茭白、香蒲、藨草、菖蒲、馬蹄蓮、鳳眼蓮、睡蓮、紫萍、金魚(yú)藻、水浮蓮BOD5茭白、慈姑、蘆葦、香蒲、眼子菜、鳳眼蓮、水蔥酚鹽生燈芯草、燈芯草、水蔥農(nóng)藥眼子菜、蓼屬植物、水蔥、菖蒲、水生鳶尾、千屈菜 大薸和鳳眼蓮具有生物侵略性，在生態(tài)工程中應(yīng)注意

18、其管理；大聚藻和香菇草具有一定的耐寒特征，在我國(guó)南方地區(qū)冬季低溫條件下可以少量生長(zhǎng)；黃菖蒲和鳶尾對(duì)水質(zhì)凈化效果相對(duì)較差，但是在我國(guó)南方地區(qū)冬季低溫條件下能夠正常生長(zhǎng)，因此可以將這幾種挺水植物與其他水生植物組配使用，以提高冬季條件下的持續(xù)凈水能力和景觀效果。第10頁(yè)/共13頁(yè) 利用植物進(jìn)行土壤污染修復(fù)的研究較多，但對(duì)水體中植物污染修復(fù)尤其是重金屬修復(fù)的應(yīng)用還不是很多，植物對(duì)水體中污染物的吸收與累積、對(duì)不同濃度污染物的耐受性研究以及耐受性強(qiáng)水生植物的篩選等也有待于進(jìn)一步推進(jìn)。另外，由于地域及市場(chǎng)因素，水生植物市場(chǎng)量與需求量信息不對(duì)稱，一旦水生生態(tài)修復(fù)規(guī)模化后，極有可能產(chǎn)生供需難以平衡的潛在問(wèn)題。因此，在植物生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域還需開(kāi)展多方面的工作： （1）多數(shù)水生植物在冬