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目前，有关铅污染的文献在我国常见报道，各个地区有不同程度的铅污染现象。本次实验的目的是模拟重金属污染水域，植物与重金属铅的双向作用。通过查阅大量研究植物与重金属的文献，选择对重金属抗性与吸收均较强的具有观赏性的花菖蒲。
1.1 我国水体Pb污染现状
我国水体铅污染也比较普遍。早在20世纪90年代末，陈亚雄等[4]对沘江水体的铅、镉、锌等重金属含量进行了调查研究，之后，艾志敏等[5]在2002年又对沘江水体污染进行了调查，测试分析表明沘江有些河段的Pb含量严重超标，水质达到了Ⅴ类。1991一1995年有关部门对国内城市河流、七大水系及湖泊水库的监测中发现cr和Pb是比较普遍的重金属污染物【6】。广东省侦水河水体由于铅锌矿区的矿尾砂和矿区废水的排放,沉积物及悬浮物中Pb、Zn、Cd含量较高,导致下游地区的污染隐患【7】。2006年，黄永杰等研究了芜湖市四褐山工业区附近水域中Cu、Pb、Cd、Zn和Mn 5种重金属的含量及其在8种水生植物体内的积累特性。结果表明,工业区水体污染严重,重金属含量严重超标,分别为标准值的9、10.1、400、3和438倍【8】。2007年，陈湘艺[9]对湖南省湘江水域铅污染状况进行了调查，认为造成湘江水域铅污染的主要原因是沿江两岸林立的大、小工矿企业所排含铅废水所致。太湖底泥中TCu、TPb、TCd含量均处于轻度污染水平;黄浦江干流表层沉积物中,Pb超背景值l倍,Cd超背景值2倍;苏州河中,Pb全部超标,Cd为75%超标;大宝山矿区水体重金属的Cd、Cr、Ni、Zn、Hg等存在严重的超标现象[10]。大连湾600,0测站沉积物的Cd含量超标,锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物Zn、Cd、Pb的含量超过第三类海洋沉积物质量标准【11】。城市河流有25%的河段TPb有超标的样本出现。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万t,对海洋水体的污染危害巨大。在全国近岸海域海水采样的样品中,Pb的超标率达62.9%,最大值超一类海水标准49.0倍【10】。梁开等对我国南方沿海海域表层水的铅含量进行了监测，结果显示南方沿海海域表层水的铅含量区域性差异较大，大亚湾与钦州湾水域铅污染较重，珠江三角洲次之，大鹏湾最轻。其中，珠江三角洲沿海海域以内伶仃以北铅污染最严重[12]。
在重金属污染物中,铅是已知毒性最大的重金属污染物之一,具有极强的累积性和不可逆性。我国国家环保总局提供的数据显示:中国近海2/3的海域出现铅含量超标,近1/5的耕地面积受到铅污染。铅污染已经渗入到我们生活的各个领域,给人类健康带来极大的威胁。在铅毒害作用下,植物的光合作用会显著受到抑制【13]。铅的毒害与植物光合作用的降低有关,其相关性在许多植物材料上被得到验证【14-15】。
1.2 水平潜流湿地的优点及应用
人工湿地是由人工基质(碎石、砂砾等)和生长在其上的水生植物组成，污染水在湿地基质的表层或表面下流动，靠基质的吸附、植物吸收、微生物转化等一系列过程降解水中的营养物质，是一种有别于自然湿地的独特的土壤一植物一微生物系统【16】。国内外对人工湿地的分类多种多样，按照系统布水方式的不同或水在系统中流动方式的差异一般可分为自由表面流人工湿地(FWS)、水平潜流人工湿地(SSF)和垂直潜流人工湿地(VF)【17】。不同类型的人工湿地对特征污染物的去除效果不同，有各自的优缺点。本次实验选择的是水平潜流人工湿地系统，具有水力负荷和污染负荷大，卫生条件好、受环境影响小的优点【18】。
城市生活污水和工业废水需要处理的水量通常较大，并且由于人们对环境美化越来越重视，所以对处理设施的景观相容性具有较高要求，因此人工湿地水处理工艺具有较大的应用前景及优势【19】：