水生态系统保护方法：水资源保护理论与实践

近年来，一种新兴的污水净化技术——水生生物系统，正在以其独具的高经济效益和能量效益越来越为人们所重视。

利用水生生物系统处理废水，主要是利用自然环境中生长的植物和动物来达到处理的目的。传统的污水处理是采用严格管理和控制的环境对污水处理快速处理，而水生生物系统是利用自然环境，在此环境中对污水进行慢速处理。正因为水生生物系统是更多利用自然环境，因而该系统为满足污水处理要求所需的建设和设施费用较低。根据所用材料和操作技术，用于污水处理的水生生物系统可分为3类。

（1）水生植物系统。利用此系统中水生维管束植物（如水葫芦、浮萍、香蒲等）、蕨类植物（如槐叶萍、细萍等）和藻类植物来处理污水。

（2）水生动物系统。利用系统中的水生动物，如鱼类、软体动物和甲壳类来处理污水。

（3）混合系统。包括一个或多个单一的水生生物系统所组成的系统或由许多水生生物系统与传统处理设施相结合的系统。(www.xing528.com)

目前，水生生物系统处理污水的重点是水生植物系统，而水生动物系统一般仅限于用来控制害虫或对已处理过的污水作进一步净化。采用水生植物系统可以有效地提高现有水塘的处理效果。美国环境保护局的研究表明，在现有水塘系统中引进水生植物可以改善出水水质，而不需要增加水力负荷和停留时间，在水塘系统中种植水生植物（如水葫芦、浮萍等），可使池塘形成阴暗环境，从而减少丝状藻类的滋生，避免了二次污染。目前，除美国外，德国、日本、印度、荷兰等国利用水生生物处理污水都已见到成效。我国在这方面起步较晚，但早已初战告捷。如1984～1985年，中国科学院植物研究所和北京市环境保护研究所在北京市高碑店地区利用污水稳定塘所进行的中试表明，水生维管束植物和藻类对污染物有较好的去除效果。水生植物系统所以能对污水有较显著的净化效果，主要是由于水生植物在不危害自身生长发育的条件下，对水体中的营养物和污染物有很强的吸收和富集能力。这方面近年来已有大量的研究和报导。业已查明，水生植物对有机污染物的吸收也不单纯是一个物理的富集过程，而常伴有生化降解与转化作用，从而可能为利用生物工程方法处理含有机毒物废水创出新路。

为使水生植物系统保护良好的污水净化性能，就要对水生植物进行周期性的收割，收获后的植物可以用来造纸、堆肥、生产沼气和作动物饲料，这样既可增加效益，降低系统运行费用，又可避免造成二次污染。另外，许多水生生物系统对低温很敏感，因此，要在寒冷气候中继续运行，就需对环境采取保护措施或季节性使用。再者，水生植物系统一般都要控制害虫，由于水生植物系统往往温度高，水体流动性低，易引起蚊蝇滋生，可养殖些能吃掉它们幼虫的鱼类加以控制。还有，要根据当地气候、污水的主要组分即毒性、经济效益等许多因素选定主要净化植物种类。一般净化能力高、适应性强、产量丰厚、管理粗放、易于收获的植物种类，如水葫芦、水浮莲、水花生、浮萍、香蒲、藻类等均可考虑选用。水生植物系统的建设费用及运行和维护的要求也比其他处理系统低。就建设费用而言，不同地区也有很大差别，主要影响因素是土地的可利用性及特性、气候条件、前处理方法、出水水质标准，以及水生植物的收成和处置方法。

实践证明，采用水生生物系统可有效地提高现有氧化塘系统的处理效果，可以有效地去除生物耗氧量、固体悬浮物、重金属、微量有机物和营养物；能治理已富营养化的水体；有利于鱼类和鸟类的繁衍，保持生态平衡。收获后的水生植物还可以生产出诸如纸张、沼气、肥料、饲料等有价值的产品，在经济上可能保持收支平衡。为了保证收割和计划的实施，需要足够的人工，这样又提供了一个就业机会。总之从经济效益或生态平衡来说水生生物系统是适合我国国情的一项污水处理新技术，值得大力提倡与推广。