紅樹(shù)林濕地對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

1、紅樹(shù)林濕地對(duì)水環(huán)境的影響摘要：紅樹(shù)是一類(lèi)生長(zhǎng)在熱帶及亞熱帶海岸潮間帶的濕地植物，具有凈化水環(huán)境的功能。近年來(lái)紅樹(shù)林凈化水體方面的研究有不少進(jìn)展，主要包括對(duì)懸浮物的沉降和重金屬的吸收富集以及對(duì)各種污水的凈化。但是紅樹(shù)林的凈化容量是有限的，超負(fù)荷的污水排放會(huì)導(dǎo)致明顯的或潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵詞：紅樹(shù)林，懸浮物，重金屬，凈化污水引言：紅樹(shù)林（Mangrove），是一類(lèi)生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶海灣、河口和海岸潮間帶，受周期性海水浸淹的由常綠灌木或喬木組成的木本植物群落。由于紅樹(shù)林濕地系統(tǒng)處于淡水和海水的交互地帶，對(duì)污水中的重金屬和氮磷營(yíng)養(yǎng)物等有較強(qiáng)的吸收容納力，具有處理陸地徑流帶出的有機(jī)物質(zhì)和含油廢水等其他污

2、染物的生態(tài)功能。紅樹(shù)林可緩解近海水體的富營(yíng)養(yǎng)化效應(yīng)，減少赤潮的發(fā)生。1隨著沿海地區(qū)城市化的發(fā)展和各種產(chǎn)業(yè)的興起，大量污水源源不斷地排放入海，紅樹(shù)林濕地的水體凈化功能正日益受到重視。紅樹(shù)林對(duì)水環(huán)境的影響1. 對(duì)懸浮物的沉降作用 懸浮物往往是水體中主要污染物。有研究表明泥沙等懸浮物對(duì)污染水體中的氮、磷及高錳酸鹽指數(shù)均有一定的吸附效果。因此，若吸附了污染物的懸浮物沉降過(guò)于緩慢將導(dǎo)致水體的惡化；相反，懸浮物得以快速的沉降，則可以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。紅樹(shù)植物錯(cuò)綜復(fù)雜的根系可以緩沖海浪對(duì)海岸的侵蝕，阻止海浪帶入泥沙，防止底泥再次懸浮，這減少了懸浮物的產(chǎn)生，同時(shí)它還可促使大顆粒物快速沉降并吸附微小懸浮顆粒，

3、這減少了懸浮物在水體的停留時(shí)間，以保持較好水質(zhì)。1996年Sansanayuth等建立的紅樹(shù)-沙粒層模型對(duì)高濃度的蝦養(yǎng)殖水有84%的懸浮物去除率，大大高于對(duì)照組的去除水平。而在自然條件下，F(xiàn)urukawa等研究了澳大利亞北部一個(gè)河口，發(fā)現(xiàn)潮水涌入帶來(lái)的懸浮泥沙大約80%被紅樹(shù)林阻滯而沉降，同時(shí)還會(huì)因顆粒的絮凝產(chǎn)生對(duì)粘土的選擇性吸附，從而改善沉降性能2。但紅樹(shù)林系統(tǒng)對(duì)廢水中的懸浮物的承受力是有限的，不同種類(lèi)的紅樹(shù)植物承受力也不同。Vaiphasa等對(duì)泰國(guó)PakPhanang地區(qū)的紅樹(shù)林研究表明，不同紅樹(shù)植物對(duì)懸浮物的極限承受力，發(fā)現(xiàn)白骨壤在死亡之前可以忍受每年6cm的沉積率，而柱果木欖只可承受5

