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摘要：植物在人工湿地中发挥了重要的作用，因此人工湿地植物的选择就显得异常重要，在阅读大量人工湿地植物应用相关文献的基础上，总结了植物在人工湿地中的作用及人工湿地植物选择的一般原则。
关键词：人工湿地；选择；作用
自20世纪60年代中期，Seide和Kickuth开发了“根区法”以来，人工湿地除磷技术就不断发展并得到推广应用，随着落实科学发展观和构建和谐社会的需要，环境问题受到越来越多的重视，特别是城市污水的妥善处理，在提高人民生活质量中有着举足轻重的地位。选择适宜的污水处理技术，解决中小城镇水污染问题，是事关我国可持续发展的重大任务，人工湿地在处理中小型城镇污水方面有着较强的优势，因此在人工湿地构建过程中对植物的选择要求也提到了一定的高度。
1人工湿地定义
湿地(Wetland)是水域和陆地相交错而成的一类独特的生态系统类型，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，人工湿地(Constructedwetland)指利用湿地的功能及特点，由人工监督控制，利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用实现废水净化的污水处理技术。人工湿地系统形成了良好的内部循环，具有较好的经济效益和生态效益，是正在不断得到研究应用和发展的污水处理技术。人工湿地按废水在湿地床中的不同流动方式可以分为三类，即潜流湿地(SubsurfaceFlowWetland,SSFW)、表面流湿地(SurfaceFlowWetland，SFW)和垂直流湿地(VerticalFlowWetland，VFW)，目前应用较多的是潜流型人工湿地。相对于另外两种人工湿地，潜流式一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果能力，另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小，且卫生条件较好。
2植物在人工湿地中的作用
植物在人工湿地系统结构中最重要的部分，在人工湿地的运行中起着重要的作用。
2.1消除污染物
水生植物对污染物的净化主要通过植物根系从污水中吸收营养物质，吸附和富集重金属和一些有毒有害物质。一般来说，几乎所有水生维管束植物都能净化污水，植物可通过根系吸收，也可以直接通过茎、叶等器官的体表吸收达到消除污染物的目的，不同植物对污染物的去除能力各不相同，因此如何选择湿地植物及植物搭配具有很重要的意义。
2.2维持人工湿地环境的生态平衡
人工湿地系统中的植物除了能直接去除污染物外，在维持湿地环境与生态平衡方面也发挥着重要作用，具体表现为：
1)显著增加微生物的附着。
2)通过光合作用为净化作用提供能量。
3)提供良好的过滤条件、防止湿地被淤泥淤塞。
4)为微生物提供良好的根区环境。植物将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区，在植物根区的还原态介质中形成氧化态的微环境；在根区附近形成有氧区和缺氧区共存的巧妙环境，使好氧、兼性和厌氧微生物各得其所，发挥相辅相成的作用。
5)通过蒸腾作用增强介质的水力传输。
6)植物竞争阳光和营养物，分泌抑藻剂，从而抑止浮游藻类生长。
7)调节湿地周围的小气候。
2.3美化环境
生态美学价值也是人工湿地污水处理技术追求的目标之一，充分体现在湿地的清洁性、独特性、愉悦性和观赏性等方面，而这些价值主要是通过水生植物来体现的。岳春雷等在杭州风景区内通过种植吉样草和黑麦草构建的人工湿地不但成功处理了污染水，而且也美化了周围环境。成都活水公园人工湿地塘床系统中的大型水生植物群落在人工湿地生态系统中起着主体作用，同时还发挥着美化、绿化环境的作用。
2.4回收资源
人工湿地生态系统中植物一般都具有一定的经济价值。用木本植物作为人工湿地的主要植被且实验证明效果和芦苇接近，可以收获木材。黄时达等在利用人工湿地系统处理四川黔江地区白岩煤矿坑酸性污水和生活污水的研究中指出灯心草是适宜的湿地植物，也是四川农民经常栽种的经济作物，可以用于编织草席出售，具有一定的经济价值。
3湿地植物选择领域研究现状
国内外学者对人工湿地已做了大量研究工作，在湿地植物方面的研究主要集中在：
