水生高等植物是人工濕地系統(tǒng)的重要組成部分,通過(guò)引種水生高等植物、重建水生植被來(lái)改善水質(zhì),是對(duì)污水、湖泊生態(tài)修復(fù)的重要手段。沉水植物作為水生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分和主要的初級(jí)生產(chǎn)者,介于水-沉積物界面,在水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),水質(zhì)改善等方面發(fā)揮著重要作用。尤其人工濕地所用的沉水植物去除水體中氮磷效果好于挺水植物和浮水植物,已被人們?cè)絹?lái)越關(guān)注。沉水植物在其高光合作用活性期間大量消耗水中的溶解性無(wú)機(jī)碳,增加溶解氧(DO)濃度,升高pH值,利于氨的揮發(fā)和磷的化學(xué)沉淀,可對(duì)N、P 做短期儲(chǔ)存,利于水中有機(jī)物的礦化。
狐尾藻(Myriophyllum spicatum L.)是小二仙草科(Haloragidaceae)多年生沉水植物,根狀莖生于泥中,節(jié)部生長(zhǎng)不定根。莖圓柱形,直立,常分枝。葉無(wú)柄,絲狀全裂。穗狀花序生于水面之上,雌雄同株。行有性和無(wú)性?xún)煞N方式繁殖,其主要傳播方式以產(chǎn)生斷枝或根狀莖的方式進(jìn)行。因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、生物量積累較快和耐污染能力較強(qiáng)等特點(diǎn)而成為水生植被恢復(fù)工程中被優(yōu)先考慮的先鋒物種之一。狐尾藻在我國(guó)南北方均有分布,生于池塘和湖泊中,觀賞價(jià)值高,凈水效果佳,高效去除水中有機(jī)物、氨氮、磷酸鹽等。被俗稱(chēng)為脫氮“精靈”。
狐尾藻既可以通過(guò)根吸收底質(zhì)中的氮、磷營(yíng)養(yǎng)也可通過(guò)莖葉利用水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),氮、磷被吸收后用以合成植物自身的結(jié)構(gòu)組成物質(zhì),而對(duì)狐尾藻有毒害作用的某些重金屬和有機(jī)物則是脫毒后被儲(chǔ)存于其體內(nèi)或在其體內(nèi)被降解。當(dāng)狐尾藻被收割運(yùn)移出水生生態(tài)系統(tǒng)時(shí),大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也隨之從水體中輸出,從而達(dá)到凈化水體的作用。
目前大量研究表明狐尾藻對(duì)受污染的水體(含底泥)中銨態(tài)氮、硝態(tài)氮、總氮的去除效率都達(dá)到了90%以上,表現(xiàn)出顯著的去除效果。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),水體中總氮濃度呈負(fù)指數(shù)形式衰退。而且在不同的季節(jié),狐尾藻對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化水中的氮磷均有較好的凈化作用,對(duì)天氣溫度變化的耐受性好。
目前我國(guó)江水、河流、湖泊和水庫(kù)的污染嚴(yán)重,而環(huán)境保護(hù)和恢復(fù)的資金投入有限,利用水生植物治理富營(yíng)養(yǎng)化水體具有成本低、能耗小、管理方便和治理效率高等優(yōu)點(diǎn)。并且隨著水生植物對(duì)水體修復(fù)研究的深入和技術(shù)的不斷完善改進(jìn),利用狐尾藻這類(lèi)沉水植物在改善富營(yíng)養(yǎng)化水體水環(huán)境質(zhì)量方面將具有廣闊的應(yīng)用前景。