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水生植物修复富营养化水体的技术特征 水生植物修复富营养化水体是一种全新的技术，与其他治理水体的方法相比有以下几个优点： 1、能有效地将不可溶性水体底部的有机物降解为可溶性有机物； 2、能抑制蓝藻及其他耗氧强的菌类与藻类的生长与繁殖，增加水中的溶氧量； 3、分解水中含氮有机物，最终能使氨态氮和硝态氮大大减少，提高水生生物的成活率； 4、成本低，对环境扰动小，不向水体投放药剂，不会形成二次污染； 5、用生物生态方设计水景，有利降低建设和养护管理成本，并易创造人与自然相融合的优美环境。净化水质的同时可收获植物和生物能源。 6、操作简单，投资小，工程造价较低，不需消耗能源或低耗能； 7、能实现水体营养平衡，改善水体自净能力； 8、植物修复可现场进行，减少运输费用； 同时，水生植物净化污水技术利用也存在以下问题： 1、普及度不高。由于水生植物净化污水相对物理、化学等方法起效时间长，所以在很多“面子”工程中，往往舍去水生植物，导致对水域生态的二次破坏； 2、缺少对相关水生植物在污水中的生长规律研究。早些年国内外研究的凤眼莲，其本身对污水具有强大的净化能力，但是其强大的生命力，以及国内没有凤眼莲的天敌，导致其在水体中的霸道繁殖，严重影响其他水生生物的生长，较污水的危害而言，有过之而无不及； 3、缺少对多种植物搭配进行污水净化的研究。目前，对单一水生植物的净化能力研究相对较多，对多种水生植物搭配形成的水生植物群落净化能力、植物之间的相互作用、植物之间的关系是否会影响水生植物的净化效果，现阶段由于试验条件的限制，研究还有限； 4、缺少对净化污水的水生植物的回收利用。通过在污水中的生长，植物吸收了污水中的无机营养盐，经人工收割，能有效去除水体中的N、P等营养盐，但对于回收的植物如何利用还缺乏系统研究； 5、缺少水生植物生态功能和景观功能相结合的研究。在选择植物对污水进行净化时，往往只根据其生态修复功能强弱来选择，而忽略了水生植物本身的景观功能； 6、缺少对具有净化作用的水生植物的开发。
水生植物净化法的特征是利用水生植物的根部及茎部使水中的有机物和氮、磷营养盐类发生沉淀、吸附并为其体内吸收。同时也利用水生植物的根茎周围所产生的生物膜以及底泥界面处产生的有机物沉淀、过滤、吸附、分解， 氮、磷营养盐类的吸附、硝化、脱氮等多种机能， 达到净化水质之目的。但净化设施运行初期的土壤， 厌氧化污泥， 腐败植物等的流出又可对水质净化带来负面影响， 故应予以注意。 按处理设施的目的和特征， 日本将水生植物净化法分为以下3 大类， 8 种方式(如下图所示)。 (1) 湿地法类(表流式、表流生态园式、渗流式)
表流式
表流生态园式
渗流式 (2) 浮叶植物法类(槽式、水面利用式)
水面利用式 (3) 水培种植法类(直接种植式、特殊底材式、浮体式)
直接种植式
特殊底材式
浮体式 挺水植物修复的技术特征 挺水植物即植物的根、根茎生长在水的底泥之中，茎、叶挺出水面。常分布于0~1.5 m的浅水处，其中有的种类生长于潮湿的岸边。这类植物在空气中的部分，具有陆生植物的特征；生长在水中的部分(根或地下茎)，具有水生植物的特征。常见有芦苇(Phragmites australis)、蒲草(Typha angustifolia)、荸荠(Eleocharis tuberosa)、水芹(Oenanthe javanica(Blume) DC.)、茭白(Zizania latifolia)、莲(Nelumbo nucifera)、石菖蒲(Acorus graminei)等。
石菖蒲能增加水体的溶解氧，对氮磷的富集能力很强，且富集系数随培养时间的延长有增加的趋势。孙瑞莲通过室外盆栽实验，研究了8种挺水植物在不同水力停留时间对污染水体的净化效果，结果表明各实验植物对TP的去除率随水力停留时间的延长而增加。茭白和宽叶香蒲TP去除性能较好，其TP去除率分别提高10.8%和11.2%，其余6种植物的TP去除率与对照之间均无显著差异。
