1.城市公園水體污染原因
通過對(duì)國(guó)內(nèi)城市公園的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)公園的水體污染具有三點(diǎn)共同之處，即污染源類似、污染物基本相同、都缺乏綜合防治污染的措施。水體污染主要來(lái)自以下幾個(gè)方面:①臨近水體的民居、餐廳、廁所等的生活污水；②水邊植物的代謝殘留物；③游人隨手丟棄的垃圾雜物；④公園植物施加的化肥農(nóng)藥；⑤初雨攜帶的地面植物表面的塵埃等有害物質(zhì)；⑥游艇等公園娛樂設(shè)施的直接接觸污染。總之，雖然各地情況不同，排入水中的污染物種類略有差異，但以上污染源的污染物基本上可劃分為四大類:植物性營(yíng)養(yǎng)類有機(jī)物、油脂石油類有機(jī)物、人工合成且難于降解的有機(jī)物、重金屬類。
2.水生植物凈化水質(zhì)的機(jī)理
通過種植水生植物凈化水質(zhì)，是利用許多水生植物特別是水生維管束植物能夠大量吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，或降解轉(zhuǎn)化有毒有害物質(zhì)為無(wú)毒物質(zhì)的性質(zhì)。在廢水或受到污染的天然水體中種植大量耐污染凈化較強(qiáng)的水生高等植物，使其通過自身的生命活動(dòng)將水中的污染物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化或富集到體內(nèi)，然后除去，恢復(fù)水域中的養(yǎng)分平衡；同時(shí)通過水生植物的光合作用放出氧氣，增加水中溶解氧含量，從而改善水質(zhì)，減輕或消除水污染。
2.1植物自身的性狀和抗性能力
水生植物由于長(zhǎng)期生活在一種缺氧、弱光的環(huán)境中，本身的形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)上形成特殊性狀。根、莖、葉形成完整的通氣組織，保證器官和組織對(duì)O2的需要；葉片呈肉質(zhì)，如香蒲表皮有厚角質(zhì)層，柵欄組織發(fā)達(dá)，污染點(diǎn)處的根、莖、葉表皮細(xì)胞排列緊密等結(jié)構(gòu)能抵抗因污染受害而引起的同化功能下降、水分過分蒸騰，增強(qiáng)了香蒲植物的耐污性和抵抗力。
2.2植物的吸收、富集作用
水生植物根系發(fā)達(dá)，利于吸收水中物質(zhì)。植物吸收污染物后，尤其是重金屬離子、農(nóng)藥和其他人工合成有機(jī)物等，便富集、固定在體內(nèi)或土壤中，減少水體中污染物量。研究表明，Pb, Zn進(jìn)入香蒲體內(nèi)，主要積聚在皮層細(xì)胞中的細(xì)胞壁上，只有少量進(jìn)入原生質(zhì)，可見細(xì)胞壁對(duì)重金屬有較高的親和力。香蒲植物吸收廢水中的重金屬時(shí)，吸收能力大小依次是根>地下莖>葉，并且按照一定的比例從生境中吸取各種元素，形成新的動(dòng)態(tài)平衡，防止對(duì)某元素吸收過多而引起毒害。當(dāng)水生植物被運(yùn)送出水生生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，被吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)隨之從水體中輸出，從而達(dá)到凈化水體的作用。
2.3水生植物的沉降、吸附和過濾作用
生長(zhǎng)旺盛的水生植物，根系發(fā)達(dá)，與水體接觸面積大，形成密集的過濾層。如香蒲的地下莖和根形成縱橫交鍺的地下莖網(wǎng)，水流緩慢時(shí)重金屬和懸浮顆粒被阻隔而沉降，防止其隨水流失。同時(shí)又在其表面進(jìn)行離子交換、整合、吸附、沉淀等，不溶性膠體為根系勤附和吸附，凝集的菌膠團(tuán)把懸浮性的有機(jī)物和新陳代謝產(chǎn)物沉降下來(lái)。浮水植物發(fā)達(dá)的根系與水體接觸面積很大，能形成一道密集的過濾層，當(dāng)水流經(jīng)過時(shí)，不溶性膠體會(huì)被根系粘附或吸附而沉降下來(lái)，特別是將其中的有機(jī)碎屑沉降下來(lái)。
2.4生化作用
水生植物可通過向水體中釋放化感物質(zhì)來(lái)抑制浮游植物的生長(zhǎng)。研究表明，這是其在水體生態(tài)系統(tǒng)中競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)、光照和空間等資源時(shí)取得優(yōu)勢(shì)的有效策略。光合作用產(chǎn)生的氧氣(O2)和大氣中的O2直接輸送到植株各處，并向水中擴(kuò)散；一方面根系通過釋放O2，氧化分解根系周圍的沉降物；另一方面使水體底部和基質(zhì)土壤形成許多厭氧和好氧小區(qū)，為微生物活動(dòng)創(chuàng)造條件，進(jìn)而形成“根際區(qū)”。這樣，植物代謝產(chǎn)物和殘?bào)w及溶解的有機(jī)碳給濕地中的菌落提供食物源；同時(shí)，大量微生物在基質(zhì)表面形成灰色生物膜，增加了微生物的數(shù)量和分解代謝的面積，使植物根部的污染物(富集或沉降下來(lái)的)被微生物分解利用或經(jīng)生物代謝降解過程而去除。富營(yíng)養(yǎng)化水體中，也可依靠水生植物根莖上的微生物使反硝化菌、氨化菌等加速轉(zhuǎn)化過程，便于水生植物的吸收與利用，減少底泥向水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽釋放。