4、cm，海漆和欖李則在兩者之間。在構(gòu)建人工紅樹(shù)濕地用以去除懸浮物時(shí)，這一結(jié)論可作為選擇樹(shù)種的參考。2對(duì)重金屬的吸收富集作用紅樹(shù)林系統(tǒng)可以從水體中吸收并積累重金屬元素，從而達(dá)到改善水質(zhì)的目的。紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)富集的重金屬絕大部分分布于其生長(zhǎng)的土壤和沉積物中，這些沉積的重金屬形成不溶性絡(luò)合物而積累于淤泥中，被固定的重金屬活性較低，減輕了重金屬污染對(duì)水體環(huán)境污染帶來(lái)的危害和威脅，對(duì)海洋污染起凈化作用。懸浮顆粒的表面積較大，有利于低流速的潮水中懸浮顆粒的沉積。大量懸浮顆粒對(duì)重金屬元素的吸附使沉積物能夠積聚大量的重金屬元素，以至于紅樹(shù)林沉積物常常成為重金屬污染物的源和庫(kù)3 ?？娂澰５?用實(shí)驗(yàn)證明了在人工

5、模擬秋茄濕地系統(tǒng)中，土壤對(duì)重金屬元素的吸附積累作用大大強(qiáng)于植株吸收作用 。Harbision等5和Lacerda的研究從側(cè)面證實(shí)了紅樹(shù)林沉積物對(duì)重金屬元素的富集作用 。近年來(lái)，人工紅樹(shù)林濕地重金屬處理技術(shù)由于其高效、易操作、無(wú)副作用等優(yōu)點(diǎn)，受到許多國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的青睞。陳桂珠等6發(fā)現(xiàn)白骨壤人工模擬濕地對(duì)污水中重金屬凈化效果顯著，重金屬平均凈化效率分別為：Pb 98、Zn90、Cd 95、Ni 94。Tam和wong|7發(fā)現(xiàn)秋茄人工模擬濕地對(duì)重金屬的凈化效果也十分顯著，去除了污水中超過(guò)90的Pb、Ni、Cd。他們還發(fā)現(xiàn)隨著污水中重金屬含量的升高，秋茄人工模擬濕地重金屬去除效率明顯提高，如在正常濃度

6、的重金屬污水下，Zn的凈化效率不足50，而在5倍、10倍濃度的重金屬污水下，Zn的凈化效率均超過(guò)90。這一結(jié)果與繆紳裕和陳桂珠對(duì)秋茄人工模擬濕地重金屬污染污水的凈化效果的研究報(bào)道類(lèi)似。3.對(duì)各種污水的凈化氮(N)、磷(P)等營(yíng)養(yǎng)鹽在海水中往往含量較高，是造成近海水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要組分。當(dāng)N、 P含量過(guò)高時(shí)，水體容易出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化，藻類(lèi)及浮游植物過(guò)度繁殖，給水中生物造成危害。紅樹(shù)林濕地對(duì)N、 P等有很好的去除效果。根據(jù)Boto和Clough等研究，每公頃紅樹(shù)林年吸收氮150250 kg、 磷1020 kg； 對(duì)海南東寨港國(guó)家級(jí)紅樹(shù)林保護(hù)區(qū)的研究表明，紅樹(shù)林濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的污染后恢復(fù)的能力；陳

7、桂珠、繆紳裕等通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬濕地系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)紅樹(shù)林對(duì)污水中N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)凈化效果顯著；黃鳳蓮等發(fā)現(xiàn)由于紅樹(shù)林的凈化作用，灘涂種植養(yǎng)殖系統(tǒng)中水質(zhì)達(dá)到IIIII類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)8。紅樹(shù)植物還能降低養(yǎng)殖水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度。劉蔚秋等對(duì)深圳市沙井鎮(zhèn)9個(gè)種植紅樹(shù)的魚(yú)塘和一個(gè)無(wú)紅樹(shù)植物的對(duì)照塘水體中營(yíng)養(yǎng)鹽及浮游植物進(jìn)行了為期1年的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)在魚(yú)塘中種植紅樹(shù)植物能有效降低養(yǎng)殖水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度。紅樹(shù)林進(jìn)化水體研究的總結(jié)和展望研究現(xiàn)狀分析及存在的問(wèn)題紅樹(shù)林凈化水體污染方面具有潛在的生態(tài)價(jià)值。隨著紅樹(shù)林研究的逐漸深入，為紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的合理開(kāi)發(fā)和利用提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。深入研究水環(huán)境污染在紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)中凈化

