【水生植物对湖水影响】水生植物对水质的影响

时间：2019-02-22 16:03:00 来源：东东创业网 本文已影响人

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通过分析水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用，可选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体。

1、水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一，通过根部吸收底质中的氮磷，减少污染。沉水植物对滇池草海水体（含底泥）总氮去除速率：物种去除能力的大小顺序依次为伊乐藻＞苦草＞狐尾藻＞篦齿眼子菜＞金鱼藻＞菹草＞轮藻。

2、藻类、浮萍、石莲花等植物可以大量富集水中的重金属，不过会造成植物死亡，沿食物链沉积。

3、荷花、芦苇、水葱、蒲草等挺水植物也能够起到净化水质的作用，还具有观赏作用。

《水生植物对污染物的清除及其应用》 人类的活动会使大量的工业、农业和生活废弃物排入水中，使水受到污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类，基本上以化学性污染为主。具体污染杂质有无机污染物质、无机有毒物质、有机有毒物质、植物营养物质等。而对于这些污染物的清除中，水生植物起着非常重要的作用。

水生植物指生理上依附于水环境、至少部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群。水生植物大致可区分为四类：挺水植物、沉水植物、浮叶植物与漂浮植物。而大型水生植物是除小型藻类以外所有水生植物类群。水生植物是水生态系统的重要组成部分和主要的初级生产者，对生态系统物质和能量的循环和传递起调控作用。它还可固定水中的悬浮物，并可起到潜在的去毒作用。水生植物在环境化学物质的积累、代谢、归趋中的作用也是不可忽视的。用水生植物来监测水生污染、对污染物进行生态毒理学评价及其进入生物链以后的生物积累、修饰和转运，对植物生态的保护和人畜健康方面有非常重要的意义[1]。

1 水生植物对污染物的清除 1.1 水生植物对氮磷的清除 湖泊富营养化已成为一个世界性的环境问题。利用水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一。湖泊水环境包括水体和底质两部分，水体中的氮磷可由生物残体沉降、底泥吸附、沉积等迁移到底质中。对过去的营养状况的追踪表明，水生植物可调节温度适中的浅水湖中水体的营养浓度[2]。而大型沉水植物则通过根部吸收底质中的氮磷，从而具有比浮水植物更强的富集氮磷的能力。沉水植物有着巨大的生物量，与环境进行着大量的物质和能量的交换，形成了十分庞大的环境容量和强有力的自净能力。在沉水植物分布区内， COD、BOD，总磷、铵氮的含量都普遍远低于其外无沉水植物的分布区 [3]。而漂浮植物的致密生长使湖水复氧受阻，水中溶解氧大大降低，水体的自净能力并未提高，且造成二次污染，影响航运。挺水植物则必须在湿地、浅滩，湖岸等处生长，即合适深度的繁衍场所，具有很大的局限性。

不同的沉水植物对水体中的总氮总磷均有显著的去除作用。在关于常见沉水植物对滇池草海水体（含底泥）总氮去除速率的研究中发现：物种去除能力的大小顺序依次为伊乐藻＞苦草＞狐尾藻＞篦齿眼子菜＞金鱼藻＞菹草＞轮藻。随着时间的延长，水体中总氮浓度呈负指数形式衰退，且在实验的总氮浓度范围内（2.628～16.667 mg/L）每种沉水植物的去除速率随总氮浓度的增加而增加[4]。此外，黑藻（Hydrilla verticillata (L.f.) Royle）对磷的需求较低，并可利用重碳酸盐作为光合作用的碳源[5]。

磷吸收是主动过程[6]。在亚热带湿地中，磷主要是在植物内流动，而氮主要是通过沉积作用和反硝化作用进行流动。对于夏季浮游植物（主要是外来蓝藻），磷是限制因子。据推测：磷循环强烈依赖于大型植物的调节；底泥中磷的衰竭影响植物香蒲（Typha domingensis）的减少，而随后磷的有效性的增加又使其重现[7]。在对东湖的围隔实验中，结果显示了沉水植物在磷营养滞留物中的关键地位[8]。沉水植物均能从叶、根状茎（主要是叶）来去除水中的标记碳，从而促进了流水生境中碳的吸收、迁移和释放[9]。淡水沉水植物系统对营养物的去除有很好的作用：对氮主要是通过反硝化作用，对磷则是生物吸收和随后的植株收获[10]。

1.2 水生植物对重金属的清除 水生植物对重金属Zn、Cr、Pb、Cd、Co、Ni、Cu等有很强的吸收积累能力。众多的研究表明，环境中的重金属含量与植物组织中的重金属含量成正相关，因此可以通过分析植物体内的重金属来指示环境中的重金属水平。戴全裕在20世纪80年代初从水生植物的角度对太湖进行了监测和评价，认为水生植物对湖泊重金属具有监测能力。水生大型植物以其生长快速、吸收大量营养物的特点为降低水中重金属含量提供了一个经济可行的方法，例如可以通过控制浮萍（Lemna minor）的浓度使有机和金属工业废物的含量降低到最小 [11]。在室内实验中，浮萍（Lemna gibba）可大幅度降低废水中的铁和锌，对锰的去除效率达100%[12]。浮萍对重金属的富集程度超过了藻类和被子植物Azolla filliculoides，尤其是锌的富集系数很高，植株内的浓度比外面培养基内高2700倍[13]。

重金属在植物体内的含量很低，且极不均匀。在同一湖泊中，不同种类的水生植物含量差别很大；同一种类在不同湖泊中，水生植物体内的重金属含量相差也很大。水生植物的富集能力顺序一般是：沉水植物＞浮水植物＞挺水植物。植物对重金属的吸收是有选择性的。当必需元素Zn和Cd与硫蛋白中巯基结合时，Cd可以置换Zn。所以Zn/Cd值是一个反映植物积累能力的很好指标，同时也间接地指示了对植物的破坏程度。实验证明，沉水植物和浮水植物尽管能够吸收很多重金属，特别是Cd的吸收，但是这种吸收不断增加会导致营养元素的丧失，如果程度严重，会导致植物死亡。所以沉水植物和浮水植物适合在低污染区域作为吸收重金属的载体，同时可以监测水体重金属含量[14]。

此外，水生植物会控制重金属在植物体内的分布，使得更多的重金属积累在根部。水生植物根部的重金属含量一般都比茎叶部分高得多。但也有例外的情况，这可能与它们不同的吸收途径有关。对藻类吸收可溶性金属的动力学机制已经研究得比较清楚。藻类对金属的吸收是分两步进行的：第一步是被动的吸附过程（即在细胞表面的物理吸附或离子交换），发生时间极短，不需要任何代谢过程和能量提供；第二步可能是主动的吸收过程，与代谢活动有关，这一吸收过程是缓慢的，是藻细胞吸收重金属离子的主要途径。藻类大量富集重金属，同时沿食物链向更高营养级转移，造成潜在的危险，但另一方面，又可以利用这一特点来消除废水中的污染。重金属以各种途径进入自然水体，其对水体危害是十分严重的，因此利用藻类净化含重金属废水具有重要的意义[15]。

金属不同于有机物，它不能被微生物所降解，只有通过生物的吸收得以从环境中除去。植物具有生物量大且易于后处理的优势，因此利用植物对金属污染位点进行修复是解决环境中重金属污染问题的一个很重要的选择。植物对重金属污染位点的修复有三种方式：植物固定，植物挥发和植物吸收。植物通过这三种方式去除环境中的金属离子。有关水生植物对放射性核素的积累也有报道，如Whicker等发现水生大型植物石莲花（Hydrocotyle spp.）比其他15种水生植物积累137Cs和90Sr的能力强[16]。用拂尾藻（Najas graminea Del.）吸收铜、铅、镉、镍等金属发现，吸收过程在约0.01 min-1 恒定速率下与 Lagergren动力模型相关，同时平衡结果和朗缪尔（Langmuir）吸收等温线相关[17] 。

1.3 水生植物对有毒有机污染物的清除 植物的存在有利于有机污染物质的降解。水生植物可能吸收和富集某些小分子有机污染物，更多的是通过促进物质的沉淀和促进微生物的分解作用来净化水体。农业污染是一种“非点状源”的污染，大多数农业污染物包括来自作物施肥或动物饲养地的氮磷以及农药等。对除草剂莠去津来说，它在环境中大量存在，小溪中一般为1～5 μg/L，含量较高时为20 μg/L，而靠近农田的区域达500 μg/L，甚至1 mg/L[18]。水生大型植物常生长在施用点附近，农药浓度很高，暴露时间很长，所以水生大型植物和浮游植物对于莠去津比无脊椎动物、浮游动物和鱼类更敏感。高等植物虽不能矿化莠去津，但可以用不同的途径来修饰。Zablotowics等[19]在研究藻类对伏草隆的降解中发现，纤维藻和月芽藻能使阿特拉津去烃基。衣、绿藻属也能降解阿特拉津[20]。一种高忍耐性地衣(Parmelia sulcata Taylor)的藻层比率的变化可显示出当地空气污染的变化[21]。毒死蜱(chlorpyrifos)在伊乐藻(Elodea densa)和水体中的分布表明，水生植物可吸收有机成分并有将其从水生环境中去除的能力[22]。金鱼藻(Ceratophyllum demersum)对灭害威的吸着能力的研究中，生长活跃的小枝是老枝吸收的5倍。膜构造及其完整性好象是重要的决定因子[23]。水生植物对RHC,DDT，PCBs残留的吸收和积累中，果实比植株，叶比根贮存更多[24]。

某些植物也可降解TNT。据Best等报道，对受美国依阿华陆军弹药厂爆炸物所污染的地表水进行水生植物和湿地植物修复的筛选与应用研究中发现，狐尾藻属植物（Myriophyllum aquaticum Vell verdc）的效果甚佳。Roxanne等研究了受TNT污染地表水的植物修复技术，在所用浓度为1、5、10 mg/kg的土壤条件下，与对照相比，利用植物的降解，移除量可达100%。William等研究了植物对三氯乙烯（TCE）污染浅层地下水系的气化、代谢效应，结果发现，污染场所中所有采集的植物样品都可检测出TCE的气化挥发以及3种中间产物。Aitchison等发现，水培条件下杂交杨的茎、叶可快速去除污染物1，4-二氧六环化合物，8 d内平均清除量达54%[25]。

多环芳香烃化合物(PAHs)是一大类有机毒性物质。在浮萍，紫萍，水葫芦，水花生，细叶满江红等5种水生植物中，均受到萘的伤害，随萘浓度的增加而伤害程度加深，其中水葫芦受害最轻，所以对萘污染的净化可作为首选对象。而浮萍的敏感性最大，可用作萘对水生植物的毒性检测 [26]。此外水生植物也可有效消除双酚、酞酸酯等环境激素和火箭发动机的燃料庚基的毒性。浮萍(Lemna gibba)在8 d内把90%的酚代谢为毒性更小的产物[27]。COD的去除效率由对照组的52%～60%上升为74%～78%[28]。铬，铜，铝等金属的存在也可不同程度地影响浮萍对COD的去除效率[29]。

1.4 水生植物与其他生物的协同作用对污染物的清除 根系微生物与凤眼莲等植物有明显的协同净化作用。一些水生植物还可以通过通气组织把氧气自叶输送到根部，然后扩散到周围水中，供水中微生物，尤其是根际微生物呼吸和分解污染物之用。在凤眼莲、水浮莲等植物根部，吸附有大量的微生物和浮游生物，大大增加了生物的多样性，使不同种类污染物逐次得以净化。利用固定化氮循环细菌技术（Immobilized Nitrogen CyclingBacteria，INCB），可使氮循环细菌从载体中不断向水体释放，并在水域中扩散，影响了水生高等植物根部的菌数，从而通过硝化-反硝化作用，进一步加强自然水体除氮能力和强化整个水生生态系统自净能力。这对进一步研究健康水生生态系统退化的机理及其修复均具有重要意义[30]。

水生大型植物能抑制浮游植物的生长，从而降低藻类的现存量。在水生态环境中，水生高等植物对藻类的抑制作用较为明显。主要表现在两个方面：一是藻类数量急剧下降；二是藻类群落结构改变。水生植物与藻类在营养、光照、生存空间等方面存在竞争。除人工控制和低温等条件下，一般是水生植物生长占优势。

水生植物与藻类之间的相生相克（异株克生现象）作用在污水净化和水体生态优化方面有重要应用潜力。顾林娣等[31]发现苦草能分泌生化抑制物质，且抑制作用的大小和种植水浓度呈正相关。在浅水湖泊中种植苦草等高等植物，放养适量的鱼类，这样就既可以保护水质，又可以发展渔业生产，增加经济效益。不仅如此，野外实验和实验室研究还表明，凤眼莲等水生植物还通过根系向水中分泌一系列有机化学物质。这些物质在水中含量极微的情况下即可影响藻类的形态、生理生化过程和生长繁殖，使藻类数量明显减少。有害植物(Typha spp.)常覆盖湿地和其他淡水环境，造成物种单一。这种香蒲侵入的一个重要机制就是向周围环境中释放相生相克物质——植物毒素[32]。利用植物分泌物和植物周围的微生物与藻类间的相生相克关系，来去除藻类。这对于富营养化水体污染的防治和治理，水生态系的恢复和重建很有意义[33]。

