Page 156 - 水资源保护技术与方法

第五章 生物性水资源保护技术

水葫芦经过 20 天的培养，其体内镉含量可达 300mg/kg，显著降低了水体镉污染。
2. 微生物协同作用
水生植物根系区域是微生物聚集和代谢活动的活跃场所。植物通过根系向周

围环境分泌氧气、糖类、氨基酸等物质，营造出独特的根际微环境。在好氧的根
际表面，好氧微生物大量繁殖，形成好氧微生物群落，这些微生物能够将水体中
的有机物分解为二氧化碳和水，同时将氨氮氧化为硝酸盐氮。而在根系周围的缺
氧区域，兼性厌氧微生物和厌氧微生物得以生存，进行反硝化作用，将硝酸盐氮

转化为氮气释放到大气中，实现氮的去除。例如，在种植芦苇的人工湿地中，根
际微生物数量比非根际区域高出 2~3 个数量级，其中反硝化细菌占比显著增加，
使得湿地系统对总氮的去除效率提高 30%~40%。此外，部分微生物还能通过代
谢活动将重金属离子转化为沉淀或低毒形态，如硫酸盐还原菌可将水体中的汞离

子还原为硫化汞沉淀，降低重金属的毒性和迁移性。
3. 物理化学作用
水生植物的存在对水体具有物理过滤和吸附作用。其茂密的植株和根系
能够减缓水流速度，促进悬浮物的沉淀，同时拦截水中的颗粒污染物。实验显

示，在种植水芹菜的河道中，水流速度降低了 40%~50%，悬浮物去除率提高至
70%~80%。植物表面的黏液、绒毛等结构，以及分泌的多糖类物质，还能吸附
水中的胶体颗粒和部分污染物。此外，水生植物在生长过程中会改变水体的pH值、
氧化还原电位等理化性质，影响污染物的存在形态和迁移转化。例如，沉水植物

通过光合作用吸收二氧化碳，使水体 pH 值升高，促使重金属离子形成氢氧化物
沉淀，从而降低其在水体中的浓度。 a
（二）生态修复功能
1. 生物多样性恢复

水生植物群落为水生动物、鸟类等提供了栖息地、食物来源和繁殖场所，是
构建完整水生态系统的基础。在修复后的湿地生态系统中，挺水植物如香蒲、菖
蒲的茎秆和叶片为昆虫、鸟类提供栖息和筑巢空间；浮叶植物睡莲的叶片下方成
为鱼类躲避天敌和避暑的场所；沉水植物则是水生无脊椎动物和幼鱼的重要食物

来源。某湖泊生态修复项目中，通过种植多种水生植物，3 年后监测发现，湖泊

a 王艳英，王晓磊，郜爱玲，等 . 水生植物净化水质功能研究进展 [J]. 中国城市林业，2017，15（4）：6-10.

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