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水生植物适应水环境的特点和净化作用

林鸿吴晓花

（武汉市园林科学研究所430081）

摘要：综述了水生植物适应水环境的特点，在污水处理中的应用及

其对水质的净化作用。随着人们对其研究的深入，特别是在工艺选

择和净化机理等方面的努力，水生植物必将在水污染控制中发挥更

重要的作用，从而更大程度地造福人类。

关键词：水生植物；水环境；净化作用

地球表面积71%被水覆盖，大洋承纳了整个生物圈内97%的水体，

极地冰固化了生物圈内2%的水体，只有不到1%的水体以淡水形态存在

于江、河、湖泊中，这也是我们人类和其他生物赖以生存的基础。但是，

随着工业化的进程和人类数量的不断增加，生态环境不断受到破坏，水

污染日趋严重，我国90%以上的公园水体都遭到不同程度的污染，化学

需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总氮（TN）、总磷（TP）和

[1

非离子氨等指标，大多超过国家地面水环境质量四类标准]。水体污染问

题受到了广泛的关注，学者对如何预防和治理水体污染做了大量的研究

[2~4]

。在污水处理中，传统污染水处理方法如生化二级处理法，工艺成熟，

处理效果理想，但建造、运行、管理费用过高；化学法（如加入硫酸铜

等）和换水法处理污水，虽然均有一定效果，但化学法易产生二次污染，

换水法不够方便、经济，且仅适宜于小型水体。为了寻找高效低耗的水

污染处理技术，20世纪70年代，水生植物开始受到人们的关注。水生植

物不仅具有较高的观赏价值，还能主动吸收水体中的养分物质，对富营

养化水体可起到净化作用。为此，笔者就水生植物适应水环境的特点，

对水质的净化作用和机理进行了概括和分析，为科技工作者治理水体污

染提供一些理论与依据。

１水生植物在污水处理中的应用及其适应水环境的特点

凡生长在水中或湿土壤中的植物，以大型的草本植物为主，包括水

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生、湿生和沼生植物，通称为水生植物（hydrophyte）。水生植物可分

3种生活型，这3种类型的水生植物在污水处理系统中存在一些不同方式

（详见表1）。

水生植物生活在温度变化平缓，光照强度弱，氧含量少的过量水环

境中，与陆地环境迥然不同。水生植物之所以能适应水环境是因为其在

长期的演化过程中，从植物体各器官的形态、结构到生长、繁殖等生理

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机能，都表现出了对水环境的高度适应。

1.1独特的叶片结构能适应弱光的条件

水环境里光线微弱，然而水生植物光合性能并不亚于陆生植物。原

来，水生植物的叶片通常薄而柔软，有的叶片细裂如丝呈线状，如金鱼

藻；有的呈带状，如芳草。水车前的叶子宽大、薄而透明。叶绿体除了

分布在叶肉细胞里，还分布在表皮细胞内，最有趣的是叶绿体能随着原

生质的流动而流向迎光面。这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，它们的栅栏组织不发达，通常只有一层细胞，

由于深水层光质的变化，体内褐色素增加呈墨绿色，可以增强对水中短

波光的吸收。漂浮植物，浮叶的上表面能接受阳光，栅栏组织发育充分，

可由5~6层细胞组成。挺水植物的叶肉分化则更接近于陆生植物。

１．２通气结构能适应缺氧的条件

水中氧气缺乏，含氧量不足空气中的1/20，水生植物要寻找和保证

空气的供应，因此那些漂浮或挺水植物具有直通大气的通道。如莲藕，

空气中的氧从气孔进入叶片，再沿着叶柄那四通八达的通气组织向地下

根部扩散，以保证水中各部分器官的正常呼吸和代谢的需要，这种通气

系统属于开放型。沉水植物金鱼藻的通气系统则属于封闭型，其体内既

可贮存自身呼吸所释放的二氧化碳，以供光合作用时的需要，同时又能

将光合作用所释放的氧贮存起来满足呼吸时的需要。

１．３输导组织的退化

水生植物很容易得到水分，因而其输导组织都表现出不同程度的退化，

特别是木质部更为