2.5 观赏价值和经济价值高
园林设计的理念被引入人工湿地污水处理系统,从而实现治理污染与美化环境的统一。结合景观生态学理论,巧妙运用具有较高观赏价值的水生植物、湿生植物,营造环境优雅的人工湿地植物景观,在相关水生植物去污研究报道中,所涉及的植物包括挺水植物 (茭白、芦苇、水葱和慈姑等) 、漂浮植物 (凤眼莲、浮萍等) 及沉水植物 (金鱼藻等) 。例如,在郑东新区湿地公园的景观配置中,中心游园水池沿岸选用了姿态优美的耐水湿植物, 如柳树 (Willow) 、水杉 (Metasequoia glyptostroboides) 、三角枫 (Acer buergerianum Miq.) 等乔木进行种植设计, 并配以低矮的灌木如海桐 (Pittosporum tobira) 、木槿 (Hibiscus syriacus) 和结香 (Daphne odora Thunb) 等, 丰富了水岸空间, 同时又营造出一种别样的倒影美。中关村科技园湿地位于北京中关村环保科技示范园中心区,在其植物选配上,不仅通过大面积的芦苇群与园区景观相结合,还模拟当地原有植物群落并适当增加观赏品种,栽植多种水生植物如:荷花、千屈菜、水葱、泽泻 (Alisma plantago-aquatica) 、香蒲、菖蒲等, 设置了2个景观型湿生花园,并配套一些休息设施、雾化喷泉等, 让人感觉仿佛置身于自然郊野之中 。
在经济价值方面, 可以考虑推广种植生产生物质能源的植物。生产生物质能源的植物通常指具有合成较高还原性烃的能力,可产生接近石油成分和可替代石油使用的产品的植物,以及富含油脂的植物,包括速生薪炭林、含糖或淀粉植物、可榨油或产油植物以及其他可提供能源的植物。目前,多数能源植物的研究尚处于试验和示范阶段,而我国把能源植物作为湿地植物种植的研究工作几乎空白 (肖波等, 2006) ,今后可以加强这方面的研究。用水蕹菜和水芹处理富营养化水体,不仅获得了很好的去氮除磷效果,而且可以通过收获其茎叶部分取得一定的经济效益。千屈菜、水葱不但景观效果好, 而且可以入药;香蒲常用于花卉观赏, 花粉、叶、茎均有较高经济价值。
2.6 物种间搭配合理
多物种的生态系统较稳定, 不仅保证了物种多样性,而且病虫害生物防治有非常好的效果。多种植物的搭配不仅在视觉上相互衬托,形成丰富又错落有致的景致,对水体污染物处理的功能也能够加以补充,有利于实现生态系统的完全或半完全自我循环 。在选择植物时应根据环境条件和植物群落的特征,按一定比例在空间分布和时间分布上进行安排,使整个生态系统高效运转,最终形成稳定可持续利用的生态系统 。结果证明,与单一芦苇系统相比,混合种不仅使湿地净化效率提高,而且净化效果变得更稳定, 并且混合种还有可能解决NO3--N的净化问题。混栽植物系统对硝态氮的去除效果好于单一植物系统。但也要考虑到不同种类的植物生长一起,不仅污染物净化能力和景观效果差异较大,而且存在相互作用,包括2方面:其一是对光、水、营养等资源的竞争;其二是植物之间通过释放化学物质, 影响周围植物的生长。另外, 一些植物的枯枝落叶经雨水淋溶或微生物的作用也会释放出化感物质, 抑制其他植株的生长 。
3 展望
虽然人工湿地在我国已得到比较广泛的运用, 但仍存在一些问题,许多研究工作仍有待深入,笔者认为以下研究方向可进行进一步探讨。
3.1 防范外来湿地植物入侵
湿地植物具有高度的入侵性 ,可能会对原有的生态环境造成严重的威胁 。随着人们对高效湿地植物的探索,越来越多的外来种被引入人工湿地,如何防范外来湿地植物的入侵成为一个值得关注的问题。建议在湿地的运行管理中加强预警监测,防止其扩散,同时加强对外来湿地植物的基础研究, 以便更好的利用和管理。
3.2 合理收获湿地植物
多数湿地植物在冬季都会进入休眠状态或者枯萎死亡,若对其进行合理收割,不仅可以防止植物腐烂分解造成的二次污染,而且能够有效去除湿地系统中的氮磷等营养物。湿地植物对氮磷等营养物的吸收积累受植物类型、p H、养分负荷等多种因素的影响。在实际运行管理中,何时收割和如何收割等问题有待进一步研究。
3.3 深入研究湿地植物资源化
为解决资源浪费和二次污染等问题,已从手工艺制作、堆肥、饲料生产、新燃料开发等方面对湿地植物的后续利用开展研究,但今后应继续开展人工湿地植物资源化的相关研究,增加人工湿地的经济价值。