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人工湿地植物根际氧化还原电位及营养去除效果研究
摘要：
人工湿地（ConstructedWetland，CW）作为一种低成本、高效益的生态系统，可以有效的净化生活污水、工业废水和农业非点源污染等废水，在生态环境保护方面发挥着重要作用。本文以人工湿地的植物根际氧化还原电位及其营养去除效果为主要研究内容，通过文献综述和实地调查，系统分析了人工湿地中植物的作用机理，讨论了植物根际氧化还原电位对人工湿地的净化效果的影响，并提出了一些改善人工湿地净化效果的建议，旨在为人工湿地的研究和应用提供参考和借鉴。
关键词：人工湿地；根际氧化还原电位；营养去除效果；植物
一、引言
随着经济的发展和人类活动的增多，水资源的质量和数量不断受到威胁，水污染问题成为制约经济社会可持续发展的重要因素。生态工程作为一种新型污水处理技术，受到广泛的关注和重视。其中人工湿地作为一种低成本、高效益的生态系统，因其具有简单易行、维护方便、处理效果好、景观效果佳等特点，而被广泛应用于废水的净化处理。而植物作为人工湿地的一大特色，其发挥着重要的作用，可以促进微生物群落的形成，提高水体的净化效果。在人工湿地中，植物起到了水平流过滤器的作用，通过根际环境中不同物质的作用和互相作用，形成复杂的生态系统和物质循环链。
二、人工湿地中植物的作用机理
1.植物的生物学作用
植物作为人工湿地的一大特色，其生物学作用体现在根部区域，是人工湿地中的重要净化器。植物根系可以增加湿地内表面积，为氨氮的去除提供条件。其中附生于根系表面的微生物微生物对污染物的吸附、吸收、转换、降解等作用具有显著的效果。
2.植物的生理学作用
植物在人工湿地中对物质互相转化、吸收、稀释等方式起到了很重要的作用。植物可以通过根系系统对水体进行拦截，形成多种细微孔隙，在根周区域提供更多的营养物质和磷酸盐供微生物利用，促进微生物的增殖和活性，对水体营养物质的去除具有较好的效果。
三、植物根际氧化还原电位对人工湿地的净化效果的影响
湿地环境中的氧化还原环境具有相当的复杂性。人工湿地内的植物根系与地下水的交换，对湿地环境氧化还原电位有很大的影响。因此，植物根际的氧化还原电位对人工湿地的净化效果具有很大的影响，合适的根际环境可以促进湿地内植物的生长，提高吸收和稀释污染物的能力，促进微生物的降解、转化污染物的速度。
1.氧化还原电位对氨氮的去除
氨氮是人工湿地中常见的一种污染物，氨氮的浓度和氧化还原环境的变化密切相关。实验证明，湿地内适宜的氧化还原环境能够显著提高氨氮的去除速率，不适宜的氧化还原环境则会降低湿地内的氨氮去除能力。
2.氧化还原电位对磷酸盐的去除
植物根际环境的pH值和溶解氧的浓度可以改变湿地中磷酸盐的形态和可溶性，从而影响湿地内对磷酸盐的去除。研究发现，湿地内适宜的氧化还原环境可以增加磷酸盐的去除效果。而不合适的环境则会降低磷酸盐的去除效果。
3.氧化还原电位对COD和BOD的去除
适宜的湿地根际环境能够促进湿地内微生物群落的增殖和活性，提高COD和BOD的去除能力。湿地内的一些微生物可以利用叶绿体光合作用或精糖酸途径，把适应较差的的氨和亚硝酸根际环境转化为有机酸、二氧化碳和水等可利用的深度。因此，适宜的根际环境是提高COD和BOD去除速率的重要条件。
四、改善人工湿地净化效果的建议
要想提高人工湿地的净化能力，可以从以下几方面入手：
1.科学选材
人工湿地植物的选择应符合其性状、营养需求及消耗污染物的能力，避免选择某种单一的植物作为主要净化器，要根据实际情况选择几种植物相结合。
2.加强湿地根际调控
湿地根际的环境调节包括pH值、氧化还原电位、红外辐射等多种调节方式，通过调节根际环境，可以促进植物生长、微生物活性，增强湿地对污染物的去除能力。
3.加强生态系统建设
湿地对污染物的去除不仅仅是单一的物理化学过程，还包括很多的生物学过程，通过建设完善的生态系统可以为湿地内的微生物提供足够的繁殖和生长条件，提高湿地的净化能力。
五、结论
本文系统地分析了人工湿地植物根际氧化还原电位及其营养去除效果的研究，并讨论了植物根际氧化还原电位对人工湿地的净化效果的影响。研究表明，适宜的根际环境可以提高湿地内微生物的活性，增强湿地的污染物去除能力，减少环境的污染性，是人工湿地净化效果的重要保障。同时，要想进一步提高人工湿地的净化能力，需要加强对湿地根际环境的调控，科学选材，建设完善的生态系统，从而实现湿地生态系统和物质循环的良性循环，促进生态环境保护的可持续发展。