1.5 水生植物的其他净水（改善水质）功能 水生植物在不同的营养级水平上存在维持水体清洁和自身优势稳定状态的机制：水生植物有过量吸收营养物质的特性，可降低水体营养水平；减少因为摄食底栖生物的鱼类所引起沉积物重悬浮，降低浊度。水生植物的改善水质的功能，如稳定底泥、抑藻抑菌等，也具有重要的实践意义。氧气是一种非常重要的物质。水体富营养化引起的藻类水华造成水体透明度降低，饮用水质量下降。组织缺氧使大型植物退化，减少了水生植物多样性。海洋底层大陆架的缺氧，使海底生物大量死亡，给当地经济和人类生存带来了严重的威胁。沉水植物与沉积物、水体流动间有紧密联系。在生态系统中，它能起到提高水质，稳定底泥，减小浑浊的作用[34]。

2 水生植物在污染治理中的应用 2.1 人工湿地 介质、水生植物和微生物是人工湿地的主要组成部分。其中的水生植物除直接吸收利用污水中的营养物质及吸附、富集一些有毒有害物质外，还有输送氧气至根区和维持水力传输的作用。而且水生植物的存在有利于微生物在人工湿地纵深的扩展。污水中的氮一部分被植物吸收作用去除，同时可利用态磷也能被植物直接吸收和利用。通过对水生经济作物的不断收获，从而移出氮、磷等污染物。同时发达的水生植物根系为微生物和微型动植物提供了良好的微生态环境，它们的大量繁殖为污染有机物的高效降解、迁移和转化提供了保证。介质、水生植物和微生物的有机组合，相互联系和互为因果的关系形成了人工湿地的统一体，强化了湿地净化污水的功能[35]。

利用人工湿地和水生大型植物来净化水体，作为一种净化技术，日益受到关注。它可以创立丰富的生态系统和最小的环境输出。可以保护环境，具有运行费用低和令人满意的净化效率等特点。一个水生植物系统需要大量区域、设计规格和维护方法，从而达到单位面积上的最适宜的优化效应。这在日本的琵琶湖(Lake Kasumigaura)已经进行了三年的实验[36]。在匈牙利，人工湿地主要有三种类型：空白水面系统、潜流系统和人工漂移草地系统。在Nyirbogdány的污水处理系统中，COD的去除速率平均约为60%，水质达自然水体标准[37]。

2.2 生物修复 生物修复（Bioremediation）是新近发展起来的一项清洁环境的低投资、高效益、应用方便、发展潜力较大的新兴技术。它利用特定的生物（植物，微生物或原生动物）吸收，转化，清除或降解环境污染物，实现环境净化，生态效应恢复的生物措施。对无机（主要是重金属）污染的生物修复主要是通过植物途径，又称植物修复（Phytoremediation），而对有机污染的生物修复则主要靠微生物的降解，吸收与转化等途径。虽然强调限制性排放，加强废物管理，然而随着人口的持续增长，工农业的迅速发展以及都市化的不断扩大，对水体的有机污染仍呈大幅度增长趋势。特别是近年来大量使用生物异源物质（Xenobiotics），因抗性强，难以被微生物分解，使污染环境的恢复更加困难[38]。

2.3 稳定塘 稳定塘法也叫生物塘、氧化塘，是通过人工控制生物氧化过程来进行污水处理的工艺，具有基建投资少、处理过程简单、易管理等特点，在中小型常规污水处理领域具有广泛的应用前景。它主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘可用于生活污水、农药废水、食品工业废水和造纸废水等的处理，效果显著稳定。吴振斌等[39，40]用综合生物塘系统处理城镇污水，结果发现COD、BOD、TSS、N、P等污染组分去除效率较高，细菌、病毒及诱变活性明显下降。在污水净化的同时，收获大量的水生植物及鱼，蚌等水产品。

小型综合强化氧化塘通过采用物理化学与生物相结合的方法，将炉渣吸附和水生植物水葫芦运用于氧化塘处理印染废水，取得了良好的效果，COD 去除率达76.5%，色度脱色率高达96.9%。经处理后的废水达到国家综合排放一级标准。而单位处理量投资和运行费用只有活性污泥法的1/10，因此采用这种方式投资省、运转费用低、处理效果好、管理方便、环境与经济效益显著[41]。另外，从小规模生产实验可以得出，应用好氧接触氧化，颤藻附着生物床和水生植物联合的生物处理新工艺对去除鸡粪厌氧发酵液中的COD，氨氮和其他如磷、钾、锰、锌、镁元素及色素等有很好的效果，能使处理后的废水达GB 8978—88污水综合排放标准。其中颤藻附着生物床脱氮效果最好，且可回收作为良好的牲畜饲料。而水生植物塘由于漂浮植物体的庞大的须根系，极高的生长速率和巨大的生物量都有利于吸附、吸收水中的污染物，从而对COD的去除作用较强，平均达71.7%[42]。

2.4 水质净化 水质净化技术已成为养鱼工业可持续发展的瓶颈与筹码。20世纪80年代以来，已有利用浮游植物净化养殖污水的研究报道。但因藻水分离困难，使这种微藻净水模式在循环水养鱼系统中的应用受到限制。而大型植物则具有净化水质、节省能源和收获饵料的综合效果[43]。高等水生植物对水环境中的污染物具有较强的吸收作用，其效能因植物种类及处理组合方式不同而异。高等水生植物净水效果的高低依赖于各自生理活性的增强（主要体现在酶活性的提高）。

凤眼莲、水浮莲、紫萍等植物在温暖季节生长繁殖极快，能迅速覆盖水面，净化效果好。水花生、芦苇等抗性较强，种群密度大，净化效果较好，并具有抵抗风浪和分隔水面等功能。伊乐藻，菹草等沉水植物在水下生长不影响水的透光，还通过光合作用向水中提供大量氧气，并且在低温季节也可很好生长。水花生、槐叶萍、浮萍等植物的抗寒性较强。莲藕等本身即具有一定的经济价值[44]。

2.5 湖泊治理与植被修复 沉水植物可以明显改善水体的理化性质。它的存在有效降低了颗粒性物质的含量，可改善水下光照条件，使透明度保持在较高水平，水体电导率也相对较低。水生植物还可以增强底质的稳定和固着。有人发现在热带地区，把水生植物和生物固定膜结合起来的处理系统在适宜的地带非常地适用[45]。在比利时的佛来德斯的eekhoven水库，水生植物还被用于预过滤停滞水库的生物调节[46]。在干燥气候下，两种高等水生植物Typha latifolia 和Juncus subulatus 都表现出较高的净化效率，其多孔性也有助于污水的过滤[47]。

对于浅水湖泊而言，重建水生植被是富营养化治理和湖泊生态恢复的重要措施。我国的湖泊已有约65%呈现富营养状态，还有约29%正在转向富营养状态。对其治理，必须考虑利用水生植物的自身治污特性。水生植物可以显著提高富营养水体的水质，对有毒的有机污染也有明显的净化作用。恢复以沉水植物为主的水生植被是合理有效的水质净化和生态系统恢复的重要措施，在这个方面已有人做了不少工作[48]。

沉水植被(Submersed Aquatic Vegetation，SAV)的建立主要受限制于芽植体的有无，而水体的透明度和沉积物中的营养（尤其是N）的水平是植物群落建立的关键[49]。马剑敏等[50]在1993—1995年间对武汉东湖的布围和网围受控生态系统中的植被恢复、结构优化及水质进行了初步研究。结果发现：控制养殖规模是恢复水生植被的前提；在受控生态系统中，水生维管束植物生物量增加，生长良好的水生维管束植物能使水中N、P浓度明显降低；恢复水生植被时，应以沉水植物为主体，莲、芦苇、苦草、狐尾藻和金鱼藻适应性较强，可作为重建水生植被的物种。而浑浊是影响恢复的因素之一，光合有效水平对茎生长最重要[51]。Kahl通过衰退模型来确定光衰减系数是否与预计的5%透光区相异，从而作为沉水植物治理和修复的重要参考[52]。通过对博斯腾湖的研究表明，水面上有水生植物生长时，其蒸发蒸腾量低于自由水面的蒸发量，而且降低了水体的矿化度并净化了水体，并且可为养殖业提供大量优质饲料。利用植被改善其生态环境，投资少，效益明显而持久[53]。研究还表明，水生植物床对于低透明度河流中颗粒性有机物质(Particulate Organic Matter，POM)的保持和短期贮存在不同空间层次上有重要作用。其重要性因草床密度、表面覆盖率及叶落时间的不同而有差异[54]。

3 小结与展望 综上所述，水生植物能够不同程度地清除被污染水体的氮、磷，重金属及有机污染物，并在污水治理中得到了广泛的应用。通过分析水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用，可选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体。还可通过控制水生植物的数量来调控净化能力的大小，以修复受污染水体并保持水质。

科学的管理和转化利用是治理的关键。如适量的水葫芦生长有利于水质的净化，在水葫芦长到适当的时候就需要适时打捞，并通过发酵转化等后续技术将之转化利用，防止其腐烂造成的二次污染。沉水植物的治理对湖泊生态系统有着重大影响，但如果缺乏反馈机制结果会更恶劣 ，因为大量的沉水植物的生长也会带来负面影响。对过多的大型植物生长可采用机械收割、冲刷、抽干等措施。

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通过分析水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用，可选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体。

1、水生大型植物富集氮磷是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一，通过根部吸收底质中的氮磷，减少污染。沉水植物对滇池草海水体（含底泥）总氮去除速率：物种去除能力的大小顺序依次为伊乐藻＞苦草＞狐尾藻＞篦齿眼子菜＞金鱼藻＞菹草＞轮藻。

2、藻类、浮萍、石莲花等植物可以大量富集水中的重金属，不过会造成植物死亡，沿食物链沉积。

3、荷花、芦苇、水葱、蒲草等挺水植物也能够起到净化水质的作用，还具有观赏作用。

水生植物在水污染控制中的生态效应 2008-5-26 10:49 目前我国绝大部分的城市污水处理厂均采用传统的二级活性污泥法处理工艺，而高额的工程投资和运转费用则制约了其推广和应用，尤其是对我国欠发达地区，资金和能源短缺问题普遍，许多中小城镇仍没有完善的污水处理系统。大量的研究结果表明，即使是在资金有保障的前提下，仅靠建立污水处理厂对点源进行处理，也很难使水污染得到有效控制。通常植物在生长过程中，能忍耐土壤中高浓度的污染物，植物的这种抗毒性作用，为植物对土壤和水体中的污染物吸收和降解奠定了基础。该技术与我国的经济发展水平相适应，对于解决中小城镇的污水处理和生态环境的改善具有重要的实践意义。

1、水生植物的生态效应 水生植物除了直接吸收、固定、分解污染物外，通常只是间接地参与污染物的分解，通过对土壤中细菌、真菌等微生物的调控来进行环境的修复，植物在水污染控制中生态效应主要表现在以下方面。

1.1物理作用 覆盖于湿地中的水生植物，使风速在近土壤或水体表面降低，有利于水体中悬浮物的沉积，降低了沉积物质再悬浮的风险，增加了水体与植物间的接触时间，同时还可以增强底质的稳定和降低水体的浊度。此外，植物的存在削弱了光线到达水体的强度，阻碍了植物覆盖下的水体中藻类的大量繁殖，尤其是在浮萍类植物的湿地系统中比较常见。植物的存在对基质具有一定的保护作用，在温带地区的冬季，当枯死的植物残体被雪覆盖后，植物则对基质起到很好的保护膜作用，可以防止基质在冬季冻结，以维持冬季湿地系统仍具有一定的净化能力。植物对基质的水力传导性能产生一定的影响，植物的根在生长时对土壤具有干扰和疏松作用，当根死亡或腐烂后，会留下一些管型的大孔隙，在一定程度上增加了基质的水力传导性。淹没于水中的水生植物的茎和叶形成的生物膜，为大量的光合细菌、藻类和原生微生物等在植物组织上的生长提供了一定空间，埋藏于土壤中的根和根区也为微生物的活动提供了巨大的物理活动表面，植物根系也是重金属和某些有机物的沉积场所。因此，植物地上和地下的生物膜对于湿地中发生的所有微生物过程都具有重要作用。

1.2植物对污染物的吸收作用 植物的生长和繁殖离不开营养物质，水体中的相当部分的营养物被植物转化或保存在植物体内。对于不同生活型的水生植物，普遍认为漂浮植物吸收能力强于挺水植物，沉水植物最差。与木本植物相比草本植物对污水中的污染物则具有较高的去除率，如有芦苇的湿地对NH+4-N的去除率接近100%，而无芦苇时，仅为40%～75%.定期和持续地从湿地系统中收获成熟的植物，并能妥善处理收获的植物，是保证污水中的养分被有效去除和防止对水体造成二次污染的唯一途径。植物的对污水的净化作用是植物吸收和微生物综合作用的结果，植物的存在有利于硝化、反硝化细菌的生存。张鸿等研究表明，在种植水芹、凤眼莲的湿地中，硝化和反硝化细菌的数量均高于没有植物的湿地，水芹湿地的细菌数量多于凤眼莲湿地的细菌数量，但前者对氨氮的去除率却低于后者，说明人工湿地系统中对 N的去除植物的吸收占主导地位。吴振斌等在进行的上、下行流的复合人工湿地系统的研究中，分别种植不同植物的湿地对COD、BOD5、TN、TP的去除效果均好于没有种植植物的对照湿地。湿地植物直接吸收和利用可利用态P，起到去P的作用，并且植物的生长状况直接影响到植物的去除效果，植物的良好长势是对 P去除的保证。