2.5對(duì)浮游藻類的競(jìng)爭(zhēng)抑制作用
富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的水體中，藻類瘋長(zhǎng)，水質(zhì)惡化。栽種水生植物后，同浮游藻類競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及所需的光熱條件，同時(shí)分泌出抑藻物質(zhì)，破壞藻類正常的生理代謝功能，迫使藻類死亡，以防止其帶來(lái)的毒素。這樣可以提高水體透明度，改善水中的DO含量，促進(jìn)沉水植物與共生菌的生長(zhǎng)，進(jìn)一步凈化水質(zhì)。
一般而言，在水生植物凈化水質(zhì)的系統(tǒng)中，廢水中污染物的生物凈化有以下兩種主要途徑: ①被水生植物通過體內(nèi)降解轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)所除去(這類污染物主要是有機(jī)化合物)；②被水生植物吸收，富集到體內(nèi)，然后通過人工收獲植物除去(這類污染物主要是礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)和重金屬元素)。
3城市公園水體凈化植物選擇的主要原則
3.1 適地適種
利用水生植物來(lái)凈化水體，“使人與環(huán)境、生物與環(huán)境、生物與生物、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境以及生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)發(fā)展”是它的重要特點(diǎn)，特別是將人類作為系統(tǒng)的一個(gè)組成部分而不是獨(dú)立于外。 同時(shí)不同地區(qū)具有不同的環(huán)境背景，存在地域的差異和特殊性等，因此優(yōu)先選用本土植物, 慎重引入外來(lái)植物, 避免引發(fā)生物安全性問題。
3.2具有抗逆性
由于水生的植物根系長(zhǎng)期浸泡在水中并接觸濃度較高且變化較大的污染物, 因此, 選用的水生植物應(yīng)具有抗逆性，即耐污能力, 耐鹽能力, 抗凍、抗熱能力, 抗病蟲害能力強(qiáng)的物種, 有助于水體生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定發(fā)展。
3.3凈化能力強(qiáng)
污水中的化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、總氮(TN)、總磷(TP)和非離子氨等主要是靠附著生長(zhǎng)在水生植物根區(qū)表面及附近的微生物去除的, 因此選擇選用根系發(fā)達(dá)、莖葉茂密的植物，一方面是植物的生物量較大, 另一方面是植物體內(nèi)污染物的濃度較高。
3.4觀賞性
水體是城市公園景觀的重要組成部分，因此選擇具有較高觀賞性的植物，通過合理的群落配置，營(yíng)造富有詩(shī)情畫意、環(huán)境優(yōu)雅的濕地植物景觀。
3.5綜合利用價(jià)值高
資源化程度高，即植物便于再利用，如作飼料、肥料、沼氣、藥材等。
4.結(jié)語(yǔ)
與其他物理、化學(xué)及工程的方法相比，利用水生植物凈化受污染城市公園水體有顯著的優(yōu)越性。其成本低、對(duì)環(huán)境擾動(dòng)小，有利于保護(hù)和改善原有環(huán)境，有較高的美化環(huán)境的價(jià)值，治理污染時(shí)可以收獲植物和生物能源，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，水生植物的應(yīng)用也是現(xiàn)代園林景觀水景設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容設(shè)計(jì)之一,具有較大的優(yōu)勢(shì):(1) 水生植物的姿態(tài)、色彩及清香,加強(qiáng)了水體的空間感和美感，還具有凈化水體的生態(tài)作用；（2）植物材料和后期養(yǎng)護(hù)管理成本低廉；(3)水生植物在水面上的配置可以豐富水體的景觀空間層次、環(huán)境的色彩對(duì)比、景物輪廓的起伏與節(jié)奏變化,從而增添景觀的意境；(4)水生觀賞植物成活率高。由于水中的環(huán)境較陸地上穩(wěn)定得多,所以水生植物對(duì)環(huán)境和氣候的反應(yīng)沒有陸生植物敏感；(5)水生植物的繁殖能力強(qiáng),特別是營(yíng)養(yǎng)繁殖可稱得上容易、迅速,短期內(nèi)便可蔓延成片,易于成景。
因此，要因地制宜,結(jié)合景觀特色和水生觀賞植物的生態(tài)習(xí)性,在營(yíng)造自然的溪流、瀑布、水池等水景的同時(shí),配置多種水生觀賞植物,既可以增添園林景觀的情趣,又具有水源凈化涵養(yǎng)的生態(tài)功能,從而充分的發(fā)揮。