探析植物在水污染控制中的应用

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  摘要:水体中污染物质超过了水体自身的净化能力,水质就会出现变质,进而破坏了水资源的生态系统。本文将浅析水污染的危害,探寻植物在水污染防治中的应用策略,旨在改善我国水污染现状。
  关键词:植物;水污染;控制;应用研究
  前言
  近年来,我国经济水平飞速发展,生产、生活用水量逐年增加,污水排放量也随之增加,可用的淡水资源越来越少。当前我国污水防治形势严峻,河流污染严重、城市黑水范围广、地表水治理难度大等都是我们面临的挑战。引入植物控制水污染技术可有效治理水体生态污染,具有较强的可行性。
  一.课外调研活动
  暑假期间,我们水污染调研小组到农田、工业基地、海边、住宅小区取水源样本,经过化验研究,对比不同区域水污染的差异,寻找造成水污染的原因,得出以下结论:河流污染主要是由氨氮、生化需氧量、高锰酸盐和挥发酚等造成的;湖泊污染富营养化现象严重,总磷、总氮、高锰酸盐等含量过高;近岸海域污染无机氮、活性磷酸盐和重金属含量过高,导致治理难度大。此外,气候变化引起的温度、湿度和降水的变化,导致灾害频发,一定程度上加剧了水环境污染的恶化[1]。
  二、水污染问题的影响
  (一)危害人类健康
  水是人类不可或缺的重要资源。一旦人类食用了污染严重的水,后果不堪设想。如若水源不干净,会诱发痢疾、腹泻、肝炎、霍乱等疾病;如若水中病原体入侵人体,会出现吸血虫病和钩端螺旋体病;如若水源中含有大量的镍、铬、亚硝胺等物质,会诱发肝癌、胃癌、肺癌等疾病;如若孕妇食用了含有甲基汞等污染物的水源,会导致婴儿先天性畸形。
  (二)影响农作物生长
  水污染物中氮和盐量过高,间接导致土壤污染,农作物则出现倒伏、抗逆性差等问题,进而影响农作物的产量。以水稻为例,用浓度较大的含盐污水灌溉稻田,则会使稻苗叶子枯萎。水源中如若富含镉、铜、锌、镍等元素,这一区域的水稻叶片就会卷曲,出现青枯、黄白化现象,最终导致水稻减产。工业企业排放酸性和碱性较高的污水,通常酸性过强时,铁和铝元素的溶解度就会降低,在这种情况下水稻吸收过量的铁和铝,减缓了水稻生长速度。另外水源中碱性过大时,叶子就会出现斑点且生长停滞。
  (三)水体污染对生物的危害
  海洋水体遭受污染后,水中的溶氧量就会降低,造成水中生物缺氧,从而导致水生物死亡。人类严重破坏了海域的生态平衡,致使白鳍豚、海豚、斑海豹等珍贵水生动物数量逐年减少。船只泄露的石油经过洋流等作用,向海洋扩散,当海鸟靠近水面时,羽毛上会沾满油污,破坏了鸟类自身的保暖系统。石油污染还会减少水中浮游生物,导致许多小鱼被饿死,另外石油会引发鱼类、螃蟹、贝类等生物中毒,导致水产品减产。
  (四)水污染造成经济损失
  被污染后的水源酸性較大,从而腐蚀过往的船只,缩短了他们的使用寿命。同时当酸性较高的水源通过自来水管道、抽水机和储存设备时,加快了他们腐蚀速度,除此之外,一些利用河流水源开展的娱乐项目,由于河流水量减少、水质发臭等,导致这些项目无法继续经营下去[2]。
  三、植物在水污染控制中的应用
  (一)明确管理职责,统一规范管理
  现阶段,我国水体水体污染主要是由随意排放污染物造成的,有鉴于此,为了做好水污染防治工作,首先应当明确各部门的责任,做到分工明确,权责分明,建立统一的协调运作机制。其次国家立法部门应当应当制定水污染防治管理法,从源头杜绝污染物的排放,水体治理实施单位应当明确“预防为主,治理为辅”的治理规则,逐步形成各级政府牵头的管理责任制。最后污水治理防治单位应当协调好经济发展与环境保护之间的关系,地方政府在进行城市化规划建设时,应当充分考虑水体资源的承载和修复能力。
  (二)利用植物吸收、截留、沉降污染物