1.3植物根系释放 湿地系统具有明显的缺氧环境，湿地中氧的传播速率约为陆地环境氧的传播速率的万分之一。水生植物则具有适合在缺氧条件下生存的结构与特征，包括茎肥大，茎和根的中心具有较大的组织，茎中空，具浅根系等。植物的这种特殊结构，有利于氧在其体内的传输并能传递到根区，不仅满足了植物在缺氧环境的呼吸作用，而且还可以促进根区的氧化还原反应与好氧微生物的活动。将光合作用产生的氧传递到根区，在根区的还原态的介质中形成氧化的微环境，根区有氧区域与缺氧区域的共同存在为根区的好氧、兼氧和厌氧微生物提供了各自的小生境，使不同微生物都能发挥各自的作用。氧在植物根部的释放主要取决于植物内部氧的浓度、周围基质的需氧量以及植物根壁的渗透性。植物通过吸收而在根部释放氧是由其本身的结构所决定的，植物的结构阻止了其在径向的泄露，并努力使释放到根区的氧的损失减少到最小。氧的释放率一般在根的亚顶端区域最高，并随距离根尖的增大而降低。水生植物具有对流型通气组织，其根区和根部都具有较高的内部氧的浓度，这种对流型的气体的流动明显增加了可供氧根的长度，同时还可以通过氧化和脱毒减少根部一些潜在的有害物质。除了根系可以释放氧外，根系还可以释放其它物质。一些植物的根系分泌物能杀死污水中的细菌和病原微生物，湿地运行过程中对细菌的高去除率，验证了上述结论。一些植物释放的克生物质对其它植物的生长产生抑制或促进作用，表现植物间的相生相克作用。凤眼莲、水花生、水浮莲、宽叶香蒲等可以分泌出克藻物质，对水体中藻类的繁殖具有明显的克制作用。同样藻类也可以对高等水生植物产生克制作用，尤其是当藻类大量繁殖形成水华时，高等水生植物的生长率和叶绿素均呈下降趋势。

2、水生植物对水污染控制的影响因素 大量实践证明，水污染的控制与植物的类型、群落构成、覆盖度、水体透明度等因素相关。

2.1植物类型和群落构成 在提高植物处理效果研究方面，一个重要的研究内容是如何选择合适的植物种类和确定不同植物的组合。漂浮植物是人工湿地中常用的一类植物，就去除效果而言，凤眼莲的净化效果最好。挺水植物芦苇、香蒲的使用频率最高。很显然，不同的物种或同一物种在不同湿地环境中的净化效果都会有较大的差异性。作者在宜兴进行的以多种植物构成的人工湿地系统净化河水的试验结果表明，多种植物合理的搭配较单一植物具有较好的处理效果，混合种不仅使湿地的净化率提高，且净化效果更稳定，夏汉平的研究结果也证明了这一点，且混合种有可能解决NO-3-N的净化问题。吴振斌、邱东茹等利用在武汉东湖建成的大型围隔生态系统，对水生植物特别是以沉水植物为主的水生植物群落对水质的改善作了定性、定量研究。试验结果表明，沉水植物可以显著改善水体的理化性质，在不同营养级水平上具有维持水体清洁和自身优势稳定状态的机制，水生植物有过量吸收营养物质的特性，可降低水体富营养化水平。水生生态系统逐步恢复，关键取决于其自身的自净能力和环境容量，而自净能力和环境容量又取决于稳定的和优化的水生植物群落的形成。沉水植物群落的是建立草海优化生态系统的基础，草海历史上长期以来，沉水植物就是湖泊中最主要的生产者。随着水体富营养化的加剧，沉水植物大量消亡，草海的水生植物群落的构成发生了很大的变化，漂浮植物凤眼莲成为草海的单优势群落，致密生长的凤眼莲使湖水复氧受阻，水体中溶解氧得不到补充。凤眼莲虽具有很强的吸收N、P的能力，但过度繁盛的凤眼莲腐烂造成的二次污染反而加重了水体的富营养化水平。

2.2植物的覆盖度、污水浓度 菹草对水体和底泥中的N、P、Pb、Zn、Cu、As等有较强的吸收、富集作用。吸收能力的大小与其生物量和群体的覆盖度有关，当菹草的保持覆盖度为50%时，生物量最大，净化效率也达到最大。陈国强等研究了不同磷浓度对睡莲和菱叶片生理活性的影响，研究结果表明，随着磷营养盐水平的提高，叶内无机磷的含量也逐渐增加，而叶绿素则随磷含量的增加而降低。综合考虑磷对两种植物各指标的影响，认为菱的最适宜的浓度为0.1mmol/L，睡莲为 0.5mmol/L，超过或低于该浓度，都会对其生理活性产生不利影响。该研究结果间接反映了不同植物对磷的吸收作用，为去磷植物的选择提供了参考。

2.3环境因子 影响水生植物去除率的因素有光照、水温、溶解氧、pH、营养盐和风浪等因素有关，不同生活型的水生植物对这些因素的敏感性不同。所有水生植物都有其适合生长的季节和适宜的温度，水体的透明度则成为沉水植物的限定因子。大量的研究结果表明，在水体的一定深度存在光补偿点和补偿深度，只有在光补偿（点）深度以上，沉水植物才能进行正常的光合作用和呼吸作用，植物才能生长。

植物在水污染控制中的作用已在很多水体恢复试验中得到验证，但水生植物在其中的作用，国内外目前还存在一些的争议。绝大多数的室内和现场试验都表明，水生植物的作用是高效的或有效的。水生植物能否发挥其最大的净化及应用潜力，关键在于植物种类的选择和植物群落的搭配，特别是通过试验选择耐污性强、净化效果好、适宜其生存环境的物种是一项优先考虑的工作。多个物种的合理搭配无疑会增强系统的对水体的净化效果，而根据各地的具体情况进行植物筛选和系统观测研究，则是选择理想物种，发挥植物最大潜能的有效途径。利用水生植物对污水的净化作用对污染水体的修复过程，很少有废物和排放物产生，无疑为我国日益恶化的水环境修复提供了一个良好的途径，具有广阔的市场和应用前景。

楼主的这个问题涉及到合同问题，也就是涉及到了利益问题，似乎仅凭悬赏分应该解决不了。

补充答案：

免费设计？！呵呵，活雷锋？！

单用水生植物的净化是微乎其微的，各种论文都是假的。

设计需要水质情况。

黄河

黄河 中国古代也称河，发源于中华人民共和国青海省巴颜喀拉山脉，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东9个省区，最后于山东省东营垦利县注入渤海。干流河道全长5464千米，仅次于长江，为中国第二长河。黄河还是世界第五长河。

黄河从源头到内蒙古自治区托克托县河口镇为上游，河长3472千米；河口镇至河南郑州桃花峪间为中游，河长1206千米；桃花峪以下为下游，河长786千米。（黄河上、中、下游的分界有多种说法，这里采用黄河水利委员会的划分方案）黄河横贯中国东西，流域东西长1900千米，南北宽1100千米，总面积达752443平方千米。

黄河多年平均流量1774.5立方米/秒，全河多年平均天然径流量580亿立方米，流域平均年径流深77毫米，流域人均水量593立方米，耕地亩均水量324立方米。

黄河中游河段流经黄土高原地区，支流带入大量泥沙，使黄河成为世界上含沙量最多的河流。最大年输沙量达39.1亿吨（1933年），最高含沙量920千克/立方米（1977年）。三门峡站多年平均输沙量约16亿吨，平均含沙量35千克/立方米。

长度 5464 km

源头海拔 4800 m

平均流量 1774.5 m³/s

流域面积 752443 km²

源头 青海省

注入 渤海

流经国家 中华人民共和国

黄河,是中华民族的母亲河.作为中华文明的发祥地,维系炎黄子孙的血脉.是中华民族民族精神与民族情感的象征。

黄河，像一头脊背穹起，昂首欲跃的雄狮，从青藏高原越过青、甘两省的崇山峻岭；横跨宁夏、内蒙古的河套平原；奔腾于晋、陕之间的高山深谷之中；破“龙门”而出，在西岳华山脚下调头东去，横穿华北平原，急奔渤海之滨。它流经9个省、区，汇集了40多条主要支流和1000多条溪川，行程5464公里，流域面积达75万多平方公里，是中国第二大河。全流域年平均降水400毫米左右，而黄河平均年径流总量仅574亿立方米，在中国河流中居第八位。流域内，连同下游豫、鲁沿河地区共有2亿多亩耕地，1亿左右人口。黄河水利资源丰富，流域内地下矿藏众多，各族人民世世代代在这里辛勤劳动，创造了光辉灿烂的古代文化，成为中华民族的摇篮。

关于黄河的源头历史上曾有过多种说法。早在公元7世纪上半叶，就有人提出卡日曲是黄河的正源，但没有被公认。公元1280年元朝的都实和1704年清朝的拉锡，为探求河源曾到达星宿海。因此，星宿海为河源的说法已经流传多年。新中国成立后，1952年8月黄河水利委员会组织河源考察队，又把约古宗列曲作为黄河正源。20多年来，虽然以错就错，但也有不少人提出疑问。直到1978年夏天，再次组织河源考察队，伸入河源地区实地查勘，查清在河源地区西部，有3条河流汇入星宿海，它们是扎曲、约古宗列曲和卡日曲。扎曲流程最短，水量又小，只能算作约古宗列曲的一条支流。约古宗列曲和卡日曲相比，卡日曲较约古宗列曲长近30公里，流域面积多700平方公里，水量也大2倍多。因此，确定卡日曲为黄河正源的依据较为充分。卡日曲发源于巴颜喀拉山北麓的各姿各雅山，各姿各雅山海拔4 800米，山脚下几个泉眼溢出的清水，就是“咆哮万里触龙门”的黄河最初水流。

中华民族的摇篮

“黄河，你是中华民族的摇篮，5000年的古国文化，从你这儿发源……”这是人们熟知的歌曲《黄河颂》的歌词。每当人们唱起这首歌的时候，就会浸沉在对黄河的无限追忆之中。

早在80万年以前的旧石器时代，中华民族的祖先就在黄河流域过着狩猎、采集的生活。在黄河流域内已经发现了2000多处原始村落的遗址，它表明，在新石器时代，祖先们就在这辽阔的土地上定居，从事原始的农业生产。

新石器时代中期，散布在黄河中游黄土高原上的黄帝族，和当时的蚩尤族、炎帝族同为中国远古时代的3个部族。他们过着迁徙不定的游牧生活。后来炎帝联合黄帝攻杀了蚩尤。不久，炎帝族和黄帝族的人民逐渐融合，并定居在陕、甘、晋地区，共同开发黄河中下游地区。

3500多年前进入奴隶社会的夏、商、周王朝都是黄帝的后裔。他们自称“华”或“夏”。华族就是汉族的前身，所以汉族人民都把黄帝奉为始祖，自称为黄帝（也称炎黄）的子孙。当时的华族居住在中原地区，人们认为中原居四方之中，故又称这一带为“中华”。后来，华族的文化向全国各地传播，“中华”二字便成了整个中国的名称。

商王朝的盘庚迁都殷墟（今河南省安阳县），他的势力范围已达太行山与泰山之间的华北大平原，称为殷帝国。殷朝的文化相当发达，与当时的埃及、巴比伦并称为3个古代帝国，是世界古代三大文化中心。在殷墟，至今还保存着刻画挺秀、文句严密的甲骨书和美丽细致的青铜器皿。可是，在3个古代帝国以外的世界上，大多数人类还过着原始生活。由此可见，我们的祖国是世界文化古国之一，古国的文化就在黄河的怀抱里发祥。

殷朝以后，直至北宋，近2500年，黄河流域一直是中国政治、经济和文化中心。西安（古称长安），从西汉至隋唐，先后有11个朝代建都于此，历时 1100多年，不仅为中国古代经济、文化的发展作出了重要贡献，而且为国际间经济、文化交流留下了不朽的篇章。洛阳，先后有9个朝代在此建都，历时近千年，故称“九朝古都”。史学家、科学家、文学家云集于洛阳，为中国和世界文化宝库留下了不朽的作品。

几千年来，黄河流域是封建统治的中心，而广大劳动人民反对压迫的斗争也接连不断。秦末的陈胜、吴广，两汉的赤眉、铜马、黄巾，隋末的瓦岗军，唐朝的黄巢、王仙芝，明末的李自成、张献忠等，都在黄河流域这块土地上演出了一幕幕雄壮的史剧。抗日战争和解放战争时期，陕甘宁地区是中国人民可靠的革命根据地，直至伟大的中华人民共和国成立。