在天然沟渠湿地中自然生长着芦苇、茭草等挺水植物，每年秋季芦苇和茭草地上部分收割以后，可带走103.6 kg/hm2和28.9 kg/hm2的P；芦苇收割2个月以后，收割区0~20 cm深度底泥中的TP含量明显低于未收割区，即收割减轻了湿地TP的污染；但由于芦苇和茭草的利用价值低，农民不会主动回收，植物残株在冬季死亡后，地上部分发生分解，造成水体和表层底泥中污染物含量上升；茭白对N、P吸收能力高，地上部分组织中的P含量为1.90mg/L，通过人为种植茭白取代自然生长的芦苇和茭草，可有效吸收沟渠湿地底泥中富集的N、P营养物质，既可减轻河流和湖泊的富营养化，秋季收获的茭白可为当地农民带来可观的收益。
漂浮植物又称完全漂浮植物，是根不着生在底泥中，整个植物体漂浮在水面上的一类浮水植物。这类植物的根通常不发达，体内具有发达的通气组织，或具有膨大的叶柄(气囊)，以保证与大气进行气体交换。如槐叶萍(Salviniacae)、浮萍(Lemna minor Linn.)、凤眼莲(Eichhirnia crasslpes)等。
不同的漂浮植物在特定的水质条件下对营养盐的去除差异很大。凤眼莲是公认的去除氮磷效果最佳的植物。大漂(Pistia stratiotesLinn.)、凤眼莲、紫萍(Spirodela polyrrhiza(L.) Schleid.)等3种漂浮植物对去除富营养化水体中的全N和全P、增加水体中的溶解氧有明显效果，且能有效抑制藻类生长，处理效果大漂>凤眼莲>紫萍。大漂和凤眼莲均具有较强的环境适应能力，但大漂生长繁殖较易控制，且对富营养化水体治理效果佳和改善水质，有综合利用价值。软隔离小区试验结果表明凤眼莲、黄花水龙(Jussiaen repensL.)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.) Griseb.)、水鳖(Hydrocharis dubia(Bl.)Backer.)和四角菱(Trap aquadrispinosa Roxb.) 5种不同漂浮植物对富营养化景观水体都有较好的净化效果，且易于成活，容易管理，其中凤眼莲、黄花水龙处理围区的水质净化效果最好，对总磷的去除率超过50%；水鳖、四角菱、空心莲子草对总磷的去除率分别为45%、31%和22%。漂浮植物的生长在一定程度上还可以减缓由于底泥释放磷引起水体中磷含量升高的影响，尤其以凤眼莲的处理效果最好。大漂和冬牧70(Secale cereale L.)分别是夏秋季和冬春季对富营养化水体中的P素及其他污染物去除效果最好的植物材料。大漂、冬牧70、矮秆美人蕉(Canna flaccida)、串叶松香草(Silphium perfoliatum)等比较适合修复高磷(0.50 mg/L)污染水体；水鳖、多花黑麦草(Lolium multflorum Lam.)比较适合生长于低磷水体中，除磷效果较差。
这类植物的叶子大多为带状或丝状，如苦草（Vallisneria）、金鱼藻（Ceratophyllum）、狐尾藻（Myriophyllum）、黑藻（Hydrilla）等。
沉水植物的根能吸收底泥中的N、P，茎和叶能吸收水体中的N、P，比其他水生植物具有更强的富集N、P的能力。其生长过程使水体的pH、Eh以及藻类含量的变化，使铁磷、有机磷等主要化学形态磷的释放得到明显的控制，同时沉水植物的生长使沉积物中总磷水平也有明显的降低。沉水植物不仅可以吸收富营养化湖水中的磷，亦可抑止沉积物和上覆水中的碱性磷酸酶活性（APA），并抑制沉积物的再悬浮，使上覆水中各种形态磷浓度均保持在较低的水平，对于控制内源磷释放有抑制作用。
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