摘要：为解决淮北地区严重的水体富营养化问题，本文将水生植物应用于富营养化的水体治理中。从作用机理和影响因素角度出发，分析水生植物在富营养化水体中的主要作用，并提出应用措施。研究结果表明，配置方法、种类，会影响富营养化水体治理效果，相关技术人员可结合实际情况，采用生物浮床、人工湿地、生态沟渠的应用方式，以确保技术适应性。

关键词：淮北地区；水生植物；富营养化；水体治理

引言：

淮北地区位于中部，其气候属于温带季风气候。该地区的气候特点是四季分明，夏季炎热潮湿，冬季寒冷干燥。夏季，高温和湿润气候条件，使诸多水生植物迅速生长。淮北地区人口、工矿密集，为解决生活污水、厂矿废水，建设大量污水处理厂和处理设施，所排放尾水一般执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）1级A类标准后排入周围水体，不能满足地表水环境质量的要求，可能造成周围水体富营养化。根据淮北市重点流域岸线生态环境问题排查，发现刘河沟、杨楼大沟、濉临沟等存在不同程度的水体富营养化现象。淮北地区可应用于水体治理的植物包括睡莲、香蒲、茭白、禾本科水生植物等，通过分析水生植物在水体治理中的作用及影响因素，有利于保护水生态环境。

1水生植物在富营养化水体治理中的作用机理

水生植物在富营养化水体治理中发挥着重要的作用。富营养化水体指的是水中过多的营养物质，如氮、磷等，导致水体富含藻类和其他植物生长的条件。水生植物通过吸收养分、竞争资源、释放氧气、沉积作用和生态调控等机制参与富营养化水体的治理，在改善水质、抑制藻类生长和维持生态平衡方面发挥着重要作用。例如，水生植物通过根系吸收水中的氮、磷等营养物质，降低水体中的营养物浓度。这样可以减少藻类等浮游植物的生长，防止水体过度富营养化。在水生植物生长过程中，水生植物会通过竞争养分和光线等资源，限制藻类等浮游植物的生长。水生植物的茂盛生长能够形成覆盖层，遮蔽水面，减少阳光照射到水体中，从而抑制浮游植物的繁殖。同时，水生植物的根系可固定泥沙颗粒，促进沉积物的沉降。这有助于减少水体中的悬浮物质和营养物质，改善水体的透明度。此外，水生植物为水体提供了复杂的生态结构，提供了栖息地和庇护所，为其他生物提供食物和栖息条件，维持水体的生态平衡，有助于维持水体的健康状态，减少富营养化的风险。同时，部分富营养化水体中含有TP、重金属、TN、COD、DO等物质，酸碱度也发生变化，水生植物具备吸收和净化的作用。例如，在重金属吸收中，植物根系具备吸收水中铜、铅、锌等金属能力，并将其积累在根、茎和叶等组织中，从而减少水体中金属离子的浓度。在酸碱度平衡上，水生植物通过吸收和释放二氧化碳（CO2），调节水体中的碳酸盐平衡，从而影响水体的pH值[1]。

2水生植物在富营养化水体治理中的影响因素

2.1配置方法

水生植物的布局、密度、覆盖率和生长状态对富营养化水体治理效果有着不同的影响。布局而言，不同布局能够影响水生植物在水体中的分布范围和作用效果。集中布局方式适用于小面积水体，能够发挥集中植物的养分吸收和藻类抑制作用，提高治理效果。分散布局方式适用于大面积水体，能够增加植物的覆盖范围和作用面积，提高整体治理效果。就目的而言，适当的密度能够促进水生植物之间的竞争，增强其吸收养分和抑制藻类的能力。然而，密度过高可能会导致植物之间过度竞争，影响其生长和作用效果。密度过低则可能无法达到有效的治理效果。因此，需要根据具体情况选择合适的植物密度。健康生长的水生植物具有较高的养分吸收能力和抑制藻类生长的能力。而过度生长的水生植物可能会造成堵塞和阻碍水流，影响其作用效果。因此，定期进行水生植物的修剪和清理，保持其良好的生长状态是重要的。