在漫长的历史岁月里，伟大的黄河，哺育了中华民族；中华民族的儿女，创造了灿烂的古代文化。我们为黄河自豪，为黄河歌唱。

河字考

释名“河”字在秦汉以前基本上是黄河的专称，而河流称为“川”或者“水”（但也有例外，如《山海经》曰：“昆仑山，纵广万里，高万一千里，去蒿山五万里，有青河、白河、赤河、黑河环其墟。”）先秦的文献中找不到黄河一词，成书于汉武帝征和年间的《史记》全篇也不见黄河的说法。据学者李鄂荣考证，黄河一词最早见于东汉班固《汉书·地理志》中“常山郡·元氏县”的释文里。黄河的“黄”字用来描述河水的浑浊，这在古书中也早有记载：战国时期的《左传·襄公八年》郑国的子驷引《逸周诗》说“俟河之清，人寿几何！”；《尔雅·释水》记有“河出昆仑，色白，所渠并千七百一川，色黄。”

黄河上源的星宿海由扎陵湖、鄂陵湖等数量众多的水泊和海子组成，在阳光照耀下星宿海的无数湖沼光彩夺目，如同孔雀开屏，十分美丽壮观，因而当地的藏族居民把这一段黄河称作“玛曲”（rma chu），即“孔雀河”的意思。甘肃省“玛曲”县即以此河段命名。

水文特征

源头

黄河发源于青海巴颜喀拉山脉，但真正源头所在现在依然存有争议。历史上人们对黄河源头的认识有一个过程。

《尚书·禹贡》曾有“导河积石，至于龙门”的记载，“积石”在现今青海省循化撒拉族自治县附近的阿尼玛卿山，离黄河源头还有距离。《山海经》、《尔雅》有河出昆仑的记载。西汉张骞出使西域后，有黄河发源于于阗，东流至盐泽，再潜行地下，南出为河源的说法（见于《史记·大宛列传》）。这些说法都不确切，但却延续到隋唐。

隋唐以后人们逐渐对黄河河源建立了正确的认识。隋炀帝大业五年（609年）灭吐谷浑后置河源郡，即现今青海果洛藏族自治州和海南藏族自治州部分地区，表明人们已知黄河发源于此。唐太宗贞观九年（635年）为平定吐谷浑叛乱，将领李靖、侯君集、李道宗曾率领人马到达星宿海一带，《新唐书》载他们“次星宿川，达柏海上，望积石山，览观河源。”。唐宋以来，长期将星宿海称为黄河源头。

至元代人们开始对对黄河河源进行实地考察。元至元十七年（1280年）元世祖忽必烈派都实等人勘察黄河河源，对星宿海一带作了详细考察。

1315年潘昂霄根据都实的调查写成《河源志》一书，明确指出黄河发源于星宿海西南百余里处，该处有“水从地涌出如井，其井百余”。

清康熙帝四十三年（1704年）康熙帝命拉锡、舒兰探黄河河源。他们到达星宿海，发现星宿海上源还有三条河流，但并未追至源头。拉锡、舒兰归京后绘有《河源图》，舒兰还写有《河源记》。康熙帝末年组织全国性的地形测量，康熙帝五十六年（1717年）派喇嘛楚儿沁藏布、兰木占巴及理藩院主事胜住等人前往河源地区进行测量，此行“逾河源，涉万里”，回京后将测量结果绘入《皇舆全览图》。此次测绘把星宿海以上的河源也勘查和绘制出来。

清乾隆帝四十七年（1782年）乾隆帝命门侍卫阿弥达“恭祭河源”。阿弥达到达星宿海以西300里处，对星宿海上源三条河流进行了实地勘查，认定星宿海西南的阿勒斯坦郭勒河（即今卡日曲）为黄河上源。

19世纪末到20世纪初，西方探险者和地理学家深入青藏高原进行考察活动，他们也曾到达河源地区搜集自然、人文资料，如印度人阿喀，法国人窦脱勒、敖伦，俄国人普尔热瓦尔斯基、士纳可、科兹洛夫，德国人费士勒、台裴尔等。

中华人民共和国成立后，对黄河源头进行了多次考察。1952年，由黄河水利委员会组织，在项立志、董在华率领下，对黄河河源进行了数月勘查。河源勘查队认定约古宗列曲为黄河正源，雅合拉达合泽山是它的源头，鄂陵湖在上，扎陵湖在下。这一结果与前人考察结果不相吻合，在学术界引起争论，但黄河发源于约古宗列曲的说法广为流传。1978年，青海省邀请中央和地方有关科研专业人员，再次对黄河源头和扎陵、鄂陵两湖进行实地勘查，确认卡日曲为黄河正源，扎陵湖在上，鄂陵湖在下。1981年—1982年，学者杨联康徒步考察了黄河全程。他认为黄河最远源流是始于巴颜喀拉山山脊的拉郎情曲，它长于约古宗列曲30.5千米，长于卡日曲11.9千米。1985年，黄河水利委员会根据历史传统和各家意见，确认玛曲为黄河正源，并在约古宗列盆地西南隅的玛曲曲果树立了黄河源标志。

星宿海上源的三条支流分别是扎曲、约古宗列曲和卡日曲。扎曲居于最北部，发源于查哈西拉山，河长70千米，河道窄，支流少，水量有限，一年中大部分时间断流。约古宗列曲位于星宿海西，在三条上源中居中，发源于约古列宗盆地西南隅，海拔4750米，水量甚小，为宽1.0-1.5米，深0.1-0.2米的小溪。南部支流为卡日曲，发源于巴颜喀拉山支脉各姿各雅山的北麓，海拔4800米，有5处泉水从谷中涌出，汇成宽约3米，深0.3-0.5米，流速约3米/秒的一条小河，河流终年有水。约古宗列曲与卡日曲汇合成黄河源头最初的河道玛曲，然后注入星宿海。根据十万分之一航测地图测量，卡日曲比约古列宗曲长25千米。卡日曲流域面积为3126平方千米，约古宗列曲流域面积为2372平方千米。在卡日曲的和古宗列曲汇合处附近，测得卡日曲流量为6.3立方米/秒，测得约古宗列曲流量为2.5立方米/秒。据此1978年的黄河源头考察认定卡日曲为黄河正源。

汛期：黄河每年有两次汛期,大汛是夏季,来水主要是上游的暴雨,汛期可能延续3-4个月。小汛是春季3-4月间,来水主要是上游冰雪融化,为期较短,因为每年都是在桃花开的时候,故又称桃花汛。

分界

黄河上、中、下游的分界有多种说法。黄河水利委员会以河口镇与桃花峪划分上、中、下游；传统的中学教科书以河口镇与孟津划分上、中、下游；学者杨联康经考察后认为以青铜峡、孟津划分更合适；学者许韶立主张以河南省焦作市武陟县嘉应观作为黄河中下游分界线。本文采取黄河水利委员会的划分方案。

上游

内蒙古托克托县河口镇以上的黄河河段为黄河上游。上游河段全长3472千米，流域面积38.6万平方千米，流域面积占全黄河总量的51.3%。上游河段总落差3496米，平均比降为10‰；河段汇入的较大支流（流域面积1000平方千米以上）43条，径流量占全河的54%；上游河段年来沙量只占全河年来沙量的8%，水多沙少，是黄河的清水来源。上游河道受阿尼玛卿山、西倾山、青海南山的控制而呈S形弯曲。黄河上游根据河道特性的不同，又可分为河源段、峡谷段和冲积平原三部分。

从青海卡日曲至青海贵德龙羊峡以上部分为河源段。河源段从卡日曲始，经星宿海、扎陵湖、鄂陵湖到玛多，绕过阿尼玛卿山和西倾山，穿过龙羊峡到达青海贵德。该段河流大部分流经于三四千米的高原上，河流曲折迂回，两岸多为湖泊、沼泽、草滩，水质较清，水流稳定，产水量大。河段内有扎陵湖、鄂陵湖，两湖海拔高程都在4260米以上，蓄水量分别为47亿立方米和108亿立方米，为中国最大的高原淡水湖。青海玛多至甘肃玛曲区间，黄河流经巴颜喀拉山与阿尼玛卿山之间的古盆地和低山丘陵，大部分河段河谷宽阔，间或有几段峡谷。甘肃玛曲至青海贵德龙羊峡区间，黄河流经高山峡谷，水流湍急，水力资源丰富。发源于四川岷山的支流白河、黑河在该段内汇入黄河。

从青海龙羊峡到宁夏青铜峡部分为峡谷段。该段河道流经山地丘陵，因岩石性质的不同，形成峡谷和宽谷相间的形势：在坚硬的片麻岩、花岗岩及南山系变质岩地段形成峡谷，在疏松的砂页岩、红色岩系地段形成宽谷。该段有龙羊峡、积石峡、刘家峡、八盘峡、青铜峡等20个峡谷，峡谷两岸均为悬崖峭壁，河床狭窄、河道比降大、水流湍急。该段贵德至兰州间，是黄河三个支流集中区段之一，有洮河、湟水等重要支流汇入，使黄河水量大增。龙羊峡至宁夏下河沿的干流河段是黄河水力资源的“富矿”区，也是中国重点开发建设的水电基地之一。

从宁夏青铜峡至内蒙古托克托县河口镇部分为冲积平原段。黄河出青铜峡后，沿鄂尔多斯高原的西北边界向东北方向流动，然后向东直抵河口镇。沿河所经区域大部为荒漠和荒漠草原，基本无支流注入，干流河床平缓，水流缓慢，两岸有大片冲积平原，即著名的银川平原与河套平原。沿河平原不同程度地存在洪水和凌汛灾害。河套平原西起宁夏下河沿，东至内蒙古河口镇，长达900千米，宽30~50千米，是著名的引黄灌区，灌溉历史悠久，自古有“黄河百害，唯富一套”的说法。

中游

内蒙古托克托县河口镇至河南郑州桃花峪间的黄河河段为黄河中游，河长1206千米，流域面积34.4万平方千米，占全流域面积的45.7%；中游河段总落差890米，平均比降0.74‰；河段内汇入较大支流30条；区间增加的水量占黄河水量的42.5%，增加沙量占全黄河沙量的92%，为黄河泥沙的主要来源。

河口镇至禹门口是黄河干流上最长的一段连续峡谷—晋陕峡谷，河段内支流绝大部分流经黄土丘陵沟壑区，水土流失严重，是黄河粗泥沙的主要来源，全河多年年均输沙量16亿吨中有9亿吨来源于此区间；该河段比降很大，水力资源丰富，是黄河第二大水电基地；峡谷下段有著名的壶口瀑布，深槽宽仅30—50米，枯水水面落差约18米，气势宏伟壮观。

禹门口至三门峡区间，黄河流经汾渭平原，河谷展宽，水流缓慢。河段两岸为渭北及晋南黄土台塬，是陕晋两省的重要农业区。该河段接纳了汾河、洛河、泾河、渭河、伊洛河、沁河等重要支流，是黄河下游泥沙的主要来源之一，多年年均来沙量5.5亿吨。该河段在禹门口至潼关（即黄河小北干流）的132.5千米河道，冲淤变化剧烈，河道左右摆动很不稳定。该河段在潼关附近受山岭约束，河谷骤然缩窄，形成宽仅1000余米的天然卡口，潼关河床的高低与黄河小北干流、渭河下游河道的冲淤变化有密切关系，故此有“潼关高程”这一水文术语。

三门峡至桃花峪区间的河段由小浪底而分为两部分：小浪底以上，河道穿行于中条山、崤山之间，为黄河干流上的最后一段峡谷；小浪底以下，河谷渐宽，是黄河由山区进入平原的过渡地段。

下游

河南郑州桃花峪以下的黄河河段为黄河下游，河长786千米，流域面积仅2.3万平方千米，占全流域面积的3%；下游河段总落差93.6米，平均比降0.12‰；区间增加的水量占黄河水量的3.5%。由于黄河泥沙量大，下游河段长期淤积形成举世闻名的“地上河”，黄河约束在大堤内成为海河流域与淮河流域的分水岭。除大汶河由东平湖汇入外，本河段无较大支流汇入。

下游河段除南岸东平湖至济南间为低山丘陵外，其余全靠堤防挡水，堤防总长1400余千米。历史上，下游河段决口泛滥频繁，给中华民族来了沉重的灾难。由于黄河下游由西南向东北流动，冬季北部的河段先行结冰，从而形成凌汛。凌汛易于导致冰坝堵塞，造成堤防决溢，威胁也很严重。

下游河段利津以下为黄河河口段。黄河入海口因泥沙淤积，不断延伸摆动。目前黄河的入海口位于渤海湾与莱州湾交汇处，是1976年人工改道后经清水沟淤积塑造的新河道。最近40年间，黄河输送至河口地区的泥沙平均约为10亿吨/年，每年平均净造陆地25至30平方公里。

