去水汙染植物介紹


行政院農業委員會特有生物研究保育中心黃朝慶


營造人工濕地並種植水生植物以淨化水質是未來水污染防治生態工法的課題之一。現代科技文明產物製造出相當多的污染源，這些來自家庭、農林漁牧、工業或生化產業之污染物不僅改變人類的生活習慣，更使生態環境產生失衡現象，致使人類又必須再應用更多生化科技來減少污染源，但這些生化科技是否又會生成另類污染源，也是值得探討之課題。其實自然界有自淨能力，只是我們沒有善用它們的功能，當然另一方面人類製造污染之快又多，超過自然界之負載能力，也是現今污染多元化之主因。

我們若回歸自然的基本面，探討植物的基本功能，以水生植物而言，有下列幾項：(一)調節氣候：水生植物具有不同色素可吸收及反射日光中某些波長的能量，所以可以降低氣溫及改善當地微氣候。(二)生產者：水生植物可以提供人類或動物食用，如空心菜，許多高等植物的落葉或死亡的植株，也是水棲小動物的食物或棲所。(三)生態庇護：大部分的水生植物具有葉綠素，可行光合作用吸收CO2 並釋放出O2，供水中的魚類以及其他水中生物呼吸，枝葉可作為水棲生物如水鳥庇護的場所。(四)人為利用：水生植物可作為插花材料如香蒲、風車草；有些則作為飼料，如布袋蓮因生長快速而引進台灣，作為餵養鴨豬之用；其他諸如荷花、菱角等更是早經人為種植利用的水生植物。(五)改善汙染：布袋蓮或空心菜等水生植物有吸收污染源的效果，濕地若有這些植物可以吸收及分解污染物質，達到淨化水質的效果。(六)景觀綠美化：水生植物可減少水面反光，綠美化水域景色。許多水生植物早為人工種植，做為庭園觀賞之用，例如睡蓮、風車草、荷花等。台灣原生的台灣萍蓬草、穗花棋盤腳、野慈姑、香蒲等也具有綠美化效果，非常值得推廣。

應用水生植物進行水污染防治是值得開發的技術，綜觀目前水生植物可用於淨化水質，其機制在於吸收污染源之成份或可忍受多高濃度之污染源，至於污染源成份可區分含金屬物質及非金屬物質，前者多來自工業或生化廢水，主要含有鉛、汞、銀、鋅、鐵、銅、、等，由於這些金屬物質累積過高對多數水生植物有毒害作用，僅少數如布袋蓮或大萍可忍受高濃度重金屬污染源；而非金屬物質污染源多來自一般家庭或農林漁牧之排放污水，主要是清潔劑與人畜排泄物，成份不外以氮氨或磷等，對水生植物而言，這些是植物所需的基本營養鹽，經由土壤或水中微生物分解後再經植物吸收合成為植物體一部分，因此若將家庭或農林漁牧之排放污水經由特定管路集中於栽種水生植物的人工溼地，經由此人工濕地系統過濾、滯留、沉澱及吸收等過程使水質淨化，此水並可回收再利用，水生植物亦可再處理作為有機肥料，如此不僅善用水資源，並減少化學防治之成本費用，此法已有實例可行，如台南縣仁德鄉二行社區。至於工業或生化廢水，亦可以利用人工溼地系統進行二級處理，而水生植物累積之金屬物質也可透過其它方式再回收利用。


應用水污染防治之水生植物茲提出下列十二種供參考：


中名: 空心蓮子菜
學名: Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb.
別名: 長柄滿天星、水花生、革命草
科名: Amaranthaceae 莧科
類型: 濕生植物
形態: 多年生草本，高10 至40 公分，莖匍匐性或斜向生長。葉對生，倒卵形或倒披針形，長2.5 至5.5 公分，寬1 至1.5 公分。頭狀花序有長柄，腋生，花白色；花被苞片針狀；雄蕊5 或6 枚；雌蕊柱頭圓球狀。胞果倒卵形，長1.3 公釐，花柱宿存。
分布: 見於平地至低海拔山區濕地，尤其是水田。


中名:聚藻
學名: Myriophyllum spicatum L.
科名: Haloragaceae 小二仙草科
別名: 狐尾藻、羽毛草、草紗
類型: 沉水植物
形態: 一年或多年生草本。羽狀葉4 枚輪生，線形，羽狀裂葉，長1.5 至5公分。穗狀花序頂生，開花時突出水面，長約3 至5 公分，花單生，雌雄同株，上為雄花，下為雌花，花黃綠色。果為分離果，由4 枚心皮組成。
分布： 生長在低海拔溪流、池塘及沿海沼澤或排水溝渠。


中名: 空心菜
學名: Ipomoea aquatica Forsk.
別名: 蕹菜、應菜、草菜
科名: Convolvulaceae 旋花科
類型: 浮葉植物
形態: 多年生草本，莖略呈圓形，綠色或淡紫色，匍匐性。葉互生，卵狀披針形，長5 至12 公分，寬3 至5 公分，先端尖，基部呈心形，有長柄。花單出，腋生，花冠呈漏斗狀，白到淡紫色；萼片5 枚，卵形，膜質；雄蕊5 枚，花絲不等長；雌蕊柱頭圓形，2 裂。
分布: 常見於水田、溝渠、溪畔及沼澤濕地，是食用的水生蔬菜。


