摘要：在我国快速发展的过程中，河流及湖泊等地表水体的整治是“十三五”期间水攻坚战的重点工作内容，通过分析国内外地表水体的净化措施，提出了适宜于不同环境下应用的地表水体水质提升的技术手段。地表水体整治应遵循表面多孔化、河道蜿蜒化、坡度缓坡化、材质自然化、施工经济化等原则，以营造产业、休闲与生态兼备的自然环境为目的，在改善地表水体水质的基础上，提高整治的经济效益。
关键词：地表水体；自然净化；生态系统；水质提升
引言
随着我国城镇化的进一步推进，城市污染日益严重，大量生活污水、工业废水排入城市的地下排水系统并最终进入城市的排污系统，城市排污系统面临越来越大的压力。为了减轻城市排污系统负担，提升城市污染的自净能力，结合水生植物的生性特点，利用水生植物来进行水污染治理成为城市管理者思考的一个方向。
1 水生植物对污水净化的研究
1.1 重金属的净化
水生植物的种类有差异性，因此，不同的水生植物金属的净化能力不同，植物根部是富集重金属的重要部位，水葫芦、黑藻和浮萍中，水葫芦的富集作用最为明显，黑藻和浮萍次之。同时，不同的水生植物对不同重金属的富集作用不同，水葫芦和黑藻对铜的富集性较大，但是，对锌的富集性较小；浮萍则是对锌的富集性很强，但是对镉的富集性则较小。
1.2对氮、磷等营养物质的去除
水生植物主要通过自身生长需要来吸收水体中的氮、磷等营养物质。研究证明，不同的水生植物品类对氮、磷等营养物质的吸收能力并不相同。例如菹草去除总磷的能力最高，去除效率高达96%。而草芦对CO2的去除率最高，不同的水生植物品类相互配合，可以提升整个水体区域的污染净化率，例如芦苇在污水中输氧能力较强，但去除氮磷的能力不强，可以搭配栽培茭白，因为茭白对氮磷的去除能力比较强。同时，不同的污染环境也会对水生植物去除水体中营养物质的能力形成制约。例如水葫芦在污染严重的水体中适应性较强，净化效率最高，而水花生、浮萍、紫萍的在同样条件下治污能力稍差，细叶满江红最差。
2水体自然净化方法
2.1水生植物对TP的去除效果
水生植物对水中总磷的去除效果较明显，1个月后总磷都降低到较低水平。菖蒲和黑藻的磷去除率达到93.4%和92.7%。虽然苦草也随着时间推移对TP的去除率在降低，但在整个过程中苦草去除率始终高于其它，尤其是前20d
2.2湿地
湿地指天然或人工形成的沼泽地等带有静止或流动水体的成片浅水区，还包括在低潮时水深不超过6m的水域。自然状态的湿地包括湖泊，沼泽等，属于自然水体的一部分，将污水引入湿地可利用水中微生物代谢、沉淀及吸附等作用去除水体中有机污染物。但直接将污染水体引入自然湿地会带来二次污染问题。为避免二次污染问题可采用人工湿地代替自然湿地。人工湿地系统，指的是以工程方式构建深度小于1.5m的池塘或者沟渠并种植水生植物后用于进行水质净化的技术，目前经过50余年的技术改良，已经成为一种非常有效的自然净化处理系统，其主要类型有表面流、潜流等。表面流人工湿地指的水深小于1.5m的浅水中种植各种类型的水生植物，包括挺水植物（香蒲、芦苇、风车草等）、沉水植物（金鱼藻、水草等）、浮叶植物（睡莲、菱角等）、漂浮植物（青萍、满江红等）。表面流人工湿地外观及功能均与自然湿地类似，有开放水面，浮岛及水生植物区等环境，也可作为野外生物的栖息地，但是由于水面直接暴露在空气中，有可能产生少量的气味。这一类湿地适用于污染程度较低的水体，如氧化塘出水或者轻度污染河水，利用不同水深及植物的不同配置，可以显著增加湿地生态的多样性确保处理效率稳定，也可营造不同溶解氧含量的区域，达到脱氮的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浅流人工湿地指的是在池深1m左右的沟渠或者水池内，铺设填料及土壤后种植挺水类植物，然后引入污水控制水面高度在填料层表面以下，没有开放式水面，需净化的水体在填料内部流动。这一类湿地属于人工强化类湿地，主要净化功能为附着在填料及植物根系的大量微生物分解水中的有机污染物，处理负荷比表面流湿地高，适用于污染程度较高的水体。潜流湿地没有开放式水面，臭味及蚊蝇等问题较少，但使用中污水需进行预处理，避免较大颗粒物进入堵塞填料孔隙，降低处理效率。