主要支流与湖泊

黄河主要支流有白河、黑河、湟水、祖厉河、清水河、大黑河、窟野河、无定河、汾河、渭河、洛河、沁河、大汶河等。

黄河上的主要湖泊有扎陵湖、鄂陵湖、乌梁素海、东平湖。

干流峡谷

黄河干流上的峡谷共有30处，位于上游河段的28处，位于中游段流的2处，下游河段流经华北平原，没有峡谷分布。干流峡谷段累计长1707千米，占干流全长的31.2%。

茫尕峡—多石峡—麦多唐贡玛峡—官仓峡—拉加峡—野狐峡—拉干峡—龙羊峡—阿什贡峡—松巴峡—李家峡—公伯峡—积石峡—寺沟峡—刘家峡—牛鼻子峡—朱喇嘛峡—盐锅峡—八盘峡—柴家峡—桑园峡—大峡（下峡）—乌金峡—红山南峡—红山北峡—黑山峡—虎峡—青铜峡—晋陕峡谷—晋豫峡谷（包括三门峡—任家堆—八里胡同—小浪底）

干流水利枢纽

* 三门峡水利枢纽：山西平陆、河南三门峡市交界处，1960年投入使用

* 三盛公水利枢纽：内蒙古磴口，1966年 投入使用

* 青铜峡水利枢纽：宁夏青铜峡市，1968年投入使用

* 刘家峡水电站：甘肃永靖，1974年投入使用

* 盐锅峡水利枢纽：甘肃永靖，1975年投入使用

* 天桥水利枢纽：山西保德、陕西府谷交界处，1977年投入使用

* 八盘峡水利枢纽：甘肃兰州，1980年投入使用

* 龙羊峡水电站：青海共和，1992年投入使用

* 大峡水利枢纽：甘肃兰州，1998年投入使用

* 李峡水利枢纽：青海化隆，1999年投入使用

* 万家寨水利枢纽：山西偏关、内蒙古准格尔旗交界处，1999年投入使用

* 小浪底水利枢纽：河南济源和孟津交界处，2001年投入使用

另请参看：黄河大堤、黄河防洪、黄河防凌、汴渠、鸿沟、京杭运河、茅津渡、南水北调工程、河套灌区

桥梁

* 济南黄河斜拉桥：山东省济南市北侧。1978年12月开工，1981年底建成。曾更换几次钢索。

* 济南黄河公路桥：山东省济南市北郊。1978年12月开工，1982年7月正式投入运营

* 济南黄河浮桥：只在非汛期（夏汛和凌汛）使用，位于市北洛口渡口，免费使用。

* 兰州黄河铁桥：甘肃省兰州市城北。始建于清光绪三十三年（公元1907年），竣工于宣统元年（公元1909年）。

* 郑州黄河桥：河南省郑州市以北

水土流失

黄河流域在公元前3000-2000年间（黄河流域仰韶文化时期至安阳殷墟）的地理环境适宜于植被的生长与人类生产生活活动的开展，高出约2℃的气候环境为农作物和植被的发展创造了优良的条件。在这一时期，黄河中下游流域有雷夏泽、大野泽等大量的湖泊存在。《孟子·滕文公上》曾记载黄河流域“草木畅茂，禽兽繁殖”，关中平原直到中国战国时期依然有着“山林川谷美，天才之力多”（《历史时期黄河中游的森林》，史念海，1981年）。

战国以后随着铁农具的广泛使用和秦国经济中心向关中迁移，黄河流域与黄土高原的植被开始遭到破坏。由于黄河流域在很长一段时间内一直是中国文明的中心之地（《中国历史地理学》，蓝勇，2002 年），加之以古代中国重农轻牧的现象，黄河流域植被破坏成为长期、大量的现象。随着公元11世纪气候转冷的开始，伴随着中国经济中心的南迁，黄河流域的生态破坏开始减少，然而森林覆盖已经难以恢复到公元前3世纪的状况。并随着植被的破坏，黄土高原开始受到黄河的侵蚀而被卷走大量的土壤，形成千沟万壑的地表形态。

断流

从1972年起黄河经常出现断流的情况。断流的原因有很多，概括起来主要有以下几点：

1. 全球变暖。随着近年来全球变暖情况的加剧，一方面使得河道的蒸发量大增，另一方面春夏季上游冰川的溶化大量吸收热量，造成内陆局部气温低于往常，这就减小了内陆和海洋之间的温差，进而造成季风减弱，缺少了季风从海面带进内陆的水汽。虽然全球变暖使得冰川融化加大了上游水源的流量，但却抵消不了蒸发量的提高和季风减弱的影响效应。最终造成中下游的水量逐年减少。

2. 植被破坏。黄土高原地区植被破坏严重，缺少了植被涵养的土地逐步沙漠化，蒸发量变得更高，土地干燥地下水需要不停的吸收流经河道才能得以补充。

3. 灌溉方式落后。黄河中上游流经的多为经济较不发达的老少边穷地区，缺少节水灌溉的技术和资金，多为大水漫灌，黄河水浪费严重。

河道变迁

据历史记载，在1946年前的三至四千年间，黄河受到近1593次泛滥威胁，而因泛滥令河道大改道共26次。

最近的一次黄河大改道是在1855年（清咸丰帝5年）。在那次黄河大改道之前，黄河下游流经路缐，按照现时中国行政区域划分，大体上经过河南的荥阳、郑州、原阳、延津、封丘、中牟、开封、兰考、濮阳，后经山东的曹县、单县，再经安徽的砀山、萧县、最后入江苏的丰县、沛县、徐州、邳县、睢宁、宿迁、泗阳、淮安、涟水、阜宁、滨海然后入黄海。但在改道后，於铜瓦厢缺口后，黄河冲破原有的河道，改东北走向，在山东境内借大清河入渤海。

黄河被称为中华文明的母亲河。公元前2000多年华夏族在黄河领域的中原地区形成、繁衍。

2.1960年出生，陕西省富平县人。博士、教授、十届全国人大代表。1983年 毕业于西北政法学院，2005年2月24日政协西安市第十一届委员会第四次会议上，西北政法大学教授、省高级人民法院副院长、农工党省委副主任委员、农工党西安市委主任委员黄河同志当选为政协西安市第十一届委员会副主席。兼任中国法学会民法学经济法学研究会常务理事、中国商业法研究会房地产与物业管理法专业委员会主任委员、中国住宅与房地产研究会房地产专业委员会主任委员。

中国黄河源头沙化问题严重

黄河最近因为风化问题越来越严重，现在专家说，如果人类再滥砍滥伐的话，黄河的源头很可能会被淹没在风沙之中。

黄河是中华民族的起源，但是这条被誉为母亲河的源头今天却被荒山大围斩，风沙处处。

有专家指出，人类违反自然的生活方式滥砍滥伐是破坏水源的主要原因，使这个具有数千年历史的生态系统面临崩溃，也很可能成为人类文明破坏下的另一个遗址

参考资料：http://baike.baidu.com/view/4479.htm

水葫芦等水生植物对污水净化影响的研究  

作者：李红峰   

摘要  从我们对放养水生植物前、后污水水样中氮、磷和重金属铜离子含量测试，结果表明：1、在新城区苏岗河涌污水水样放养水葫芦等水生植物5天后，水样中氨氮的平均含量降低了64.98%；磷的平均含量降低了44.57%；重金属铜的平均含量降低了52.78%；2、三种水生植物中，吸收氨氮、磷、重金属铜能力最强的是水葫芦（65.29%、56.52% 、 58.33%）； 3、三种水生植物中，吸收重金属铜能力比吸收磷要强。从我们的实验得出：水葫芦、浮萍、金鱼藻等植物，有很好的净化污水能力，特别是对富营养化水质。只要我们科学管理和转化利用水葫芦等水生植物，对改善我区河涌水质有重要的作用。

关键词  水葫芦  污水净化

1 问题的提出和设想

在我国华南各地水域里及长江流域，常常可以看到盖满水面的水葫芦。它是来自委内瑞拉的水生植物，学名叫做风眼莲。

由于水葫芦含有大量蛋白质、脂肪和纤维素，而且繁殖能力强，容易成活，本世纪50年代，粮食极度短缺的中国从南美引进水葫芦，将水葫芦广泛放养于南方乡村河塘。由于水葫芦蔓延的速度极快，它们覆盖了很多南方许多河流、湖泊。浓密的水葫芦降低了光线对水体的穿透能力，影响水底生物的生长，并增加水中二氧化碳的浓度，堵塞河道，在我们珠江三角洲水域特别是河涌都存在水葫芦泛滥成灾的问题。

近几年来有科学家实验时意外发现，水葫芦等水生植物的根茎能吸收和分散水体中铅、镉、汞、铜、锶等重金属离子，工业废水中含有大量重金属离子，城市生活污水中含有大量氮和磷，工业废水和城市生活污水排放到河流中，增大水体重金属离子、氮磷化合物含量，使水体富营养化，造成水体污染，由此我们设想，利用水生植物吸收氮和磷、重金属离子的特性，探讨水葫芦、浮萍、金鱼藻等水生植物净化污水是否有帮助？效果如何？结合高中学生研究性学习，指导我校高一级学生张銮坤等参阅了有关资料，设计了实验和统计的方法并付诸实践。 

2 实施的内容和过程

2．1活动准备：

2．1．1 买3个60×85×50cm 塑料水箱用于放养水生植物

2．1．2到水塘采集水葫芦、浮萍和金鱼藻三种水生植物

2．2活动的实施

2．2．1取样：4月14日到新城区苏岗村的河涌取生活污水，用于测定数据以及放养水生生物，进行实验对比。

2．2．2为取得水样中所含氮、磷及各种金属离子的准确含量，将所取水样送顺德区环境监测站进行放养水生植物前定量测定，并记录数据。

2．2．3 在送检同时，将三种不同水生植物（水葫芦、浮萍和金鱼藻）分别放入1、2、3号水箱中（有等量河涌污水）进行放养，并做好放养期间的纪录工作。

2．2．4 放养水生植物一段时间（5天）之后，分别从1、2、3号水箱取水样1000ml，送顺德区环境监测站进行进行放养水生植物后的定量测定，并记录数据。

2．2．5 将放养水生植物前的水样与此同时放养水生植物后的水样中所含氮、磷及各种金属离子含量进行对比分析，探讨水生植物对污水净化的影响。

3 结果统计与分析

3．1结果统计

放养水生植物前、后水样中氮、磷和重金属铜离子含量统计表

                                                 单位： mg/L

放养水生植物前水样

放养水生植物后水样

水葫芦

浮萍

金鱼藻

氨氮

1.449

0.503

0.523

0.546

磷

0.175

0.076

0.097

0.119

Cu2+

0.012

0.005

0.006

0.006

注：本表所有各项目数据均由顺德区环境监测站测定

3．2结果分析

顺德地处珠江三角洲腹地，位于西、北江中下游的河网地区，河涌纵横交错，四通八达，水资源丰富。主要河道5条，内河涌1394条。根据2001年市（区）环境保护监测站监测的水环境数据分析，顺德境内河道和内河涌的主要污染源为生活污水，并造成水体富营养化。

从我们对放养水生植物前、后污水水样中氮、磷和重金属铜离子含量测试，结果表明：

3．2．1在新城区苏岗河涌污水水样放养水葫芦等水生植物5天后，水样中氨氮的平均含量降低了64.98%；磷的平均含量降低了44.57%；重金属铜的平均含量降低了52.78%；

3．2．2三种水生植物中，吸收氨氮、磷、重金属铜能力最强的是水葫芦（65.29%、56.52% 、 58.33%）；其次是浮萍（63.91%、44.57%、50.00%）；第三是金鱼藻（62.32%、32.00% 、 50.00%）

3．2．3三种水生植物中，吸收重金属铜能力比吸收磷要强。

从我们的实验得出：水葫芦、浮萍、金鱼藻等植物，有很好的净化污水能力，特别是对富营养化水质，对改善我区河涌水质有重要的作用。科学家们总结了许多研究成果后认为，水葫芦等在生长过程中需要大量的氮、磷等营养物质，并对重金属离子、农药等有极强的富集能力。水葫芦的吸污能力在所有的水草中是最强的。在适宜条件下，一公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉，水葫芦还能从污水中除去镉、铅、汞、铜、银、钴、锶等重金属元素。 

4 建议

尽管水葫芦等水生植物在温暖、向阳及富含有机质的水域（特别是在富营养化水体）中生长旺盛，泛滥成灾，堵塞河道，影响航运，阻碍排灌。但适量的水葫芦等水生植物生长对水质的净化是有利的，关键是科学管理和转化利用。水体富营养化的主要成因是生活污水，对其治理，必须除去生活污水中的氮、磷等营养元素。在污水处理厂净化污水除氮、磷等营养元素时，主要用硝化法即用活性污泥进行处理，速度较快，但有大量的污泥沉淀，难以处理。据此学生提出以下建议：

4．1利用水生植物对水中氮、磷等营养元素和污染物的吸收及分解作用，通过选择不同的水生植物及其组合来适应不同的受污染水体，通过控制水生植物的数量来调控净化能力的大小，以修复受污染水体和保持水质。 

4．2 将按照易种植、生长快、去污能力强等标准，筛选若干种水生植物，在污水处理厂和河涌将种植的水生植物群落局限在特定范围内，防止其随波逐流任意扩散。

4．3  由于水葫芦等水生植物在富营养化的水体中生长旺盛，为防止其二次污染水体，要及时打捞，利用水葫芦等水生植物中含有大量氮磷钾的特点，制作有机、无机复合肥；将水葫芦的枯叶干枝掩埋，作为多种植物的绿肥等综合利用。

