1前言
水生植物是一类生理上附属于水生环境的植物，它的生长周期应有一部分是在水面或水上。从水生植物的角度来看，它们分为四大类：沉水植物、浮游植物、挺水植物和漂浮植物。目前，国内外正在积极开展对4种水生植物的净水效果研究，漂浮的叶子和漂浮的植物很少被研究，可能原因与少数物种有关，这些物种在野外容易生长并且难以控制有关。他们对水资源的生态工作使他们在水污染防治方面具有不可估量的价值。水生植物净化水体的技术机理主要是通过过滤、吸附、共沉淀、离子交换、植物吸附、微生物降解等过程，在物理、化学、生物化学等共同作用下，通过介质、水生植物、微生物等系统，降解水体污染物，实现其的无害化和能源化。
根据净水系统的不同，分为三大类：人工湿地、浮岛或浮床、稳定池。人工湿地是根据生态学原理，仿造生态系统，特别是沿湖的生物过程，并对其进行改强，以达到污水处理目的的一种新型污水处理系统。漂浮人工岛是一种筏形的浮床，种植着能够吸取大量氨和磷的植物。稳定塘的基本原理是生物降解，关键是通过菌藻的协同作用，从而降解废水中的有机物。这种技术利用环境优势，通过人为控制生物氧化步骤达到废水净化。因此，它的资金投入少，应用范围广。
2水生植物净化效果
2.1富营养水体
2.1.1氮磷去除效果
2.1.2对透明度的净化效果
富营养化水体由于藻类浓度较高，当藻类氮磷去除后，透明度有所改善，但还有水中的悬浮物质和风浪，钙镁盐等的干扰使得浊度降低，透明度下降，藕翔等人在水生植物围区种植凤眼莲，水体透明度在一个月内得到了显著的提升，44 d后围区清澈见底，是大湖空白区水体透明度的2~3倍.分析发现，植物生长的关键的环境因子包括水体温度和矿质，根据试验结果，12月湖泊围区的水体透明度最差为0.8m左右，后面连续两个月得到好转，维持在1.5米左右，与此同时，沉水植物的水下种植面积将近总水体的1/3，整个试验过程中，围区内对照试验组透明度在0.8米以下。
丁玲等还认为，沉水类植物光合作用的光能补偿的深度主要同对土壤通透性和对水域通透性程度的影响有关，为了尽可能恢复我国沉水类植物光合作用的生物多样性，必须考虑在水域一定的程度基础上适当增加通透性。认定其技术可行性问题的解决关键就在于如何减少那些影响沉水后植物生长恢复能力的人为制约因素。只要你把透明度增加至70cm或以上，从1.5m左右的深度也就能够完全恢复沉水植物。
2.1.3对生态构建的效果
淹没存在于天然水体中的各种大型的水生植物它们的植物根、茎叶和幼叶等给各种病菌微生物以及其他的细菌微生物创造出了一个重要的植物生长的来源场所和生存的空间，植物残体可以给各种细菌微生物提供营养食物，极大限度地增殖丰富壮大了天然水体生态系统中庞大的植物细菌种群，可以有效分解各种进入天然水体中的污染物。张鸿等人的研究结果表明，无植物湿地的硝化和反硝化细菌数量分别为 1.4×103 和 7.6×103，而有湿地中硝化和反硝化细菌的数量分别为 2.1×103 和 3.1x104；水芹（O. javanica）和凤眼莲(E. crassipes)根部的有机磷菌和无机磷菌硝化菌、硝化菌和反硝化菌的数量均高于培养基；种植了水芹（0. javanica）和水葫芦（E. crassipes）的湿地的净化能力也显着高于没有种植的湿地。
此外，水生植物可提供高效稳定的底泥，控制水中藻类生长和抑制病菌微生物的生长繁殖，对水体降低重金属污染也具有十分重要意义。在海洋生态系统研究中，沉水的植物群落和海底沉积物及其与深层水流系统之间都具有显着而重要程度的关联。沉水植物的实验研究表明能够在短期内有效地减少污染水体中的悬浮泥沙，进而可以实现长期提高环境水质指数的目的。
2.2其他污染物水体
2.2.1生活污水
由于农村生活污水水量差异性较大、污染源相对分散、可生物降解性好、有机等污染物质质量浓度高的特点，水生植物修复技术利用鱼塘及周边农田建设湿地，种植水生植物，构建生态系统从而降解水体中污染物，这种方法效果好，投资小，运维费用少，美观。吴振斌等采用多重水生植物串联，如漂浮植物池、应急植物池、藻菌共生池等，用以处置城镇生活污水，芦苇、花生、鸭子和睡莲等水生植物都在串联系统内。辛晓云等使用水葫芦、芦苇、范草、浮萍、香蒲等水生植物处理生活及工业污水。结果表明，芦苇对NH3-N的去除率达到93.6%，根茎的COD去除率达到63.82%，番草TP达到96.0%。水生植物也可用于处理二级处理过的废水，用以进一步提高增强处理能力。许多欧洲国家已经利用芦苇床水生植物水质净化处理设施，这种处理设施更适合作为小型城镇的污水处理系统。如Kern等人用芦苇床水生植物处理生活污水，去除生活污水中主要污染物，该处理设施可以降解COD、TN、TP80%～99%之间。30种水生植物的磷、氢、磷吸收能力高的植物有：再梨花、花叶芦竹、香蒲、美人蕉、早伞、甘蔗、高藻和水葫芦。甘蔗、梆花、壶中植物生物量、氢、磷含量较高，因此定期采收水生植物可大幅提高其对水质净化能力。