  相较于藻类,水生维管束植物具有生命周期长的热点,在其生长代谢过程中可以吸收氮和磷等物质。水生植物为微生物和水生动物提供了附着基质,利用植物的根部可以促进厌氧微生物的代谢和降解。有机物分解过程中,还会产生一定量的氨态氮,利用硝化作用和反硝化作用即可去除氨态氮。除此之外,植物丰富的根系在吸附和截留不容形胶质的同时,还可以沉降浮生物和动植物新陈代谢产物。通过植物的吸收后可挥发到空气中,随之被活性羟分解,如硒经植物挥发后变成低毒的硒化物,从而实现修复水体的目的。另外,通过植物的固定作用,将有害物质固定在植物的根茎叶上,遏制污染物的活动范围,从而限制污染水体的范围。通过植物的提取功能,可以去除水体中的重金属和类金属。通过同化作用,植物可将有机污染物和无机污染物进行降解,从而避免水体的二次污染,桉树和印度芥菜就是降解三氯乙烯和硒化物的优良植物。通过植物根过滤作用,从污水中吸收重金属和有机污染物,修复湖泊和湿地水源污染,植物根系能有效处理放射性核素废水和富含营养盐废水。
  (三)筛选、培育超累积植物
  对于植物修复技术来说,筛选并培育出生物量大、修复污染物能力强的植物,是做好植物修复技术的基础性内容。超级累植物在高污染环境中寻找耐受性强和具有超富积能力的植物,其具有较强的吸附能力、转移能力、吸附毒素和固定胶质污染物的能力。水体治理部门可以通过育种也转基因技术培植出生长速度快、适应能力强的植物。这项研发技术已经取得了初步进展,科学家利用遏蓝菜的Zn、Cd超富集植物,实现Zn和Fe蛋白基因转移。
  (四)植物控制技术与生物技术有机结合
  为了获得具有修复能力较强的植物,水污染治理部门可采取如下两种办法:一种是利用转入外部基因获得新的净化、降解污染物的方式,将植物体以外的基因移植到植物细胞染色体中,从而培植出理想中的植物。另外一种方法则是利用限速酶,融合已有的植物提升开发利用进度,最终研发得出具有高抗逆性和降解能力强的水生植物。这种技术的核心就是尽可能将所有植物的优点集中于同一种植物,它具有针对性强、周期短等特质,应用前景十分广泛。
  (五)植物控制技术与微生物修复技术有机结合
  水污染治理部门为了充分利用污染物的生物可利用性,首先应排除农药、有机物种类繁多等不利因素影响,充分利用微生物的区系组成,以此来增强微生物的活性。综合开发利用电动力学,不仅能增强有机污染物的水溶性,还能提高微生物的降解速度。另外植物根系具有极强的微生物代谢作用,消耗水资源当中的溶解氧,使污染物呈现厌氧状态,最终在反硝化作用的催生下,有效治理水体污染[3]。
  (六)强化主人翁意识
  作为新时期的高中生,在平常生活中,第一,应做到循环使用生活用水,洗衣服的水可以用来冲厕所,淘米水可以用来浇花,同时强化文化知识的学习,为污水治理技术的研发奠定文化基础。第二,外出旅游、游玩的时候,不要往湖泊、河流、海滩上丢垃圾、果皮、食物残渣等。第三,生活中应努力做到垃圾分类,特别是对水体污染严重的电池,我们应当严格要求自己,做到用过的电池不要随意丢弃。第四,发现有偷排污水的要举报,如自己身边的亲戚朋友有上述行为,要耐心劝导,并让他们改正。第五要像爱护自己的家一样爱护国家的每一寸土地,这样山川才能秀美、河流才能清澈。
  结语
  综上所述,植物对水资源污染治理具有不可估量的生态效益,植物修复成本低,提高了水资源治疗治疗,一定程度上还对生态环境起到了保护作用。然而鉴于我国水污染种类多样,因此要想充分利用植物控制水污染,就要对水体污染展开调研,不断完善植物在水污染控制领域的应用技术,促进我国社会绿色发展。
  参考文献
  [1]朱兹文.试论水生植物在水污染控制中的生态效应[J].科技展望,2017(07):77.
  [2]杨艳.水生植物在水污染控制中的生态效应研究[J].智能城市,2017(05):204.
  [3]郑多泽.水污染的危害及防治措施[J].农业灾害研究,2017(11).
  (作者单位:安阳市第一中学)
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