5 收获与体会

5．1 通过这次的实践活动，使学生更加清楚认识到河涌在生态环境方面所起的重要作用。净化污水，去除富营养化，改善了我区水域的生态环境，提高了我区水环境的生态效益。

5．2  在这次研究活动中，使学生初步掌握了进行科学探究问题的一些基本方法；促进了学生对理论知识的掌握，提高了信息资料搜集和利用的能力、分析和解决问题的能力以及合作交流的能力。

5．3  研究活动的开展，对学生在情感、态度和价值观取向方面起到了教育引导作用，并初步形成了主动参与社会决策的意识。

5．4  通过这次活动，使学生认识到我区提出“青、碧、蓝”工程，是一项高瞻远瞩、造福当代、福荫后代的重要决定，它既维护了生态环境，又在环境方面支持社会经济的可持续发展。对顺德建成花园式河港城市将发挥重要的作用。

参考文献

[1] 张建煜，杜水红．对生物处理污染水源的思考． 大众科技杂志 2005年第7期

水生植物净化水质的机理及其应用方式

更新时间：9-11 11:01 

[摘要]综述了水生植物在污水处理中的应用及其净化水质的机理,以及利用水生植物营造的净化塘、人工湿地系统、水域浮床技术和根际过滤技术等方式净化污水的研究进展。

[关键词]水生植物;水环境;净化作用

地球表面积71%被水覆盖,大洋承纳了整个生物圈内97%的水体,极地冰固化了生物圈内2%的水体,只有不到1%的水体以淡水形态存在于江、河、湖泊中,这也是人类和其他生物赖以生存的基础。但是,随着工业化进程的加快和人口数量的不断增加,生态环境不断受到破坏,水污染日趋严重,大多数水体超过国家地表水环境质量四类标准[1]。水体污染问题受到了广泛的关注,前人对如何预防和治理水体污染做了大量的研究[2～4]。在污水处理中,传统污染水处理方法如生化二级处理法,工艺成熟、处理效果理想,但建造、运行、管理费用过高;化学法(如加入硫酸铜等)和换水法处理污水,虽然均有一定效果,但化学法易产生二次污染,换水法不够方便、经济,且仅适宜于小型水体。为了寻找高效低耗的水污染处理技术,自20世纪70年代起,水生植物开始受到人们的关注。水生植物不仅具有较高的观赏价值,还能主动吸收水体中的养分物质,对富营养化水体可起到净化作用。为此,笔者就水生植物对水质的净化作用和机理进行了概述与分析,同时就其在净化污水方面的应用方式进行了简要论述,以期为科技工作者治理水体污染提供一些参考。

1 水生植物在污水处理中的应用

凡生长在水中或湿土壤中的植物,以大型的草本植物为主,包括水生、湿生和沼生植物,称为水生植物(hydrophyte)[5]。水生植物主要包括3大类:水生维管束植物、水生藓类和高等藻类。在污水治理中应用较多的是水生维管束植物,它具有发达的机械组织,植物个体比较高大,可分为挺水、浮水和沉水3种生活型[6],这3种类型的水生植物在污水处理系统中存在一些不同的应用方式,详见(表1)。

2 水生植物净化水质的机理

我国利用水生植物净化水质的研究始于20世纪70年代中期,包括静态条件下单一物种及多种植物配植对污染物浓度较高污水的净化作用,及动态方法研究水生植物对污水处理效果[7]。近30年来,对东湖、巢湖、滇池、太湖、洪湖、保立湖、鸭儿湖等浅水湖泊的富营养化控制和湿地生态系统恢复的大量研究证明[8～10],水生植物可以吸收、富集水中的营养物质及其他元素,可增加水体中的氧气含量,或抑制有害藻类繁殖的能力,遏制底泥营养盐向水中的再释放,利于水体的生物平衡等。水生高等植物能有效地净化富营养化湖水,提高水体的自净能力[11],也是人工湿地系统发挥净化作用必不可少的因素之一[12～15]。

2.1 植物自身的性状和抗性能力

水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中,形态解剖结构上形成特殊性[16]。根、茎、叶形成完整的通气组织,保证器官和组织对O2的需要[17];叶片呈肉质,如香蒲表皮有厚角质层,栅栏组织发达,污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分过分蒸腾,增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力[12]。

2.2 植物的吸收、富集作用

水生植物根系发达,利于吸收水中物质。如凤眼莲生长过程需要大量的N、P营养物[18],它吸收后生长迅速,对于净化富营养化水体效果明显[19],李周玉等[20]研究了凤眼莲对养殖水体中Cu离子的消失率,第3dCu离子消失率达53%,第6d则可达75%。香蒲植物吸收废水中的重金属时,吸收能力大小依次是根>地下茎>叶,并且按照一定的比例从生境中吸取各种元素,形成新的动态平衡,防止对某元素吸收过多而引起毒害。植物吸收污染物后,尤其是重金属离子、农药和其他人工合成有机物等,便富集、固定在体内或土壤中,减少水体中污染物量。研究表明,Pb、Zn进入香蒲体内,主要积聚在皮层细胞中的细胞壁上,只有少量进入原生质,可见细胞壁对重金属有较高的亲和力[21]。

2.3 净化塘的沉降、吸附和过滤作用

净化塘里水生植物生长旺盛,根系发达,与水体接触面积大,形成密集的过滤层。如香蒲,它的地下茎和根形成纵横交错的地下茎网,水流缓慢时重金属和悬浮颗粒被阻隔而沉降,防止其随水流失[23],同时又在其表面进行离子交换、整合、吸附、沉淀等,不溶性胶体为根系吸附,凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来[22]。

2.4 生化作用

植物净化污水的过程中生化作用也起到很大作用,这方面已有大量的研究[19,23,24]。光合作用产生的O2和大气中的O2直接输送到植株各处,并向水中扩散,一方面根系通过释放O2,氧化分解根系周围的沉降物;另一方面使水体底部和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区,为微生物活动创造条件,进而形成“根际区”。这样,植物代谢产物和残体及溶解的有机碳给湿地中的菌落提供食物源;同时,大量微生物在基质表面形成灰色生物膜,增加了微生物的数量和分解代谢的面积,使植物根部的污染物(富集或沉降下来的)被微生物分解利用或经生物代谢降解过程而去除。富营养化水体中,也可依靠水生植物根茎上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH+4—N向NO-2—N和NO-3—N的转化过程,便于水生植物吸收与利用,减少底泥向水体中的营养盐释放。

2.5 对浮游藻类的竞争抑制作用

富营养化严重的水体中,藻类疯长,水质恶化。栽种水生植物后,同浮游藻类竞争营养物质及所需的光热条件,同时分泌出抑藻物质,破坏藻类正常的生理代谢功能,迫使藻类死亡,以防止其带来的毒素[23,24]。这样可提高水体透明度,改善水中的DO含量,促进沉水植物与共生菌的生长,进一步净化水质。

3 利用水生植物净化污水的处理方式

3.1 净化塘

目前在利用水生植物净化污水时通常是以净化塘的方式,如凤眼莲净化塘、香蒲植物净化塘等[25～27]。

净化塘是以某种水生植物占绝对优势而组成的特殊水生生态系统,这个系统通过水生植物群落的阻滤、沉降、吸附等物理作用以及植物体的吸收、积累等作用而达到对污水的净化效果。最近几年,水生植物净化塘在国内外发展都比较快,能净化的污水种类越来越多,已由净化生活污水发展到工业废水和城市混合污水;处理规模也越来越大,从利用人工的净化塘发展到利用天然湖塘、湖湾放养水生植物净化水质和底泥。在水生植物的利用上,由一种植物为主发展到多种植物搭配,以相互取长补短,达到最佳的净化效果。比如选用耐寒植物伊乐藻和喜温植物凤眼莲及菱,组建成的常绿型人工水生植被。不仅使试验区内常年保持较好的水质,而且对外来污染冲击有很强的缓冲能力,它可用于水源保护、局部性水质控制、污水净化生态工程、小型富营养水体的生态恢复等[28]。

3.2 人工湿地系统

20世纪70年代发展起来的人工湿地系统是利用水生植物处理污水的又一发展方向[29,30]。由于建造和运转费用低、维护简单、效果好,且为众多野生动物提供了栖息地,成了研究的重点。如芦苇湿地可用于处理生活污水和部分工业废水,如造纸废水、纺织废水、啤酒废水、炼油废水、养殖和饲料及食品加工废水等。其基建投资、运转费用和能耗均为常规二级处理方法的1/3～1/5,并有较好的经济效益和生态效益[31]。Nyakang等[32]利用香蒲、芦苇、美人蕉等观赏性水生植物,经过1块湿地和3个池塘构成的宾馆和游泳池污水处理系统,在达到去污目的的同时也营造了优美的水体景观。Koottatep等[33]还发现进入湿地约50%的总氮是被植物吸收的。湿地系统去除污染物的机理主要是通过沉降、过滤、化学沉淀和吸附、微生物反应和植物吸收等反应过程除去水中的污染物。所以湿地是一种低成本、易操作和高效率的污水处理方法。

3.3 水域浮床技术

水域浮床技术早期仅应用于农业生产,近10年来有学者利用该技术进行水污染控制。它采用人工新材料作浮床,并通过独特的肥料供应、植物栽培与相应的工程措施,在自然水域的水面上无土栽培植物,在改善水域环境的同时,增加水产品产量[34～37]。

3.4 根际过滤技术(Rhizofiltration)

根际过滤技术是近几年发展的一种植物修复技术,用来处理放射性核素废水、重金属废水以及富含营养盐的废水。它利用超积累植物的根系从废水中吸收、富集和沉淀污染物,是更经济、更适于现场操作的原位污染治理技术[38,39]。

4 结语

众多研究表明,利用水生植物处理系统进行水污染控制具有投资、维护和运行费用低,管理简便,污水处理效果好,可改善和恢复生态环境、回收资源和能源以及收获经济植物等诸多优点,在污水处理和富营养化水体净化等方面均表现出良好的效果。未来的研究应注重本土原生植物的特性、跨区域引进新型物种的意义、水生植物修复的机理、物质循环、根系与水或土壤的微环境关系、植物与周围微生物如何共同作用等方面。目前利用水生植物净化污水尚有许多不足之处,但随着人们对其研究的深入,特别是在工艺选择和净化机理等方面的努力,水生植物必将在水污染控制中发挥更重要的作用,从而更大程度地造福于人类。

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[27]Song H L. Mechanism of microcystin removal f rom eut rophicated sourceter by aquatic getable bed Irom eut roomcated water vegetablebed[J ] . Journal of Sout heast University ( English Edition) , 2006 , 22 (4) : 528～533.

[28]李文朝. 富营养水体中水生植被组建及净化效果研究[J ] . 中国环境科学,1997 , (1) : 53～57.

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[31]周风霞. 水生维管束植物对污水的净化效应及其应用前景[J ] . 污染防治技术, 1998 , 11 (3) : 160～162.

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综述了水生植物适应水环境的特点，在污水处理中的应用及其对水质的净化作用。随着人们对其研究的深入，特别是在工艺选择和净化机理等方面的努力，水生植物必将在水污染控制中发挥更重要的作用，从而更大程度地造福人类。

关键词：水生植物；水环境；净化作用

地球表面积71%被水覆盖，大洋承纳了整个生物圈内97%的水体，极地冰固化了生物圈内2%的水体，只有不到1%的水体以淡水形态存在于江、河、湖泊中，这也是我们人类和其他生物赖以生存的基础。但是，随着工业化的进程和人类数量的不断增加，生态环境不断受到破坏，水污染日趋严重，我国90%以上的公园水体都遭到不同程度的污染，化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总氮（TN）、总磷 （TP）和非离子氨等指标，大多超过国家地面水环境质量四类标准[1]。水体污染问题受到了广泛的关注，学者对如何预防和治理水体污染做了大量的研究[2~4]。在污水处理中，传统污染水处理方法如生化二级处理法，工艺成熟，处理效果理想，但建造、运行、管理费用过高；化学法（如加入硫酸铜等）和换水法处理污水，虽然均有一定效果，但化学法易产生二次污染，换水法不够方便、经济，且仅适宜于小型水体。为了寻找高效低耗的水污染处理技术，20世纪70年代，水生植物开始受到人们的关注。水生植物不仅具有较高的观赏价值，还能主动吸收水体中的养分物质，对富营养化水体可起到净化作用。为此，笔者就水生植物适应水环境的特点，对水质的净化作用和机理进行了概括和分析，为科技工作者治理水体污染提供一些理论与依据。

1 水生植物在污水处理中的应用及其适应水环境的特点

凡生长在水中或湿土壤中的植物，以大型的草本植物为主，包括水生、湿生和沼生植物，通称为水生植物（hydrophyte）[5]。水生植物可分3种生活型，这3种类型的水生植物在污水处理系统中存在一些不同方式（详见表1）。

水生植物生活在温度变化平缓，光照强度弱，氧含量少的过量水环境中，与陆地环境迥然不同。水生植物之所以能适应水环境是因为其在长期的演化过程中，从植物体各器官的形态、结构到生长、繁殖等生理机能，都表现出了对水环境的高度适应[6]。