1)湿地植物对营养性污染物去除的实验研究。
2)湿地植物对有机物去除的研究。
3)湿地植物对重金属及有毒有害物质去除的研究。
4)湿地植物促进农用有机化合物(如除草剂、杀虫剂等)及其他非农用有机化合物的降解来达到对受污染水体和土壤的生物修复方面的研究。
5)湿地采用不同植物、填料、微生物以及水力学条件等影响因素的实验研究。在湿地植物方面，研究主要集中于芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉和灯心草等数种植物，对其它植物的去污研究不多。在国内，胡勇有和陈志澄等分别研究了14种和27种植物对COD、氮、磷的去除，并指出对COD的去除能力不适合作为筛选湿地植物的指标，而应以氮、磷的去除率作为筛选指标，考察不同植物净化效果的差异并据此开展筛选研究还需做大量工作，并将仍是未来几年的研究重点。
4人工湿地植物选择原则
不同植物去除污染物的能力差异很大，因此选择合适的植物对提高湿地的净化效果起着重要的作用。综合当前在该领域的研究，在选择植物时可参考以下几个原则：
4.1本土植物优先：优先选用本土植物，慎重引入外来植物。植物要对当地的气候、土壤和周围的动植物环境都要有很好的适应能力，本地植物的适应性好，便于移植和成活，同时也可以避免引发生物安全性问题，尤其在邻近湖泊水库的湖滨湿地中。
4.2抗逆性强的植物优先：抗逆性包括：抗冻、抗热能力，抗病虫害能力，耐污性能。污水处理系统全年连续运行的，要求水生植物即使在恶劣的环境下也能正常生长，抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存，直接影响其除污效果，人工湿地中的植物根系要长期浸泡在水中，接触浓度高且变化大的污染物，所以耐污能力是选择人工湿地植物重要考虑因素，选择抗逆性强的植物有助于人工湿地的健康稳定发展也更易于管理。
4.3净化能力强、处理效果好的植物优先：在选择湿地植物时，植物的净化能力是必需考虑的重要因素，一是植物的生物量较大，二是植物体内污染物的浓度较高。黄时达等比较了芦苇、灯心草和香蒲三种植物的污染物净化能力，结果发现灯心草去污能力最强，COD的去除率达到42%～46%，高吉喜等选择7种湿地植物，研究发现，慈菇和菱白的综合净化率最高。
4.4根系发达、茎叶茂密的植物优先：植物具有发达的庞大根系可以分泌较多的根分泌物，为微生物的生存创造良好的条件，促进根际的生物降解，提高人工湿地净化能力。Adcock等研究表明水麦冬具有明显发达的根系和较高的地下生物量，对氮、磷的去除效果是芦苇的5倍，茎叶茂密则可以提高蒸发量，增强和维持介质的水力传输，更好地调节湿地环境的气候。
4.5生长周期长的植物优先：大多数湿地植物有一个春夏季萌芽、秋冬季枯死的生长周期。在人工湿地这个半自然或人工的生境条件下，植物生长亦存在着这种现象，由此导致根区法污水处理系统冬季的污水净化效果下降。香蒲人工湿地和芦苇床系统因在冬季植株地面部分枯黄，对污水中氨氮的去除率明显地低于其他季节，因此选择植物时应尽可能选择生长周期长的植物，延长人工湿地的运行时间，提高运行的连续性、稳定性。
4.6适地适种原则：选择湿地植物时要综合考虑到当地气候、地形和人文景观等条件，否则难以达到理想的处理效果。例如灯心草的净化效果表现出不同气候区域的差异，在深圳白泥坑水源保护的人工湿地中，灯心草因生长不好而遭淘汰，在武汉，人工湿地中的灯心草一直生长旺盛，对凯氏氮的去除率维持在95%以上。
4.7经济和观赏价值高：通过收获植物有经济价值的组织，如花卉、茎叶和果实等，可以为湿地的运行和管理提供经费支持。在富营养化水体中，利用人工基质无土栽培水生经济植物净化水质，经检测分析水雍菜和水芹菜茎叶部的Cu、Cd、Pb和Zn含量均处于可食用范围内，植物的景观美化功能，可改善湿地所在区域的小环境，提升湿地所在区域的旅游和教育价值。
4.8重视物种间的合理搭配：多物种的生态系统比单一物种的系统要稳定，但也要注意到不同种类的植物之间的相互影响。包括两个方面，其一是对光、水、营养等资源的竞争，其二是植物之间通过释放化学物质，影响周围植物的生长。如:香蒲、芦苇等就存在这样的相互作用，研究发现宽叶香蒲、水葱、苔草等植物体腐烂产生的物质对芦苇生长、繁殖具有抑制作用。
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