湿地生态修复对水体污染净化能力的影响研究
宋晓丽 符雨
辽宁绿城工程咨询有限责任公司 辽宁省阜新市 123000; 阜新市生态环境保护服务中心 辽宁阜新 123000
0. 引言
湿地生态系统被誉为“地球之肾”,在全球水资源保护和生态平衡中发挥着至关重要的作用。随着工业化和城市化进程的加快,水体污染问题日益严重,富营养化、重金属污染、有机污染等对水环境造成了极大危害。湿地生态修复作为一种可持续的环境治理方式,通过植物、微生物和底泥的共同作用,实现污染物的吸收、降解和沉淀,增强水体自净能力。
1. 湿地生态修复对水体污染净化能力的影响
1.1 湿地植物对污染物的吸收与降解作用
在水体污染治理进程中湿地植物扮演关键角色,可凭借根系吸纳水中氮、磷等养分物质,与此同时推动微生物群落的繁衍,促进污染物降解过程的加速,例如广泛应用于湿地生态系统的有芦苇(Phragmites australis)、水葱(Scirpus validus)、香蒲(Typha latifolia)等挺水植物,其根系十分发达可为微生物提供附着基质,还可凭借有效手段吸收水中氮磷,削减水体富营养化的水平,此外还有部分湿地植物可借助代谢过程对有机污染物进行降解,浮萍(Lemna minor)在水体中可吸附重金属然后将其转化为相对无害的化合物,因此提高水体污染净化能力离不开湿地植物筛选和优化配置的合理实施[1]。
1.2 湿地微生物在污染物降解中的作用
当涉及湿地生态系统的微生物群落在污染物降解过程中发挥核心作用,包含了细菌、真菌以及放线菌等类别成员,凭借生物化学过程可实现对有机物的降解与氮磷污染的清除,湿地微生物借助硝化-反硝化作用这一主要途径去除氮污染,而亚硝化菌和硝化菌会把氨氮转化为硝酸盐物质,经反硝化细菌进一步作用硝酸盐被转化为氮气释放到大气里,以此实现对水体氮含量的降低。此外某些微生物有降解复杂有机污染物的本领,诸如石油烃、农药与各类药物残留等,引导其变为二氧化碳和水,减少其对水生态系统形成的潜在危害,因此实现微生物群落结构的优化以及提高其降解本领,作为提升湿地水体净化效果的关键途径。
1.3 湿地底泥对污染物起到的吸附与沉降效果
污染物的最终汇聚之处是湿地底泥,在对污染物的去除环节起到重要物理化学功效,有机质及矿物质在湿地底泥中十分丰富,能以吸附、沉淀和络合作用对水体中的重金属、悬浮颗粒及有机污染物进行去除,例如因富含黏土矿物底泥有了较强的吸附能力,可凭借自身有效吸附铅、镉、汞等重金属离子,减少重金属离子在水体环境中的迁移性。同时于湿地底泥内的铁、铝氧化物可促进磷酸盐沉淀,减轻水体出现富营养化现象的风险,此外有机污染物在厌氧环境里的分解更易达成,创设让污染物实现稳定降解的环境,因此采取合理办法管理与维护湿地底泥质量,可提升湿地去除污染物方面的功能,促进水环境治理成效 [2]。
2. 借助湿地生态修复提升水体污染净化能力的应用
2.1 人工湿地技术的应用
一种依托自然湿地功能的生态工程技术就是人工湿地,普遍应用于污水处理和水体修复的相关环节,作为人工湿地主要类型的有表流湿地、潜流湿地和复合流湿地这 3 种,其依靠植物、微生物和基质相互配合的协同效应,完成对水体里的有机污染物、氮磷以及重金属的去除。例如就城市污水的处理而言,人工湿地可担当二级或三级处理单元角色,实现对出水水质的提升,实现对污染物浓度的降低,处于农业径流治理的实际操作阶段,人工湿地可对农田排放的氮磷进行拦截与吸收,缓解面源污染给水体造成的负面效应,因此从提高水体净化能力的层面出发人工湿地技术存在着广阔的应用前景。
2.2 生态缓冲带与湿地恢复工程
在河流、湖泊周边或者排水沟沿线设立的植被带被定义为生态缓冲带,其主要的作用体现为拦截并过滤地表径流里的污染物,阻拦污染物直接侵入水体,一般生态缓冲带由具备耐污染特点的湿地植物所构成,就如香蒲、芦苇连同水葱等植物,其具有吸收氮磷并维持河岸土壤稳定的功效,减少因土壤流失造成的损害。此外广泛开展针对退化湿地修复工程的现象在全球普遍存在,以中国推进实施的三江平原湿地修复项目为例,以开展引水作业、推动植被重建及实施水文调控等手段达成,提升湿地对水体的净化功效,因此以生态缓冲带与湿地修复工程相结合的形式,为水环境的治理实践提供了综合性的办法。
2.3 湿地生态修复的未来发展方向
纵使湿地生态修复技术在水体污染治理实践里有显著成效,然而依旧面临着大量难题,比如湿地呈现退化的态势、修复活动成本持续攀升、污染物逐步累积等情形,未来湿地生态修复工作的开展方向囊括:(1)采用创新性的生物技术路径,如依靠基因工程策略改造耐污染湿地植物,增进其污染物的去除本领;(2)开展针对智能化湿地管理系统的开发行动,采用遥感和物联网技术实现对湿地健康状况的实时监测,实现管理效率的提升;(3)达成生态工程跟社会经济效益的结合,推进湿地保护跟生态旅游、可持续农业的结合,实现生态修复稳定性与经济发展持续性的双赢,因此推进湿地生态修复领域科技创新与政策扶持力度,能进一步加大水体污染净化的力度,为生态环境保护提供更具效力的应对方案。
结论
在开展水体污染治理工作中湿地生态修复作用显著,采用植物吸收、微生物降解及底泥吸附等多种模式,有力去除水体里的氮、磷、有机污染物以及重金属,提高水体的净化实力,人工湿地、生态缓冲带和湿地恢复工程等技术的大规模应用,为实现污染水体的有效治理提供了可行手段。然而湿地生态修复于现阶段依旧面临挑战局面,类似污染物累积起来、修复成本长期偏高等情形,未来需把生物技术、智能管理系统以及生态经济模式相融合,引领湿地修复实现可持续的发展格局。
参考文献
[1] 吴建玲 . 基于本土植物群落的滨海红树林湿地生态修复策略探究 [J].农村科学实验 ,2024,(24):33-35.
[2] 盘延明 , 赵杏艳 . 城市湿地生态修复技术与策略探索——以桂林会仙国家湿地为例 [J]. 现代园艺 ,2024,47(23):154-156.
作者简介:宋晓丽,性别女,籍贯:辽宁省凌源市,民族:汉,学历:大学本科,职称:工程师,研究方向:生态环境工程