1.1 独特的叶片结构能适应弱光的条件

水环境里光线微弱，然而水生植物光合性能并不亚于陆生植物。原来，水生植物的叶片通常薄而柔软，有的叶片细裂如丝呈线状，如金鱼藻；有的呈带状，如芳草。水车前的叶子宽大、薄而透明。叶绿体除了分布在叶肉细胞里，还分布在表皮细胞内，最有趣的是叶绿体能随着原生质的流动而流向迎光面。这使水生植物能更有效地利用水中的微弱光。黑藻和狐尾藻等沉水植物，它们的栅栏组织不发达，通常只有一层细胞，由于深水层光质的变化，体内褐色素增加呈墨绿色，可以增强对水中短波光的吸收。漂浮植物，浮叶的上表面能接受阳光，栅栏组织发育充分，可由 5~6 层细胞组成。挺水植物的叶肉分化则更接近于陆生植物。

1．2 通气结构能适应缺氧的条件

水中氧气缺乏，含氧量不足空气中的1/20，水生植物要寻找和保证空气的供应，因此那些漂浮或挺水植物具有直通大气的通道。如莲藕，空气中的氧从气孔进入叶片，再沿着叶柄那四通八达的通气组织向地下根部扩散，以保证水中各部分器官的正常呼吸和代谢的需要，这种通气系统属于开放型。沉水植物金鱼藻的通气系统则属于封闭型，其体内既可贮存自身呼吸所释放的二氧化碳，以供光合作用时的需要，同时又能将光合作用所释放的氧贮存起来满足呼吸时的需要。

1．3 输导组织的退化

水生植物很容易得到水分，因而其输导组织都表现出不同程度的退化，特别是木质部更为突出。沉水植物木质部上留下一个空腔，被韧皮部包围着。浮水植物的维管束也相当退化。

1．4 发达的气囊组织

在池塘和湖泊中，常可见到各种浮水植物安静地漂浮于水面。它们借助于增加浮力的结构，使叶片浮于水面接受阳光和空气。如水葫芦，它的叶柄基部中空膨大，变成很大的气囊。菱叶的叶柄基部也有这种大气囊。当菱花凋落的时候，水底下就开始结出沉沉的菱角。这些菱角本来会使全株植物没入水中，可是就在这个时候，叶柄上长出了浮囊，这就使植物摆脱了没顶的危胁。而且，水越深，叶柄上的浮囊也就越大。千姿百态的水生植物，在长期进化的过程中，形成了许多与水环境相适应的形态结构，从而繁衍不息，在整个植物类群中，占据一定的位置。

2 水生植物对水质的净化作用

2.1 具净化作用的水生植物

我国利用水生植物净化水质的研究始于70年代中期，包括静态条件下单一物种及多种植物配植对污染物浓度较高污水的净化作用，及动态方法研究水生植物对污水处理效果[7]。近30年来，对东湖、巢湖、滇池、太湖、洪湖、保立湖、鸭儿湖、白洋淀等浅水湖泊的富营养化控制和湿地生态系统恢复的大量研究证明[8~10]，水生植物可以吸收、富集水中的营养物质及其它元素，可增加水体中的氧气含量，或抑制有害藻类繁殖的能力，遏止底泥营养盐向水中的再释放利于水体的生物平衡等。水生高等植物能有效地净化富营养化湖水，提高水体的自净能力[11]，也是人工湿地系统发挥净化作用必不可少的因素之一[12~14]。

有些水生植物如水葱、风信子、香蒲等具有较高的观赏价值，同时还可以处理污水，是兼具观赏价值和污水处理研究的重点选择材料[15]。

2.2 水生植物净化水质的机理

通过种植水生植物净化水质，是利用许多水生植物特别是水生维管束植物能够大量吸收营养物质，或降解转化有毒有害物质为无毒物质的性质。在废水或受到污染的天然水体中种植大量耐污染净化较强的水生高等植物，使其通过自身的生命活动将水中的污染物质分解转化或富集到体内，恢复水域中的养分平衡；同时通过水生植物的光合作用放出氧气，增加水中溶解氧含量，从而改善水质，减轻或消除水污染。

2.2.1 植物自身的性状和抗性能力

水生植物由于长期生活在一种缺氧、弱光的环境中，本身形态解剖结构上形成特殊性[16]。根、茎、叶形成完整的通气组织，保证器官和组织对O2的需要[17]；叶片呈肉质，如香蒲表皮有厚角质层，栅栏组织发达，污染点处的根、茎、叶表皮细胞排列紧密等结构能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分过分蒸腾，增强了香蒲植物的耐污性和抵抗力[12]。

2.2.2 植物的吸收、富集作用

水生植物根系发达，利于吸收水中物质。如凤眼莲生长过程需要大量的N、P营养物[18]，它吸收后生长迅速，对于净化富营养化水体效果明显[19]，实验第3天凤眼莲使养殖水体的Cu离子消失率达53%，实验第6天则可达75%[20]。香蒲植物吸收废水中的重金属时，吸收能力大小依次是根>地下茎>叶，并且按照一定的比例从生境中吸取各种元素，形成新的动态平衡，防止对某元素吸收过多而引起毒害。植物吸收污染物后，尤其是重金属离子、农药和其他人工合成有机物等，便富集、固定在体内或土壤中，减少水体中污染物量。研究表明，Pb, Zn进入香蒲体内，主要积聚在皮层细胞中的细胞壁上，只有少量进入原生质，可见细胞壁对重金属有较高的亲和力[21]。

2.2.3 净化塘的沉降、吸附和过滤作用

净化塘里水生植物生长旺盛，根系发达，与水体接触面积大，形成密集的过滤层。如香蒲，它的地下茎和根形成纵横交错的地下茎网，水流缓慢时重金属和悬浮颗粒被阻隔而沉降，防止其随水流失[23]，同时又在其表面进行离子交换、整合、吸附、沉淀等，不溶性胶体为根系吸附，凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢产物沉降下来[22]。

2.2.4 生化作用

植物净化污水的过程中生化作用也起到很大作用，这方面已有大量的研究[19,23,24]，光合作用产生的O2和大气中的O2直接输送到植株各处，并向水中扩散，一方面根系通过释放O2，氧化分解根系周围的沉降物；另一方面使水体底部和基质土壤形成许多厌氧和好氧小区，为微生物活动创造条件，进而形成“根际区”。这样，植物代谢产物和残体及溶解的有机碳给湿地中的菌落提供食物源；同时，大量微生物在基质表面形成灰色生物膜，增加了微生物的数量和分解代谢的面积，使植物根部的污染物(富集或沉降下来的)被微生物分解利用或经生物代谢降解过程而去除。富营养化水体中，也可依靠水生植物根茎上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速NH3—N向NO2—N和NO3—N的转化过程，便于水生植物吸收与利用，减少底泥向水体中的营养盐释放。

2.2.5 对浮游藻类的竞争抑制作用

富营养化严重的水体中，藻类疯长，水质恶化。栽种水生植物后，同浮游藻类竞争营养物质以及所需的光热条件，同时分泌出抑藻物质，破坏藻类正常的生理代谢功能，迫使藻类死亡，以防止其带来的毒素[23,24]。这样可以提高水体透明度，改善水中的DO含量，促进沉水植物与共生菌的生长，进一步净化水质。

2.3 利用水生植物净化污水的处理方式

净化塘——目前在利用水生植物净化污水时通常是以净化塘的方式，如凤眼莲净化塘、香蒲植物净化塘等[25~27]。净化塘是以某种水生植物占绝对优势而组成的特殊水生生态系统，这个系统通过水生植物群落的阻滤、沉降、吸附等物理作用以及植物体的吸收、积累等作用而达到对污水的净化效果。最近几年水生植物净化塘在国内外发展都比较快，能净化的污水种类越来越多，已由净化生活污水发展到工业废水和城市混合污水。处理规模也越来越大。从利用人工的净化塘发展到利用天然湖塘、湖湾放养水生植物净化水质和底泥。在水生植物的利用上，由一种植物为主发展到多种植物搭配，以相互取长补短，达到最佳的净化效果。比如选用耐寒植物伊乐藻和喜温植物凤眼莲及菱组建成的常绿型人工水生植被。不仅使实验区内常年保持较好的水质，而且对外来污染冲击有很强的缓冲能力，它可用于水源保护、局部性水质控制、污水净化生态工程、小型富营养水体的生态恢复等[28]。

人工湿地系统——本世纪七十年代发展起来的人工湿地系统是利用水生植物处理污水的又一发展方向[29,30]，由于建造和运转费用低、维护简单、效果好，且为众多野生动物提供了栖息地，成了研究的重点。如芦苇湿地可用于处理生活污水和部分工业废水，如造纸废水、纺织废水、啤酒废水、炼油废水、养殖和饲料及食品加工废水等。其基建投资、运转费用和能耗均为常规二级处理方法的1/3~1/5，并有较好的经济效益和生态效益[31]。Nyakang等[32]利用香蒲、芦苇、美人蕉等观赏性水生植物，经过一块湿地和三个池塘构成的宾馆和游泳池污水处理系统，在达到去污目的的同时也营造了优美的水体景观。Koottatep等[33]还发现进入湿地约50%的总氮是被植物吸收的。湿地系统去除污染物的机理主要是通过沉降、过滤、化学沉淀和吸附、微生物反应和植物吸收等反应过程除去水中的污染物。所以湿地是一种低成本、易操作和高效率的污水处理方法。

水域浮床技术——水域浮床技术早期仅应用于农业生产，近10年来有学者利用该技术进行水污染控制。它采用人工新材料作浮床，并通过独特的肥料供应、植物栽培与相应的工程措施，在自然水域的水面上无土栽培植物，在改善水域环境的同时，增加水产品产量[34~37]。

根际过滤技术（Rhizofiltration） ——根际过滤技术是近几年发展的一种植物修复技术，用来处理放射性核素废水、重金属废水以及富含营养盐的废水。它利用超积累植物的根系从废水中吸收、富集和沉淀污染物，是更经济、更适于现场操作的原位污染治理技术[38~39]。

3 结语

众多研究表明，利用水生植物处理系统进行水污染控制具有投资、维护和运行费用低，管理简便，污水处理效果好，可改善和恢复生态环境、回收资源和能源以及收获经济植物等诸多优点，在污水处理和富营养化水体净化等方面均表现出良好的效果。未来的研究应注重本土原生植物的特性、跨区域引进新型物种的意义、水生植物修复的机理、物质循环、根系与水或土壤的微环境关系、植物与周围微生物如何共同作用等方面。目前利用水生植物净化污水尚有许多不足之处，但随着人们对其研究的深入，特别是在工艺选择和净化机理等方面的努力，水生植物必将在水污染控制中发挥更重要的作用，从而更大程度地造福人类。

湖边会有大量的沿岸水生植物，它们就像絮凝一样，吸着许多颗粒在根部或茎部或叶上。而颗粒物的增多，就会让水色变黑。

而这些植物的另个影响是，大量的水生植物会阻碍水流的运动速度，这样相对水中央，岸边的水流速度相对较慢，水更换的速度就慢了，也导致了湖边会比中心更脏点

湖泊的自净能力

不是水深的问题。而是水域宽不宽的问题，主要原因还是风力作用

tibetnamco

浅水、深水没有严格的界定。没有任何教科书上的权威定义。

一般认为浅水就是水深小于6米的，类似拉莫斯公约的湖泊湿地定义的范围，可玛旁雍错（肯定是深水湖）前些年也被列入国际湖泊湿地名录了，这就说明这些定义本身就是含糊的；

一般认为深水湖泊存在温跃层。

很多湖泊是介于2者之间的，湖泊并不是只有2类：深水、浅水，之间的湖泊更多。

在研究需要的时候 浅水湖泊最近由于太湖之类 而变得热点起来。只有典型的浅水湖，才认定它的浅水特征——如充分混合、湿地特性等；只有典型的深水湖，才考虑它的深水典型特征——如构造、跃层等。

没有明确的定义，所以不必拘泥。

tide99

我觉得深水湖泊容易产生分层，上下水层物质交换小。国外研究的大都如此。

浅水湖泊很少有分层的，物质交换频繁，风浪扰动就足以影响生化、物理过程。国内的湖泊大都如此。

落日情书

还有，陆地进来的颗粒物在深水湖泊中大多沉在底层，而浅水湖泊水体中的颗粒物浓度相对较高

有没有这方面的文献啊，很想看看~

gwjxiaolang

我觉得主要是深水垂向分层现象比较明显，不过湖泊总体来说都比较浅，没有海洋差别那么大

sighgo

学习了。:)

huabei18305861

湖泊的分类，我想还是以深度为主，

不足10m的湖泊无分层现象，其物质迁移受风浪的影响较大，水温分布均匀，水环境承载能力较低。

深度在10m～60m左右，水库有分层现象，表底层水体有较大差异，水体有明显分层现象，水质亦出现同步分层。

深度超过60m深水水库，热分层结构随季节变化而变化，分层结构较为复杂，水体水质亦有严格分层。

有帖子回复说深度大的湖泊（水库）自净能力高，这只能在某些范围之内有效，事实上，越是深水湖泊，一旦受到污染，其危害反而比浅水湖泊更难于治理。

湖泊的分类，并不完全由水深决定。水温，库容，入库流量/库容等也是重要条件，不能一概而论！

张植平

深水湖泊主要是有分层现象，阳光，温度，DO，植物啊，等等

星辰大海8161

深水湖泊存在明显的氧化还原界面。

life1943

部分浅水湖泊比如湿地因为水生植物生长，其自净能力较高。所以现在部分地区搞生态湿地也就是这个原因。

yanghqboy

这幅图还是很给力的，个人认为深水湖和浅水湖不能单单从水深来区分，主要还是看有没有分层现象。

liuweijie_84

20楼: Originally posted by huabei18305861 at 2011-01-12 20:16:17:

湖泊的分类，我想还是以深度为主，

不足10m的湖泊无分层现象，其物质迁移受风浪的影响较大，水温分布均匀，水环境承载能力较低。

深度在10m～60m左右，水库有分层现象，表底层水体有较大差异，水体有明显分层现 ...

