1.3.1水生植物对水环境的净化机理

水生植物对水环境的净化机理有以下几个方面：

1.植物的吸收作用：植物在生殖生长与生理生长的过程中离不开氮、磷、钾等营养物质。其主要通过植物根部来吸收水中或者淤泥中营养成分,一些浸没在水环境中的茎叶也可以从周围环境中摄取有效地营养物质。水生植物对氮磷钾的吸收效果是非常好的。有研究表明:挺水植物的吸收能力为30~150kg磷/(ha2#年),2000~2500kg氮/(ha2#年[9]。在SharonA.Bramwell[10]进行的用凤眼莲净化二级处理出水的实验中,7天后植物组织中的氮量增加了2.9%,磷增加了6.7%。

2.水生植物的富集效益：大部分水生植物有较强的吸附作用使水中的金属离子和有机物质等收集富集起来。比如凤眼莲,由于其线粒体中含有多酚氧化酶,可以通过多酚氧化酶对外源苯酚的羟化及氧化作用而解除酚对植物株的毒害[11],所以对重金属和含酚有机物有很强的吸收富集能力。在M.E.Soltan[12]的研究中,凤眼莲每克干物质能吸收锰1485/110Lg,锌295/10Lg,铅185/13Lg,铜142/19Lg。当水中含酚0.36mg/L时,用凤眼莲经过30~40h,酚可降至0.005mg/L。在温度为17~37e范围内,随着温度的升高凤眼莲除酚速度也增加[13] 。

3.与微生物的共同降解作用：水生植物经过合理搭配后在野外露天环境下会形成自己特有的生态群落以及微生物群，其可以提供给微生物群一个繁殖生长的基地，微生物也会分泌出其特有的胶质来净化水中污染物质，从而降低水中的离子数。同样，污水中的厌氧菌会因为水生植物的新陈代谢，吸收植物根部的氧分，从而使得水中有机物分解成CO2和H2O，或者分解成CO2和CH4到空气中。

1.4水生鸢尾概述

1.4.1水生鸢尾的生物学特性

水生鸢尾植株基部围有老叶残留的膜质叶鞘及纤维。根状茎粗壮，二歧分枝，直径约1cm，斜伸;须根较细而短。叶基生，黄绿色，稍弯曲，中部略宽，宽剑形，长15~50cm，宽1.5~3.5cm，顶端渐尖或短渐尖，基部鞘状，有数条不明显的纵脉。花茎光滑，高20~40cm，顶部常有1~2个短侧枝，中、下部有1~2枚茎生叶;苞片2~3枚，绿色，草质，边缘膜质，色淡，披针形或长卵圆形，长5~7.5cm，宽2~2.5cm，顶端渐尖或长渐尖，内包含有1~2朵花。文献综述

花蓝紫色，直径约10cm;花梗甚短;花被管细长，长约3cm，上端膨大成喇叭形，外花被裂片圆形或宽卵形，长5~6cm，宽约 4cm，顶端微凹，爪部狭楔形，中脉上有不规则的鸡冠状附属物，成不整齐的繸状裂，内花被裂片椭圆形，长4.5~5cm，宽约3cm，花盛开时向外平展，爪部突然变细;雄蕊长约2.5cm，花药鲜黄色，花丝细长，白色;花柱分枝扁平，淡蓝色，长约3.5cm，顶端裂片近四方形，有疏齿，子房纺锤状圆柱形，长1.8~2cm。

1.5人工湿地应用的相关研究进展

1.5.1人工湿地的概述

人工湿地是人为规划设计施工建造的，可以方便运营管理管控的类似于自然界中湿地系统的场地，能够将污水、污泥进行有效的管理，过滤、净化、收集，污泥和污水在人为设计方向流动中，通过人工构筑物和人工设施、水生植物、土壤微生物的生物、物理、化学三者协同互相作用，对污水进行净化的一种手段。其作用机理是：将污水投放到人工建造的类似于沼泽的湿地上，当富营养化水流过人工湿地时，经沙石、土壤过滤，植物根际的多种微生物活动，使水质得到净化。人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能力。废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留，进而被微生物利用，废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除。