红树林湿地对生态环境的影响

红树林湿地对水环境的影响

摘要：红树是一类生长在热带及亚热带海岸潮间带的湿地植物，具有净化水环境的功能。近年来红树林净化水体方面的研究有不少进展，主要包括对悬浮物的沉降和重金属的吸收富集以及对各种污水的净化。但是红树林的净化容量是有限的，超负荷的污水排放会导致明显的或潜在的生态风险。

关键词：红树林，悬浮物，重金属，净化污水

引言：

红树林（Mangrove），是一类生长在热带、亚热带海湾、河口和海岸潮间带，受周期性海水浸淹的由常绿灌木或乔木组成的木本植物群落。由于红树林湿地系统处于淡水和海水的交互地带，对污水中的重金属和氮磷营养物等有较强的吸收容纳力，具有处理陆地径流带出的有机物质和含油废水等其他污染物的生态功能。红树林可缓解近海水体的富营养化效应，减少赤潮的发生。{1}

随着沿海地区城市化的发展和各种产业的兴起，大量污水源源不断地排放入海，红树林湿地的水体净化功能正日益受到重视。

红树林对水环境的影响

1.对悬浮物的沉降作用

悬浮物往往是水体中主要污染物。有研究表明泥沙等悬浮物对污染水体中的氮、磷及高锰酸盐指数均有一定的吸附效果。因此，若吸附了污染物的悬浮物沉降过于缓慢将导致水体的恶化；相反，悬浮物得以快速的沉降，则可以达到净化水质的目的。

红树植物错综复杂的根系可以缓冲海浪对海岸的侵蚀，阻止海浪带入泥沙，防止底泥再次悬浮，这减少了悬浮物的产生，同时它还可促使大颗粒物快速沉降并吸附微小悬浮颗粒，这减少了悬浮物在水体的停留时间，以保持较好水质。1996年Sansanayuth等建立的红树-沙粒层模型对高浓度的虾养殖水有84%的悬浮物去除率，大大高于对照组的去除水平。而在自然条件下，Furukawa等研究了澳大利亚北部一个河口，发现潮水涌入带来的悬浮泥沙大约80%被红树林阻滞而沉降，同时还会因颗粒的絮凝产生对粘土的选择性吸附，从而改善沉降性能[2]。

但红树林系统对废水中的悬浮物的承受力是有限的，不同种类的红树植物承受力也不同。Vaiphasa等对泰国PakPhanang地区的红树林研究表明，不同红树植物对悬浮物的极限承受力，发现白骨壤在死亡之前可以忍受每年6cm的沉积率，而柱果木榄只可承受5cm，海漆和榄李则在两者之间。在构建人工红树湿地用以去除悬浮物时，这一结论可作为选择树种的参考。

2对重金属的吸收富集作用

红树林系统可以从水体中吸收并积累重金属元素，从而达到改善水质的目的。红树林湿地生态系统富集的重金属绝大部分分布于其生长的土壤和沉积物中，这些沉积的重金属形成不溶性络合物而积累于淤泥中，被固定的重金属活性较低，减轻了重金属污染对水体环境污

染带来的危害和威胁，对海洋污染起净化作用。悬浮颗粒的表面积较大，有利于低流速的潮水中悬浮颗粒的沉积。大量悬浮颗粒对重金属元素的吸附使沉积物能够积聚大量的重金属元素，以至于红树林沉积物常常成为重金属污染物的源和库[3] 。缪绅裕等[4]用实验证明了在人工模拟秋茄湿地系统中，土壤对重金属元素的吸附积累作用大大强于植株吸收作用。Harbision等[5]和Lacerda的研究从侧面证实了红树林沉积物对重金属元素的富集作用。

近年来，人工红树林湿地重金属处理技术由于其高效、易操作、无副作用等优点，受到许多国内外学者们的青睐。陈桂珠等[6]发现白骨壤人工模拟湿地对污水中重金属净化效果显著，重金属平均净化效率分别为：Pb 98％、Zn90％、Cd 95％、Ni 94％。Tam和wong|[7]发现秋茄人工模拟湿地对重金属的净化效果也十分显著，去除了污水中超过90％的Pb、Ni、Cd。他们还发现随着污水中重金属含量的升高，秋茄人工模拟湿地重金属去除效率明显提高，如在正常浓度的重金属污水下，Zn的净化效率不足50％，而在5倍、10倍浓度的重金属污水下，Zn的净化效率均超过90％。这一结果与缪绅裕和陈桂珠对秋茄人工模拟湿地重金属污染污水的净化效果的研究报道类似。

