1。5重金属污染植物修复技术及研究进展

Brooks 等人在1977年提出超富集植物[13]这一概念，它指的是能够吸收和富集过量重金属的植物。具有此项功能的植物能够富集某些特定的重金属超出一般的植物上百倍，从而达到处理被重金属污染的环境的目的。截至到现在，在世界上很多国家已经被发现的能被定义为超富集植物的已经有五百多种，这中间有三百六十多种是镍的超富集植物。和一些其他的环境修复技术有所不同，植物修复在前期需要我们投入的成本要远小于其他技术，这个特点就决定植物修复技术非常合适在非发达国家中使用，而且它也是原位修复。

1。6水生植物

广义地来说，能在水中生长的植物统称为水生植物。具体是指生长发育依附于水环境，或者部分生长周期需要在水中或者水表面进行的植物。具有净化水质，固持泥底，美化环境的作用，同时也为水生动物提供优良的栖息环境。

1。6。1水生植物的分类

水生植物[14]分为四种类型，其特性以及具体范例如下表：

表1。3。1常见水生植物生活型分类

生活型 特点 常见植物种类

挺水植物 植株高大，上部挺出水面，根或地茎生长于泥中 芦苇、菖蒲、香蒲

浮叶植物 植株或叶片漂浮于水面上，根或地茎生长于泥中 慈姑、睡莲、芡实

漂浮植物 植株或茎叶漂浮于水面，根系悬于水中 凤眼莲、大漂、萍类

沉水植物 全部植株或茎叶浸没在水下，根系扎根在泥土中 黑藻、金鱼藻、苦草

1。6。2水生植物的净化机理

水生植物依托其发达的根系，直接从水中吸取供自身成长和繁衍的营养元素，其中大部分的氮、磷被植物吸收并保存下来，而无机氮则转化为蛋白质和有机氮。水体中过量的养分被植物汲取，当植物被移植时，就起到了净水的目的。有学者研究通过用凤眼莲作为试验植物，来对养殖污水进行净化，结果表明，其对养殖甲鱼的污水中的氨态氮、亚硝氮和硝氮、COD、磷净化率分别约为71。5%、88。1%、68。5%、90。7%[15]。 

有些水生植物具有很强的的吸附能力，能够从污水重吸收一定的锌、铬、铅、钴、镍、铜等离子。这种能力在达到净水目的的同时，还能为重金属的回收利用作出一定贡献。因此，利用水生的富集能力治理、净化重金属污染水体有着良好的前景，也是目前备受关注的一个研究方向。文献综述

水生植物与微生物共同降解的机理：①水生植物可以为微生物提供栖息的环境和附着基质,其根系周围的有机胶体或悬浮物能够迅速被植物分解,以提高它对污水的净化能力。②水生植物在水中部分的呼吸作用给微生物的代谢提供了微环境。水生植物与微生物的协同降解中,微生物起着直接的作用,植物的生理代谢活动也直接关系到污染物的降解。

1。7菖蒲概述

1。7。1菖蒲（学名：Acorus calamus）的生物学特性

菖蒲[16] (Acorus calamus)是天南星科多年水生草本植物，广泛分布在世界温带、亚热带，最适合生长在温度为20~25℃条件下，10℃以下便停止生长，冬季后以地下茎部潜入泥土中越冬。

1。7。2菖蒲对氮、磷、重金属等物质的去除能力

菖蒲往往生长在富含总磷和氨氮的池塘周围、湖泊岸边浅水区、和沼泽地，这一特点说明菖蒲对于氮、磷、钾有着较强的耐受性。菖蒲在含有大量的氮、磷、钾污水中能正常生长，而且能有效的去除污水中的总氮、氨氮、总磷及COD。杨集辉[17]等人的研究表明，菖蒲在氮、磷低浓度污水中的生物量虽然很低，但净化效果却是比较好的，而当环境中污染物浓度较高时，菖蒲生长迅速、生物量比较大，能大量的吸收氮、磷，而且此时菖蒲的根系会呈现盘根错节的状态，这样可以为根际微生物的活动提供较好的条件，而且此时对污水的净化效果也是最好的。