8、，必將對(duì)生態(tài)保護(hù)、污染防治等方面具有深遠(yuǎn)的意義。然而在目前的研究工作中，還存在諸多問(wèn)題：(1)大量的研究工作還僅僅局限在少數(shù)幾種水體污染和紅樹(shù)林上。有關(guān)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的研究工作大部分還是零星、片段式的。 (2)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)水污染的凈化作用的研究大多還只局限于實(shí)驗(yàn)室研究。紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各物種之間復(fù)雜的相互作用以及紅樹(shù)林各群落之間的相互影響是在人工實(shí)驗(yàn)條件下所不能模擬的。(3)針對(duì)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)的研究還僅僅停留在理論階段，對(duì)污染物的復(fù)雜性還缺乏認(rèn)識(shí)。紅樹(shù)林的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)被證明具有一定的凈化污染水能力，對(duì)緩解日益嚴(yán)重的近海岸水體污染和生態(tài)破壞問(wèn)題又可利用的價(jià)值；而同時(shí)，紅樹(shù)林也在全球范圍內(nèi)呈現(xiàn)

9、著退化的危機(jī)。因此關(guān)于紅樹(shù)林作為污水排放的可行性的爭(zhēng)論是目前熱點(diǎn)之一。天然紅樹(shù)林的生態(tài)結(jié)構(gòu)比人工紅樹(shù)林更加復(fù)雜和穩(wěn)定，理論上它對(duì)污水的吸納截留能力也比人工紅樹(shù)林更強(qiáng)，但是其生態(tài)價(jià)值也遠(yuǎn)高于人工林，貿(mào)然開(kāi)發(fā)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)巨大，因此應(yīng)該對(duì)天然紅樹(shù)林的污水凈化開(kāi)發(fā)利用持極其保守的態(tài)度9。對(duì)于人工林，可針對(duì)其規(guī)模和種群結(jié)構(gòu)，因地制宜地作為低濃度的海濱城市污水處理廠出水排放地，這有利于緩解近海岸污染現(xiàn)狀。在此過(guò)程中實(shí)施檢測(cè)和相應(yīng)機(jī)制必不可少，并且應(yīng)充分發(fā)揮紅樹(shù)林系統(tǒng)面積廣闊，土壤中菌種豐富的優(yōu)勢(shì)，增加排放源個(gè)數(shù)，分散布源，綜合考慮潮汐動(dòng)力確定排放徑流方向，以提高污染物在紅樹(shù)林區(qū)域的分布均勻度和停留時(shí)間10。

10、參考文獻(xiàn)1. 林鵬。紅樹(shù)林（第一版）M.北京：海洋出版社，1984.4342 羅忠奎，黃建輝，孫建新.紅樹(shù)林的生態(tài)學(xué)功能及其資源保護(hù)J.亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2007，2(2):38-423 Harbison P. Mangrove muds-a sink and a source for trace metals.Marine Pollution Bulletin, 1986, 17(6):246-250.4繆紳裕,陳桂珠.模擬秋茄濕地系統(tǒng)中鎳、銅的分布積累與遷移.環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),1999,19(5):545-549.5. Wang WenQing, Lin Peng. Studies on the heavy metal pollution inmangrove ecosystem-a review. Marine Science, 1999,3:45-48.6 陳佳珠，陳桂奎，譚風(fēng)儀，等白骨壤模擬濕地系統(tǒng)對(duì)污水的凈化效應(yīng)海洋環(huán)境科學(xué)，2000，19(4)：23267 .Tam N F Y.Wang Y S Accumulation and distribution of heavy metals in a simulated mangrove systemtreated with