3.对各种污水的净化

氮(N)、磷(P)等营养盐在海水中往往含量较高，是造成近海水体富营养化的主要组分。当N、 P含量过高时，水体容易出现富营养化，藻类及浮游植物过度繁殖，给水中生物造成危害。

红树林湿地对N、 P等有很好的去除效果。根据Boto和Clough等研究，每公顷红树林年吸收氮150～250 kg、磷10～20 kg；对海南东寨港国家级红树林保护区的研究表明，红树林湿地生态系统具有较强的污染后恢复的能力；陈桂珠、缪绅裕等通过实验室模拟湿地系统，发现红树林对污水中N、P等营养物质净化效果显著；黄凤莲等发现由于红树林的净化作用，滩涂种植－养殖系统中水质达到II～III类海水水质标准{8}。

红树植物还能降低养殖水体中的营养盐浓度。刘蔚秋等对深圳市沙井镇9个种植红树的鱼塘和一个无红树植物的对照塘水体中营养盐及浮游植物进行了为期1年的调查研究，发现在鱼塘中种植红树植物能有效降低养殖水体中的营养盐浓度。

红树林进化水体研究的总结和展望

研究现状分析及存在的问题红树林净化水体污染方面具有潜在的生态价值。随着红树林研究的逐渐深入，为红树林生态系统的合理开发和利用提供了坚实的理论基础。深入研究水环境污染在红树林生态系统中净化，必将对生态保护、污染防治等方面具有深远的意义。

然而在目前的研究工作中，还存在诸多问题：

(1)大量的研究工作还仅仅局限在少数几种水体污染和红树林上。有关红树林生态系统的研究工作大部分还是零星、片段式的。

(2)红树林生态系统对水污染的净化作用的研究大多还只局限于实验室研究。红树林生态系统内各物种之间复杂的相互作用以及红树林各群落之间的相互影响是在人工实验条件下所不能模拟的。

(3)针对红树林生态系统的研究还仅仅停留在理论阶段，对污染物的复杂性还缺乏认识。

红树林的生态系统已经被证明具有一定的净化污染水能力，对缓解日益严重的近海岸水体污染和生态破坏问题又可利用的价值；而同时，红树林也在全球范围内呈现着退化的危

机。因此关于红树林作为污水排放的可行性的争论是目前热点之一。天然红树林的生态结构

比人工红树林更加复杂和稳定，理论上它对污水的吸纳截留能力也比人工红树林更强，但是

其生态价值也远高于人工林，贸然开发的生态风险巨大，因此应该对天然红树林的污水净化

开发利用持极其保守的态度{9}。对于人工林，可针对其规模和种群结构，因地制宜地作为

低浓度的海滨城市污水处理厂出水排放地，这有利于缓解近海岸污染现状。在此过程中实施

检测和相应机制必不可少，并且应充分发挥红树林系统面积广阔，土壤中菌种丰富的优势，增加排放源个数，分散布源，综合考虑潮汐动力确定排放径流方向，以提高污染物在红树林

区域的分布均匀度和停留时间{10}。

参考文献

1.林鹏。红树林（第一版）[M].北京：海洋出版社，1984.4~34

2 罗忠奎，黄建辉，孙建新.红树林的生态学功能及其资源保护[J].亚热带资源与环境学报，2007，2(2):38-42

3 Harbison P. Mangrove muds-a sink and a source for trace metals.Marine Pollution Bulletin, 1986, 17(6):246-250.

4缪绅裕,陈桂珠.模拟秋茄湿地系统中镍、铜的分布积累与迁移.环境科学学报,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 陈佳珠，陈桂奎，谭风仪，等．白骨壤模拟湿地系统对污水的净化效应．海洋环境科学，2000，19(4)：23—26．

7.Tam N F Y.Wang Y S Accumulation and distribution of heavy metals in a simulated

mangrove systemtreated with sewage 1997

8章金鸿.李玫.陈桂珠红树林湿地对榨糖废水中N、P的吸收和净化的可能性 1999(06)

9 范航清，黎广钊.海堤对广西沿海红树林的数量、种群特征和恢复的影响[J].应用生态学报，1997，8(3):240-244

10.张宝平.海岸植物可减轻海啸危害[N].北京：科技日报，2005-01-25

09040142 15

吴倩