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水生植物生态修复重金属污染水体

重金属污染水体的治理修复方法主要有化学法、物理法、

生物法等，物理法与化学法处理成本较高、效果不明显，相比而言，

利用水生植物进行生态修复的生物法具有治理成本低、环保美观等优

点，受到讨论者的广泛重视，目前生物法在重金属污染修复中的应用

逐步增大。

水生植物主要包括水生维管束植物和高等藻类，分为挺水、漂

移、浮叶、沉水等4种类型，通过培育水生植物，利用水生植物根系

和茎叶对重金属的汲取、转化、富集等功能可以降低水体中重金属浓

度。当水生植物生物量增长到肯定程度，通过割除水生植物可以最终

实现重金属从污染水体中去除。本讨论综述了挺水、漂移、浮叶、沉

水等4种水生植物在生态修复重金属污染水体领域的进展，重点阐述

了水生植物对重金属的蓄积效果，以及生态修复的影响因素，为水生

植物在重金属污染水体修复中的应用供应依据。

一、水生植物去除重金属的效果讨论

1.1挺水植物

挺水植物的根、根茎一般生长在水体的底泥之中，茎、叶挺出

水面。挺水植物主要通过发达的不定根、定根、主根汲取并积累水中

的重金属，其根部积累重金属的力量一般大于茎部和叶部。常见的挺

水植物有芦、蒲草、荸荠、水雍、荷花、香蒲等。挺水植物在水环境

中生长时，其植物体内重金属的含量与水体中重金属的浓度相关。讨

论发觉，水雍对重金属的积累力量优异，其对Cu、Mo、Cr、Cd的积

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累量可分别达62、5、13、11μg/g(以植物干质量的重金属质量浓度

计，下同)。挺水植物香蒲对重金属的转运系数相对较高，耐受性较

好，种植于高浓度Pb环境中的香蒲，其地下部分Pb质量浓度可达

20mg/kg左右。其中宽叶香蒲可作为重金属污染水体的指示植物，其

叶片对Zn、Mn的浓缩系数大于1，长苞香蒲生长3个月后对Cu、Zn

的去除率可分别达到38%、36%。

讨论发觉，将水龙种植在含有0.501mg/LHg、103.55mg/LFe、

5.556mg/LCu、28.056mg/LZn的废水中，21d后Hg、Fe、Cu、Zn的去

除率分别达32.6%、44.9%、63.7%、99.7%。羽毛草、水薄荷、水龙

均对高浓度含Zn废水表现出超强的处理净化力量，可用于电镀厂和

冶炼厂含Zn废水的处理。对种植西伯利亚鸢尾的垂直流人工湿地进

行讨论，当进水中Cd分别为1、3、6mg/L时，湿地对Cd的平均去除

率分别为93.3%、90.2%、92.1%，西伯利亚鸢尾地上部分Cd富集量

分别达0.28、0.61、1.41mg/株，地下部分Cd富集量分别达3.48、

10.81、19.40mg/株，可见西伯利亚鸢尾根部具有更强的Cd汲取富集

力量。将石菖蒲、菖蒲种植于人工湿地系统处理城市污水，第15天

时城市污水中Cr、Pb、Cd去除率分别达78.1%、83.2%、91.4%，可

见石菖蒲、菖蒲对Cr、Pb、Cd具有较高的去除性能，因此常用于环

境治理修复的应用案例中。假马齿苋、席草对Cr具有优异的蓄积力

量，将假马齿苋、席草置于初始质量浓度为5mg/L的含Cr废水中，

7d后两者对Cr的积累量可分别达1600、739μg/g。风水草在初始质

量浓度均为1.0mg/L的含Cr、Mn废水中培育10d后，植物体内Cr、

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Mn积累量可分别达到44、198μg/g。

1.2漂移植物

漂移植物的根不着生于泥中，株体漂移于水面之上，随水流、

风等四处漂泊。漂移植物主要有水浮莲、凤眼蓝、浮萍等，对重金属

均表现出较强的蓄积力量。陈文萍等将一般凤眼蓝和紫根凤眼蓝置于

10mg/L含Cd2+溶液中培育2d，Cd2+去除率分别可达74.8%、86.0%，

在10mg/L含Zn2+溶液中培育2d，Zn2+的去除率分别为76.0%、90.1%。

凤眼蓝对Cu也具有较强的蓄积力量，其在5mg/L含Cu水体中培育

14d后，植株体内Cu的质量浓度高达314mg/kg。浮萍对Cd、Se、Cu

的汲取和蓄积力量较强，对Pb、Ni的蓄积力量较弱。王凤珍等在对

墨水湖湖滨带周边植物进行讨论时发觉，浮萍具有较强的重金属综合

富集力量，其对Cd、Cu、Hg3种重金属元素的富集系数分别为5.76、

3.58、2.79。将浮萍置于不同质量浓度(1、3、5mg/L)的Cd(NO3)2中

培育两周，Cd2+去除率均达到80%以上，Cd(NO3)2为3mg/L时Cd2+

去除率最高，为87%。满江红在含有0.1~3.0mg/LHg的废水中培育6d

后，Hg的去除率可达80%~94%。卡州萍在含有0.1~1.0mg/LHg和Cr

的废水中培育12d后，Hg、Cr去除率可达到75%~100%。红萍在