看到这个问题,不禁想谈一谈水生植物对污染水体的净化能力。
水污染可以说是我国环保工作中的顽疾。城市的飞速发展必然伴随着工业和生活污水的排放量激增,相比而下,一些地区的污水处理能力并不能跟得上这个快速变化的需求;而农村的情况则更为严峻,因为村落零散,农村地区几乎无法被污水处理企业集中回收,而日渐增多的生产生活污水排放、以及土壤污染给水体带来的二次污染,都让农村的水污染形势变得比城镇更为紧迫和棘手。
传统的污水处理手段不仅常常不能满足城市需求,更无法覆盖农村
在这种现状下,通过人工湿地和水生植物来净化污水的方式,或许就是解决这些问题——尤其是农村水污染问题——的王牌,这所依靠的,就是水生植物强大的净化能力。
水污染的大头主要是两类,其一是富营养化,就是有机物过多造成的水体营养过多,这个的直接表现就是会滋生各种藻类,造成水体缺氧,其二是重金属等物质超标,这个的直接表现就是水体毒化。
以往的水处理方式主要是在排放的源头上清理掉这些污染物质,但对于已经污染的水域我们往往无能为力,因为我们没有办法把巨大的池塘湖泊里的所有水都过滤一遍,而一些水生植物的特性,则恰恰解决了这个难题。
已经污染成这样的河流,我们没有办法把所有水都过滤一遍,那该怎么办呢?
喜欢聚齐生长在水边的芦苇就是这样一位高手,通过强大的根系,它可以把氮磷等富营养元素吸收到体内并富集起来,只要将芦苇定期收割,就相当于把过多的氮磷从水体中移走了,水莴苣的单位吸收能力虽然不如芦苇,但它生长速度极快,这样相当于更高频率的转移掉了水中的有害物质。
片片芦苇荡,正是对抗污水的主战场
甚至一些水生植物不仅仅是富集这么简单,在它们体内,直接就开始了对这些富集后的物质的降解工作,一些酚、氰类的物质被植物吸收后,逐渐的降解成无毒的化合物,有的甚至可以一步到位将污染物质降解出了二氧化碳和水,可以说是彻底消除了污染隐患。
更令人震惊的是,一些对普通植物有害的重金属物质,水生植物居然也可以极大地耐受,并坚强的把它们吸收富集到茎叶上,尤其是一些沉水植物和漂浮的浮萍,尽管它们的体型很小,对重金属的耐受能力并不如高大的芦苇那么高,但它们却往往富集了最多的重金属,简直是自杀式的净化。
浮萍虽小,却拥有吸收重金属的强悍能力
植物富集了污染物质之后,我们需要把植物收割或打捞出来,以完成有害物质的转移,但植物还有相当大的根系依然处于水体里,这会不会造成污染物质清理不干净呢?其实不然,因为植物不仅可以自己净化水体,还给一些降解微生物提供了生长环境,这些微生物有进一步补充了整个净化体系的能力。
那么是不是我们只需要在受到污染的水域旁边大量的种植这些吸收能力最强的芦苇、水莴苣(以及芦竹,菖蒲)就可以了,其他水生植物就没有作为呢?并非如此,因为每一种水生植物能富集的元素各不相同,比如水生鸢尾,它虽然富集氮磷的能力比较差,但却可以最大效率的吸收水中的亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物,也就是说,越是丰富多样的水生植物,对于水体的净化能力越全面。而在这些植物快速生长的时候,它们吸收、降解和净化的能力也最强,所以,根据各地不同的环境,合理的配置适合本地气候的、种类多样的水生植物,是最高效的生物处理污水手段。
一个适合本地环境、物种丰富多样的水生植物系统,是对抗污水的法宝
当然了,水生植物的这种富集和降解能力也是一把双刃剑,用在污水防止上是无往不破的利器,但要是在其他场合,则可能成为危害人体安全的隐患。如果你在南方水田种过水稻,就或许听说过土壤和水对于水稻品质有着至关重要的影响——和其他旱地作物相比,水生的稻米也更容易富集土壤和水中的重金属和其他物质,比如美国FDA发现,水稻对砷的吸收能力远比其他作物高,而在我们中国,更为知名的水稻富集特性的例子是隔大米,水稻会通过一些转运蛋白将镉转入根部并在植株内富集,最终造成稻米胚乳里的镉含量上升。显然,作为一种粮食作物,把水稻割掉来祛除水中污染物质的方式,成本确实太高了,这个时候,它的“净化能力”就成了一种负担,而要种出安全的水稻,就需要对土壤和水源的安全性作出更苛刻的要求。
想来,植物这种天然的清洁能力,大概是植物的力量中,最令人惊奇的一种。