关于深水湖泊受到污染后修复困难这点，十分赞同。曾经去考察过云南滇池的修复项目，很难达标，原因就是当污染超过深水湖强大的自净能力之后，人为的手段已经很难改变了。

huabei18305861

25楼: Originally posted by liuweijie_84 at 2011-10-20 00:33:50:

关于深水湖泊受到污染后修复困难这点，十分赞同。曾经去考察过云南滇池的修复项目，很难达标，原因就是当污染超过深水湖强大的自净能力之后，人为的手段已经很难改变了。

手段也不能说没有，只是投入太大，治理深水湖泊污染是一个系统工程，不能头痛医头，脚痛医脚，要建立系统的治理方案。从消减污染物入手，逐步施行。而国人却太过于急功近利……

liuweijie_84

26楼: Originally posted by huabei18305861 at 2011-10-21 21:36:08:

手段也不能说没有，只是投入太大，治理深水湖泊污染是一个系统工程，不能头痛医头，脚痛医脚，要建立系统的治理方案。从消减污染物入手，逐步施行。而国人却太过于急功近利……

领导要政绩啊，做个10年、20年的他觉得太慢了。而且，政府要求的达标标准，短期内确实是难以达到。而很多接项目的公司也好，科研单位也好，都是看着钱多，也不去想能不能吃下。一边是急功，一边要近利。。。。

以上文字系键盘出现故障，所述问题，所表达意见与本人无关。

jacber

15楼: Originally posted by tibetnamco at 2010-05-25 11:46:22:

浅水、深水没有严格的界定。没有任何教科书上的权威定义。

一般认为浅水就是水深小于6米的，类似拉莫斯公约的湖泊湿地定义的范围，可玛旁雍错（肯定是深水湖）前些年也被列入国际湖泊湿地名录了，这就说明这些 ...

正解啊 和我了解的差不多 严重同意

不是行家

建议楼主看一下郑彤编写的《环境系统数学模型》里面的湖库水质模型，里面对湖泊的水质特点和水文特点做了比较详细的说明。“浅水湖泊”与“深水湖泊”之间的主要区别在于水温的垂直分层现象的不同，从而影响“翻池”现象的发生而影响水体的水质。

wzhf19870530

滇池应该算深水湖了吧？污染很严重，目前治理比较有难度。

yrzhu1984

1267700楼: Originally posted by wzhf19870530 at 2012-04-13 16:22:25:

滇池应该算深水湖了吧？污染很严重，目前治理比较有难度。

这个应该不算，滇池4-8m，很浅了

liukezeng

深水湖泊的水体自净能力相对要好一些

njauchao

从划分上来讲，深水湖泊会产生水温分层现象，浅水湖泊没有明显的分层现象。这一特征影响了湖泊各方面的特点，生物的、化学的、物理的特征等。

罗菲鱼

深水湖泊和浅水湖泊的区分标准时水深还是是否分层呀？

yrzhu1984

Originally posted by 罗菲鱼 at 2010-04-23 16:18:11:

深水湖泊和浅水湖泊的区分标准时水深还是是否分层呀？

其实要准确的划分也没有个标准，首先一点应该还是“水深”吧，水深了，自然就会有分层现象了吧

生活污水污染、垃圾渗出液污染、酸雨污染

未经处理而排放的工业废水；

·未经处理而排放的生活污水；

·大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；

·堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；

·水土流失；

·矿山污水。

水污染会带来什么危害？

以下所列是主要引起水污染的物质、它们的来源、有什么危害：

1) 死亡有机质:

来源举例: 未经处理的城市生活污水, 造纸污水, 农业污水, 都市垃圾

危害:

· 消耗水中溶解的氧气, 危及鱼类的生存。

· 导致水中缺氧, 致使需要氧气的微生物死亡。而正是这些需氧微生物因能够分解有机质, 维持着河流, 小溪的自我净化能力。它们死亡的后果是: 河流和溪流发黑, 变臭, 毒素积累, 伤害人畜。

2) 有机和无机化学药品:

来源举例: 化工, 药厂排放, 造纸、制革废水, 建筑装修, 干洗行业, 化学洗剂, 农用杀虫剂, 除草剂

危害:

· 绝大部分有机化学药品有毒性, 它们进入江河湖泊会毒害或毒死水中生物, 引起生态破坏。

· 一些有机化学药品会积累在水生生物体内, 致使人食用后中毒。

· 被有机化学药品污染的水难以得到净化, 人类的饮水安全和健康受到威胁。

3) 磷:

来源举例: 含磷洗衣粉, 磷氮化肥的大量施用

危害:

· 引起水中藻类疯长。因为磷是所有的生物生长所需的重要元素。自然界中, 磷元素很少。人类排放的含磷污水进入湖泊之后, 会使湖中的藻类获得丰富的营养而急剧增长(称为水体富营养化)。

· 导致湖中细菌大量繁殖。疯长的藻类在水面越长越厚, 终于有一部分被压在了水面之下, 因难见阳光而死亡。湖底的细菌以死亡藻类作为营养, 迅速增殖。

· 致使鱼类死亡, 湖泊死亡。大量增殖的细菌消耗了水中的氧气, 使湖水变得缺氧, 依赖氧气生存的鱼类死亡, 随后细菌也会因缺氧而死亡, 最终是湖泊老化、死亡。

· 可对热带地区的海滨水域造成与上速情况相似的水体富营养化的威胁。

4) 石油化工洗涤剂

来源举例: 家庭和餐馆大量使用的餐具洗涤灵

危害:

· 大多数洗涤灵都是石油化工的产品, 难以降解, 排入河中不仅会严重污染水体, 而且会积累在水产物中, 人吃后会出现中毒现象。

5) 重金属 (汞, 铅, 镉, 镍, 硒, 砷, 铬, 铊, 铋, 钒, 金, 铂, 银等):

来源举例: 采矿和冶炼过程, 工业废弃物, 制革废水, 纺织厂废水, 生活垃圾(如电池, 化状品)

危害:

· 对人、畜有直接的生理毒性。

· 用含有重金属的水来灌溉庄稼, 可使作物受到重金属污染, 致使农产品有毒性。

· 沉积在河底, 海湾, 通过水生植物进入食物链, 经鱼类等水产品进入人体。

6) 酸类: (比如, 硫酸)

来源举例: 煤矿, 其它金属(铜, 铅, 锌等)矿山废弃物, 向河流中排放酸的工厂。

危害:

· 毒害水中植物。

· 引起鱼类和其它水中生物死亡。

· 严重破坏溪流, 池塘和湖泊的生态系统。

6) 悬浮物:

来源举例: 土壤流失, 向河流倾倒垃圾

危害:

· 降低水质, 增加净化水的难度和成本。

· 现代生活垃圾有许多难以降解的成分, 如塑料类包装材料。它们进入河流之后, 不仅对水中生物十分有害(误食后致死), 而且会阻塞河道。

7) 油类物质:

来源举例: 水上机动交通运输工具, 油船泄漏

危害:

· 破坏水生生物的生态环境, 使渔业减产。

· 污染水产食品, 危及人的健康。

· 海洋上油船的泄漏会造成大批海洋动物(从鱼虾, 海鸟至海豹, 海狮等)死亡。

水污染及其危害

尽管地球上的水很丰富，但由于淡水资源数量有限，分布又不均匀，加上人口急骤增长和工农业用水量不断增加，许多地区缺水的现象仍十分严重。尽管地球上的水是可再生和不断循环的，但由于环境污染日趋严重，水质日益恶化。全球性的水资源危机给人类带来了极大的危害。已引起人类的普遍关注。

一、水污染对人体的危害 人体在新陈代谢的过程中，随着饮水和食物，把水中的各种元素通过消化道进入人体的各个部分。当水中缺乏某些或某种人体生命过程所必需的元素时，都会影响人体健康。例如，有些地区水中缺碘，长期饮用这种水，就会导致“大脖子病”，就是医学上所称的“地方性甲状腺肿 ”。当水中含有有害物质时，对人体的危害更大。致癌物质可以通过食用受污染的食物（粮食、蔬菜、鱼肉等），带入人体，还可以通过饮水进入人体。据调查，饮用受污染水的人，患肝癌和胃癌等癌症的发病率，要比饮用清洁水的高出61.5%左右。当污水中含有汞、镉等元素排入河流和湖泊时，水生植物就把汞、镉等元素吸收和富集起来，鱼吃水生植物后，又在其体内进一步富集，人吃了中毒的鱼后，汞、镉等元素在人体内富集，使人体患病而死亡。这样，从水生植物→ 水生小动物→ 小鱼→ 大鱼→ 人体，形成了一条食物链。人体最后成了汞、镉等元素的“落脚点”。

二、水污染对水生生物的危害 水中生活着各种各样的水生动物和植物。生物与水、生物与生物之间进行着复杂的物质和能量的交换，从数量上保持着一种动态的平衡关系。但在人类活动的影响下，这种平衡遭到了破坏。当人类向水中排放污染物时，一些有益的水生生物会中毒死亡，而一些耐污的水生生物会加剧繁殖，大量消耗溶解在水中的氧气，使有益的水生生物因缺氧被迫迁栖他处，或者死亡。特别是有些有毒元素，既难溶于水又易在生物体内累积，对人类造成极大的伤害。如汞在水中的含量是很低的，但在水生生物体内的含量却很高，在鱼体内的含量又高得出奇。假定水体中汞的浓度为1，水生生物中的底栖生物（指生活在水体底泥中的小生物）体内汞的浓度为700，而鱼体内汞的浓度高达860。由此可见，当水体被污染后，一方面导致生物与水、生物与生物之间的平衡受到破坏，另一方面一些有毒物质不断转移和富集，最后危及人类自身的健康和生命。

三、水污染对工农业生产的影响 工农业生产不仅需要有足够的水量，而且对水质也有一定的要求。否则，对工农业会造成很大的损失，特别是工农业生产过程中使用了被污染了的水后，对人类有着极大的危害。一是使工业设备受到破坏，严重影响产品质量。二是使土壤的化学成分改变，肥力下降，导致农作物减产和严重污染。三是使城市增加生活用水和工业用水的污水处理费用。

几种水体污染物对人体的危害

名 称

对 人 体 的 影 响

汞

口齿不清、视野缩小、听觉失灵，神经错乱，疯狂、颤动、痉挛、惊厥，全身弓弯。孕妇中毒，婴儿痴呆

镉

肾、骨骼病变。身体缩短、骨骼严重畸形，全身疼痛（称“痛痛病”），以致死亡

砷

人体新陈代谢失调，皮肤角质化，引起皮肤癌。导致严重残废，中毒死亡

铅

贫血、神经错乱，儿童智力下降

铬

皮肤溃疡，致癌死亡

氰化物

眼花、头晕，心跳变慢、血压下降，中毒死亡

硫化物、磷化物

呕吐、腹痛、腹泻，头痛、头晕，中毒死亡

病 菌、病 毒

世界上有80%的疾病与水体被寄生虫、病毒、病菌污染有关。伤寒、霍乱、肠胃炎、痢疾和传染性肝炎等

恶 臭

影响呼吸功能，精神烦躁、食欲不振，损坏中枢神经和大脑皮层的功能

水体受污染的原因

人类生产活动造成的水体污染中。工业引起的水体污染最严重。如工业废水，它含污染物多，成分复杂，不仅在水中不易净化，而且处理也比较困难。

工业废水，是工业污染引起水体污染的最重要的原因。它占工业排出的污染物的大部分。工业废水所含的污染物因工厂种类不同而千差万别，即使是同类工厂，生产过程不同，其所含污染物的质和量也不一样。工业除了排出的废水直接注入水体引起污染外，固体废物和废气也会污染水体。。。。。。

农业污染首先是由于耕作或开荒使土地表面疏松，在土壤和地形还未稳定时降雨，大量泥沙流入水中，增加水中的悬浮物。

还有一个重要原因是近年来农药、化肥的使用量日益增多，而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收，其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中，通过降雨，经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。

城市污染源是因城市人口集中，城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水，它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液，其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。

世界上仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里，而每一滴污水将污染数倍乃至数十倍的水体。http://blog.sina.com.cn/s/blog_030168bc0100nsud.html

地下水质逆流，高温，

磷：Pi 水华