菖蒲对高盐废水中铜去除能力的研究(2)
致谢 24
参考文献 25
1绪论
1.1 研究背景
20世纪60年代以来，国内外的学者们相继开始了运用水生植物对污水进行治理的研究。在治理富营养化水体的多种措施中，利用水生植物的方法，以其良好的净化效果、独特的经济效益、能耗低、简单易行及有利于重建和恢复良好的水生生态系统等特点，正日益受到人们的关注[1,2]。1974年西德建成了第1个处理废水的人工湿地，我国也于20世纪80年代实施了主要以凤眼莲净化塘为主的污水处理与利用生态工程，取得治污与增产双重效益的成果。近年来，沿海地区利用红树林湿地处理废水亦收效显著。尽管如此，我国水污染状况依旧很严重，所以利用水生植物净化富营养化水体必将具有非常广阔的发展前景[3]。
1.2水生植物
指生理上依赖于液态环境，生殖周期全部或部分在水中或水表面发生的植物类群。大型水生植物是除小型藻类以外的所有水生植物类群的总和。水生植物在分类系统上由多个植物门类组成，包括非文管束植物，如大型藻类和苔藓类植物；低级文管束植物，如蕨类和蕨类同源植物；以及最高级的文管束植物--种子植物。水生花卉主要是文管束植物，其中被子植物占绝大多数，一般按沉水植物→浮叶植物→挺水植物→湿生植物的顺序演变进化。
典型的水生花卉多为单子叶纲植物，有湿生、挺水、浮叶、沉水等生活型。可以说湿生植物是偶然或不经常的水生植物，挺水植物是根茎水生的水生植物，浮叶植物是叶气生的水生植物，只有沉水植物是完全的水生植物。
1.2.1挺水型植物
茎仅下部或基部沉于水中，植株上部的大部分挺出水面，根扎入泥土中生长，有些种类具有根状茎或根有发达的通气组织，生长在靠近岸边浅水处的一类植物。比如：荷花、黄菖蒲、欧慈谷等，常用于水景园水池、岸边浅水处布置。
1.2.2浮叶型植物
茎细弱不可直立，有的无明显地上茎，根状茎很发达，植株体内通常藏有大量气体，根茎常生有发达的通气组织，有些植株叶片甚至能浮于水面之上，而茎深扎于水体深处。此类水生花卉有王莲、睡莲、芡实等，多用于水面景观布置。
1.2.3漂浮型植物
地上茎短缩，植株随着水流、波浪四处漂的一类植物。此类水生花卉种类较少，多数以观叶为主，如大漂、凤眼莲等，常用于水面景观布置。
1.2.4沉水型植物
植株沉没于水中，根系不太发达，但通气组织特别发达，能在水下空气极为缺乏的环境中进行气体交换的一类植物。此类水生花卉种类较多，叶多为狭长或丝状，如金鱼藻、黑藻等，以观叶为主。沉水型植物在水下弱光条件下也能生长，多生长于水体较中心的地带，植株各部分均能吸收水体中的养分，常用于构筑“水下森林”，以分解腐殖质、净化水质。
1.3 水生植物的净化机理
水生植物对污染物的净化，包括降解、吸附、吸收和富集4个环节。水生植物的净化作用可以将有些有机污染物降解成无毒的化合物，最后降解成为二氧化碳和水。但是，面对那些不易被降解的污染物，可以通过植物表面吸附或者被植物富集于体内，再将富集大量污染物的水生植物从水体中移除等手段，达到净化的效果。
1.3.1 水生植物自身的性状和抗性能力
水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中，本身在形态解剖结构上形成了特殊性状[4]。根、茎和叶形成了完整的通气组织，以保证器官和组织对氧气的需要[5]；叶片呈肉质；比如香蒲就有表皮具厚角质层，栅栏组织发达，污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等特征，这种结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降，水分过分蒸腾等现象，增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力[6]。
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