2.2.2重金属废水
水体中的重金属和某些污染物不是水生植物生命活动所需的营养物质。若水体或土壤中的重金属物质含量超标，则会毒害水生植物。在这些污染物生存的水生植物也进化出了解毒能力。参考前人的实验表明，水生植物对重金属的富集能力强弱依次为：沉水植物>漂浮植物>挺水植物，不同植物组织，不同器官的蓄积系数随着废水中污染物浓度的增加而降低。
Ellis等的研究表明，宽叶香蒲和黑三棱可以通过自生特性降解油水体中的油脂类、有机物、重金属等。研究发现，水雍的对重金属的富集反应能力也相当的强,其对重金属Cu,Mo,Cr,Cd的富集反应量分别可达分别可达到62,5,13,11g/g左右(以植物干质量的重金属质量浓度计,下同)。蒲草根部的土壤重金属的转运系数相对较高,它自身的土壤抗污染的特性也极强,在有高浓度重金属Pb的污染土壤的恶劣环境条件下,蒲草根部的土壤地下部分Pb含量甚至可以远远超过了二十毫克/百千克以下。其中宽叶香蒲草的部分叶子对重金属化合物如Zn、Mn的富集系数大于1，故能够用作水体重金属污染的指示植物;对垂直流湿地中栽种的挺水植物西伯利亚鸢尾的进行实验研究，发现，当进水中重金属Cd的质量浓度分别为1、3、6mg/L时，湿地对Cd的平均去除率分别为93.3%、90.2%、92.1%，西伯利亚鸢尾地上部分Cd富集量分别达0.28，0.61，1.41mg/株，地下部分Cd富集量分别达3.48、10.81、19.40mg/株，能够分析发现其根部对镉的富集能力很强。利用人工湿地系统处理城市污水，将石昌蒲、昌蒲种植在湿地中发现半个月城市污水中重金属Cd、Cr、Pb、去除率分别达91.4%、78.1%、83.2%，由实验分析可知，石昌蒲、昌蒲富集重金属的能力很强，故经常用于实际的工程案例中。
3影响因素
3.1水生植物的种类
在水体修复过程中，选择水生植物的考虑因素有很多，主要有：抗外界污染能力强、抗霜冻、抗热、抗病虫害等。第一要求水生植物能够适应当地土壤条件和周围动植物环境。第二要求是需要抗冻、耐热：因为处理通常全年连续进行，因此需要水草在极端恶劣的气候条件下仍能正常生长。第三要求是水生植物要抗病虫害：处理废水的水生植物容易产生病虫害，严重影响水生植物的生长和生存，也影响废水中水生植物的净化效果。.
3.2透明度及光照
光合作用也是水生植物中最重要的生命活动。沉水植物一般因是种植生长在浅水底,故其对水光照条件影响较大,浮叶与挺水植物由于是生长在浅水中,故其受水光照条件变化的幅度影响小。许多植物研究人员都指出,光照的不足也是导致沉水植物的种植试验失败发生的一个主要因素。水下的光照条件主要受水体环境、水溶性生物、颗粒态藻类数量等其他诸多自然因素综合的综合影响,浊度会严重地影响到沉水中植物藻类的繁殖。沉水植物的照明的需求也可以直接用光照补偿点来描述。光补偿点是沉水植物产生的光合氧只能响应其呼吸作用的耗氧量时的光强。光补偿点的水深就是光补偿深度，小于光补偿深度的水域，沉水植物才能正常生长。
3.3植物收割
水生植物虽然在废水处理方面具有诸多优势，但在净化污染水体的过程中，随着体内养分饱和，植物生长衰弱、变黄、死亡，部分养分回流到水体，造成二次污染。收割植物是减少二次污染和去除污染的主要方法，收获的频率和时间很关键。不同的植物具有不同的养分吸收和积累特性；因此，在使用水生植物进行废水处理时，除了选择合适的植物品种外，还要根据养分积累的特点和各种植物的再生能力，适时进行植物地上部分的处理。以确保水生植物系统的长期净化性能。
3.4其他
温度、微生物等生存因素与水生植物息息相关，一般来说，温度越高，植物生长得越好，汲取的营养越多，生物量越大，净化能力越强。
而一些耐寒性水生植物与常规不同，寒冷季节也能保持对对水体的净化作用；植物对营养成分的吸收和其根系环境的微生物环境有直接关系，根系中微生物种类和数量越多，则其对水体的净化效率越高。
4.结语
随着生活水平的提高，污染不可避免，尽管对水体污染处理方法很多，但都有其限制条件，水生植物修复技术具有以下优势:其一，水生植物光合作用不需要耗费能源，比较环保，且投资少、无污染。其二，水生植物不仅能改善周围的生态环境，还能增加美感。符合建设绿水青山，美丽中国的环保理念，但净化周期长，受污染浓度影响大，综合管理维护意识不强依然是目前需要解决的问题，水生植物修复体系还有很多工作需要研究，今后的研究应集中在低温水生植物的驯化，培育更多超富集能力水生植物提，高处理效率、水草收割维护标准制定等方面。
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