中名: 水蘊草
學名: Egeria densa Planch
科名: Hydrocharitaceae 水鱉科
類型: 沉水植物
形態: 多年生草本，具匍匐走莖。葉3 至6 枚輪生，線形，長1.5 至2.5公分，寬3 公釐。雄花腋生，花瓣3 枚，白色，雄蕊9 枚，花藥黃色。目前野外未發現雌花。
分布: 生長於各地小溪流、溝渠或池塘。


中名: 竹葉菜
學名: Commelina benghalensis L.
別名: 火炭頭、圓葉鴨跖草、鴨跖草
科名: Commelinaceae 鴨跖草科
類型: 濕生植物
形態: 一年生草本，高約30 至50 公分，莖半直立或匍匐狀，節處生根。葉互生，披針形，長約3 至7 公分，基部有膜質鞘抱莖。聚繖花序腋生或頂生；總苞片呈佛焰苞狀；花萼3 枚； 花瓣 3 枚，藍色，下側1 枚較小；雄蕊6 枚。蒴果橢圓形，種子黑褐色。
分布: 平地至中海拔水溝邊、沼澤或潮濕路旁常見。


中名: 布袋蓮
學名: Eichhornia crassipes (Mart.) Solms
別名: 洋雨久花、鳳眼蓮、大水萍、浮水蓮花
科名: Pontederiaceae 雨久花科
類型: 浮水植物
形態: 多年生草本，高20 至50 公分，具走莖。葉根出，凹闊卵形，葉柄膨大成氣囊狀。總狀花序頂生；花瓣6 枚，淡紫色，中心黃斑；雄蕊6 枚，3 長3 短；雌蕊柱頭大型，白色。
分布: 生長於溝渠、稻田、池塘、湖沼。


中名: 大萍
學名: Pistia stratiotes L.
別名: 水芙蓉、大蓮、大蕊萍
科名: Araceae 天南星科
類型: 浮水植物
形態: 多年生草本，植物體呈蓮座狀，具走莖，全株密佈白毛。葉叢生，倒卵形。佛燄花苞，雄花序位於上半部；單一雌蕊在下半部，柱頭圓形，白色。
分布: 本種原產於南美洲，近來已歸化台灣各地水域，繁殖力強，常阻塞水道。


中名: 長苞香蒲
學名: Typha angustata L.
別名: 水燭
科名: Typhaceae 香蒲科
類型: 挺水植物
形態: 多年生草本，高2 公尺以上。葉線形，基部鞘狀。圓柱狀穗狀花序頂生，單性，黃褐色；雄花序在上，長12 至25 公分；雌花序在下方，長10 至20 公分。雌雄花序分開約1 至3 公分，而香蒲之雌雄花序則合生一起。
分布: 生長於海岸濕地、廢魚池、溪床及稻田。


中名: 香蒲
學名: Typha orientalis Presl
別名: 水蠟燭
科名: Typhaceae 香蒲科
類型: 挺水植物
形態: 多年生草本，具地下根莖，高70 至150 公分。葉線形，長50 至100 公分，寬約1 公分。花黃褐色，頂生穗狀花序，圓柱狀，雄花在上，雌花在下。瘦果，有毛。
分布: 生長於海岸濕地、溪床、廢魚池、水稻田。台灣各地均有分布，主要以地下根莖萌生不定芽繁殖，常成群生長。


中名: 單葉鹹草
學名: Cyperus malaccensis Lam. subsp. monophyllus (Vahl) T. Koyama
科名: Cyperaceae 莎草科
類型: 挺水植物
形態: 多年生草本，高達170 公分，莖稈直立，三角狀，地下根莖發達。葉單一，線形，長2 至7 公分，長於近葉基部。聚繖花序頂生；苞葉片狀；小穗細線形。瘦果細線形，褐色，長2.2 公釐。
分布: 生長於海岸濕地、廢耕稻田或河岸積水濕地。


中名: 荸薺
學名: Eleocharis dulcis (Burm. f.) Trin. ex Henschel
別名: 水燈心草
科名: Cyperaceae 莎草科
類型: 挺水植物
形態: 多年生草本，高30 至100 公分，莖稈直立，圓柱形稈內中空，有隔膜，具橫走地下莖。花白色，圓柱狀花序，長3 至5 公分；小穗頂生於莖稈。瘦果三角形，徑0.2 公分。
分布: 生長於各地湖沼濕地，常成群生長。


中名: 蘆葦
學名: Phragmites austalis (Cav.) Trin. ex Steud.
科名: Gramineae 禾本科
類型: 濕生植物
形態: 多年生草本，高可達3 公尺，具匍匐地下根莖。葉長披針形，長30 至60 公分，寬2 至4 公分，葉背疏生細毛，葉鞘邊緣微紫黑色。圓錐花序頂生，展開可達50 公分，黃褐色；雄蕊3 枚，穎果，橢圓形。
分布: 常見於台灣各地近海河川兩側或沿海河口沼澤濕地及農田，成群生長。


上述十二種為常用於水污染防治之水生植物，其它可應用於水污染防治之具潛力之植物如下：三白草、三腳剪、毛蓼、毛蕨、水丁香、水王孫、水禾、水萍、水豬母乳、水蕨、台灣水龍、台灣萍蓬草、田蔥、柳葉水蓑衣、苦草、風車草、細葉水丁香、莞、荷花、菱角、紫萍、青萍、過溝菜蕨、槐葉蘋、滿江紅、燈心草、錢蒲、鴨舌草、巴拉草、李氏禾、開卡蘆、象草、雲林莞草、水筆仔、海茄苳、水稻等