2.3利用不同习性的水生植物进行净化处理
很多水生植物在夏季和秋季处于生长旺盛期，在水生植物的生长旺盛期往往具有较高的净化作用。相反，在深秋和冬季，水生植物往往出于生命活动较低的状态，这个时期水生植物的净化功能不明显。但是，和这些水生植物相比，有很多耐寒水生植物相反，在冬季具有较强的净化水资源的作用，因此，要想对水资源进行科学的净化，就要根据不同习性的水生植物进行污水处理。
2.4灌溉处理
灌溉处理会将污水分布于土壤表层，借助土壤的物理、化学、生物及吸附作用达到一定的污水净化效果，根据污水渗入土壤的方式可细分为快速及慢速渗滤法、地表漫流法。慢速渗滤与污水灌溉类似，将污水分布到土壤表层后，污水通过土壤表层进入土壤内部，污水中污染物与土壤基质及植物根部接触反应后分解，从而达到污水净化的目的。快速渗滤技术是指污水以地面浇灌的方式通过高透水性土壤，系统水力负荷较高，污水流速较快，主要通过土壤的生物及物理化学作用进行污水净化，通过快速渗滤净化过的污水一般建议进行回收排放，不建议直接下渗用于补充地下水。地表漫流是指将污水以地表径流的方式通过分级植草坡地，与坡地末端收集径流水，净化机理主要是污水与土壤、植物及土壤表面生物发生接触反应，与固体生物膜的净化原理类似。这类设计必须使用低渗透土壤，施工时适当压缩以降低渗透性，或者也可以在地表下铺设不透水层，坡地长度一般在30～60m，坡度在2%～8%，根据美国的实际运用情况，设计良好的地表漫流系统可有效去除悬浮物及有机物污染物。在坡地上添加氧化铝类化学物质可以通过化学沉淀显著提高去除磷污染物的能力。砂植混合床为人工湿地与土地处理方式的结合，包括双层滤床系统，上层为砂及砾石等填料，下层为土壤层。上层为好氧环境，下层为厌氧环境，绝大多数可进行生物降解的污水及工业废水都可通过这种方法得到净化，具有节省占地空间，处理效率高等优点。
2.5地表污染水体的接种微生物技术
其主要是指在受到污染的水体中引入可以降解污染物的菌种。这些菌种主要来自三个方面，第一种是来自受污染水体中的土著微生物，第二种是从其他地方分离出来的适合本地区使用的微生物，第三种是利用基因工程培养出来的具备降解功能的微生物菌。土著微生物只需从当地提取即可，激活受污染水质中自身存在且具备净化水质功能的微生物；从其他地方分離得到的微生物也可以起到净化水体的作用，但是在具体使用的时候应当考虑到本地的水质特点以及水中生物的特点，有针对性地进行选择，一定不可以出现虽然能够将水中存在的污染物消除，但是会出现其他水质问题的情况，否则对水质的改善是不利的；利用基因工程得到的微生物降解污染物的功能也是十分强大的，但是通过这种方式得到的微生物花费的资金、时间比较多，所以只有在前两个方法对水体的修复都不起作用的时候采取基因工程制得相应菌种。
结语
水体自然净化方法需因地制宜，应依据水体的环境特性，水质污染状况规模等，充分了解区域生物分布状况，制定最适当的设计方案。设计应以尽量维持生态系统的自然法则，选择适合的生态工程方式，保障生态环境资源的永续利用。地表水体整治应尽可能减少干扰范围，保存原有的孔穴、乱石堆等分布，避免干扰水生生物栖息地，沿岸设置植物缓冲带或者草带，营造生物多样性生存环境。保留原有蜿蜒河道和河岸，利用沿岸空地设置缓冲带，生态池等增加水流入渗，精华水质。
参考文献：
［1］王新军，罗继润.城市河道综合整治中生态护岸建设初探［J］.复旦学报（自然学报），2006，45（1）：120－126.
［2］张华，孙盛.我国表面流人工湿地系统对污染物去除效果研究现状［J］.林业与环境科学，2015，31（4）：121－127.
论文作者:薛宇燕1,王占峰2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
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