2.2植物种类

淮北地区存在多种水生植物，常用于不同类型的富营养化水体治理。植物种类不同，其作用范围、作用效果也存在明显的差异。例如，香蒲、芦苇等水生植物，具有较强的养分吸收能力和根系发达的特点，适用于中、浅水湖泊和河流的富营养化水体治理。该类植物通过根系吸收水中的氮、磷等养分，降低水体中的营养盐浓度。同时，植物的茎叶也能提供生境和栖息地，吸引和容纳多样的水生生物，促进生态平衡的恢复。蓝藻、硅藻等水生植物则属于微型藻类，水体富营养化治理中，主要通过光合作用吸收水中的营养盐，减少水体中的养分浓度。同时，该类植物位于水域生态系统食物链的底层，可被其他水生生物摄食，促进水体生态平衡的恢复。其他的水生植物包括水花生、眼子菜、萍蓬草、水葱等，均在水体富营养化治理中发挥着不同的作用，作用机理、影响效果也存在差异。各类水生植物在富营养化水体治理中通过吸收养分、抑制藻类生长、沉积物稳定以及提供生态调节等机理发挥作用[2]。

3水生植物在富营养化水体治理中的应用

3.1生物浮床

生物浮床是一种利用水生植物和人工材料构建的人工湿地系统，主要用于净化和修复富营养化水体。在淮北地区，常用的水生植物包括芦苇、菖蒲、香蒲、莲藕等，不同植物对于吸收营养物质、金属离子和改善水体环境具有良好的效果。生物浮床通常由人工材料组成，其中包括塑料桶、浮筒、网格等。各类材料主要提供植物的水生生长基质和支撑结构，使植物能够在水体中生长。在水体富营养化治理中，在选取适宜的水生植物之后，将其栽种在浮床上，并做好植物生长环境控制即可。植物的根系能够吸收水中的营养物质和金属离子，同时通过光合作用释放氧气，改善水体环境。例如，淮北某地区在1.68hm²的范围内进行生态修复试验，建设水生植物+陶粒基质+生物挂膜+曝气生态浮床。该地区植物覆盖率达到26.8%，工程建设完成后，藻类丰富度减少62.4%，生物量减少38.7%，水体透明度提升12.4m，具有良好的治理效果[3]。

3.2人工湿地

人工湿地是模拟自然湿地生态系统的人工构建湿地，通过水生植物和微生物的共同作用，对水体中的污染物进行去除和转化。人工湿地通常由不同层次的填料构成，包括粗砂、细砂、河沙、碎石等。填料主要作用是提供植物的生长基质和微生物附着面，促进污染物的去除和转化。人工湿地中的填料表面提供了大量的微生物附着面，这些微生物可以利用污染物作为能源进行代谢活动，促进污染物的降解和转化。例如，淮北地区在人工湿地建设工程中，示范基地种植大量湿地植物，面积达到300hm²，其中挺水植物带、浮叶植物带的面积达到142.6hm²，种植莲、菖蒲等面积160hm²，在投入水体富营养化治理中，对总磷、总氮的去除效果较好。同时，人工湿地中的填料表面提供了大量的微生物附着面，微生物主要用于吸附水中的重金属离子，减少其浓度，其去除效果达到48.6%。

3.3生态沟渠

生态沟渠是一种人工建造的水体处理系统，通过模拟自然湿地的生态过程，利用水生植物、微生物和土壤等生物和非生物因素相互作用，以净化水质、改善水体生态环境。生态沟渠通常由一条或多条平行的沟渠组成，沟渠中种植了适应湿润环境的水生植物。这些植物的根系可以在水中吸收营养盐和有机物质，同时提供栖息地。沟渠中的土壤和沉积物也起到吸附和降解污染物的作用。生态沟渠中的土壤和沉积物可以吸附和过滤水中的悬浮颗粒和有机物质，起到了净化水质的作用。例如，在生态沟渠内种植水生植物，在水域内建立相对稳定的生态系统，在28d左右水体富营养化程度减少59.4%，效果良好。

结论：

综上所述，富营养化水体治理项目，应根据当地的水质情况、环境条件和治理目标等因素来选择合适的水生植物。同时，治理过程中还需要综合考虑其他措施，如生物修复、物理隔离等，以达到预期的治理效果。淮北地区的水生植物生长环境良好，降水量丰富，对水生植物在水体富营养化治理中应用有着积极作用。

参考文献：

[1]杨科，刘丽香，韩永伟.植物净化富营养水体过程中温室气体变化及影响因素初探[J].中国环境科学，2023，43（10）：5403-5411.

[2]田虹，任明慧，唐玉凤.公园水体浮游藻类与富营养化评价——以望海公园为例[J].安徽农业科学，2023，51（18）：59-61+68.

[3]吴锦铃.大樟溪莒口大坝富营养化现状评价及藻类与水质相关性分析[J].大众标准化，2023，（17）：169-170+173.

作者简介：姚华东（1973-），男，大专 ，工程师，从事环境监测工作。