有机污染物
谭常等指出,自然条件下凤眼莲能净化含酚污水是其本身具有降解酚的能力,而根际微生物的存在更促进了整个体系的除酚作用。在自然水体中,由于凤眼莲的存在,其根际的异养细菌的数量和种类均大量增加,从而可以提高降解水体中有机物的能力。凤眼莲庞大的根系是净化污染物的关键场所,其根部细胞壁属生物半透膜,分子量较大、非离子化合物和胶体无法透过而进入植物体内,如萘不能被凤眼莲根部直接吸收在体内富集而是被吸附在根部,这样吸附在根部的萘可以通过根系多种微生物的协同作用得到降解,因此,根际微生物在净化过程中起着非常重要的作用。进一步研究表明,新鲜凤眼莲根系对苯和萘不仅具有吸附作用,而且还具有吸收或根际微生物降解等作用,因此,凤眼莲净化萘污水的过程基本上分为两步:首先是凤眼莲发达的根系在污水中吸附污染物,然后是凤眼莲自身对污染物的吸收降解及根部微生物系统的净化作用。在造纸废水二级生化处理工艺之后增设的凤眼莲氧化塘中,发达的凤眼莲水下根系能够有效吸附水中的COD和SS,然后借助根系微生物进行降解,可以达到令人满意的效果。
无机污染物
凤眼莲在生长过程中需要大量的氮、磷等营养物质,因此可以吸收利用水中无机氮、磷等元素作为其生长发育所必需的营养物质。此外,凤眼莲发达的根系(须根)与水体接触面积大,形成了一道密集的过滤层,这样使得其根系能够吸附大量重金属;同时其根际还附着不少微生物,进一步加强了积累作用。若水体中重金属含量过高,将迫使其被动吸收,将重金属积累在新陈代谢缓慢并对其生长不构成严重威胁的根部。研究表明,重金属Cd在凤眼莲根部积累后可诱导产生植物重金属螯合肽(Phytochelatin,简称PC)或称金属硫肽(Metallothio—peptide,简称MP),可用于检测水体的重金属污染状况;同时,产生PC是凤眼莲对重金属的抗性机理的重要表现,是凤眼莲解毒的重要方面。利用凤眼莲净化含银废水时,根系微生物在最初24 h内因为银的毒害数量有所减少,48 h后数量达到稳定状态;最重要的是,根系微生物对凤眼莲具有保护作用,能减轻银对凤眼莲的毒害(微生物对银的解毒作用),使其发挥生态修复功能,这一点与凤眼莲修复农药时根系微生物增强其对污染环境的适应能力相似。