Thực vật thủy sinh là loại thực vật sống trong môi trờng nớc, bao gồm những loài cơ thể ngập hoàn toàn trong nớc, hoặc những loài chỉ ngập từng phần cơ thể, thực vật thủy sinh không những làm giảm thiểu nồng độ một số kim loại nặng nguy hiểm mà còn có khả năng hấp thu chất hữu cơ rất hiệu quả, thực vật thủy sinh có thể hút, giữ, hấp thụ các chất hữu cơ qua từng phần hoặc toàn bộ cơ thể nh thân, lá, rễ của chúng.
Thực vật thủy sinh có thể đợc sử dụng một cách hiệu quả trong việc giảm thiểu mức độ ô nhiểm nguồn nớc, sinh khối của chúng có thể đợc sử dụng để sản xuất Biogas, thức ăn gia súc, sản xuất sợi hoặc phân bón. Hiệu quả xử lý ô nhiễm của một số loài thực vật thủy sinh và tảo đã đợc kiểm chứng trong các điều kiện thí nghiệm và cho thấy chúng có tiềm năng trong xử lý nớc ô nhiễm.
Ngời ta đã biết đến khả năng của thực vật thủy sinh trong việc vận chuyển oxy từ không khí vào trong nớc nhờ bộ rễ, cho phép hình thành nhóm vi sinh vật hiếu khí trong bộ rễ thực vật. Các vi sinh vật hiếu khí thích hợp cho việc phân giải các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản, sản phẩm của quá trình phân giải này sẽ đợc thực vật sử dụng cho quá trình sinh trởng phát triển. Do sống trong môi trờng nớc, thủy sinh thực vật có những đặc điểm thích nghi cả về hình thái cấu tạo và phơng thức sống, thực vật thủy sinh có số lợng loài lớn và tăng nhanh về sinh khối nên rất nhiều loài đợc khai thác, phục vụ cho đời
sống. Nhiều loại có thể làm thức ăn cho cá, cho chim, và là nơi c trú và đẻ trứng cho nhiều loại động vật thủy sinh.
Ngoài ra, thực vật thủy sinh còn có vai trò quan trọng trong xử lý nớc thải, tăng khả năng tự làm sạch thủy vực. Vai trò xử lý nớc thải của thực vật thủy sinh còn đợc thể hiện ở những vấn đề sau:
- Làm giá tạo điều kiện cho vi sinh vật sinh sống: Quần thể sinh vật là động lực cho quá trình xử lý. Các vi sinh vật sống trên rễ và phần thân, lá rụng có vai trò chính cho quá trình xử lý [20].
- Tạo điều kiện cho quá trình nitrat hóa và phản nitrat hóa: Trong nớc thải l- ợng oxy hòa tan là rất thấp hoặc đôi khi bằng không. Do đó Nito trong nớc chủ yếu tồn tại ở dạng Nito hữu cơ hoặc NH3. Sự chuyển hóa từ NH3 thành NO3- không thể xảy ra trừ khi nớc thải đợc sục khí, khi đó các vi khuẩn hiếu khí sẽ thực hiện việc chuyển hóa này. Nếu nh ở điều kiện kỵ khí thì sẽ tạo ra sự ức chế quá trình oxy hóa NH3 thành dạng NO3-. Tuy nhiên một lợng oxy khuếch tán từ rễ thực vật sẽ tạo ra một vùng hiếu khí, tạo điều kiện cho sự sinh trởng của các vi sinh vật hiếu khí.
- Chuyển hóa nớc và chất ô nhiễm: Thực vật hấp thu các chất và ion gây ô nhiễm vào trong cơ thể chúng. Trong quá trình xử lý, các chất có tiềm năng gây ô nhiễm có thể ở trạng thái không hoạt động qua sự trao đổi, kết tủa, bám dính, tích tụ, oxy hóa và sự biến đổi các ion [20].
- Sử dụng dinh dỡng: Thực vật thủy sinh sử dụng Nito, Photpho và các nguyên tố vi lợng khác. Mặt khác, phần lớn các chất dinh dỡng đợc hấp thụ bởi thực vật sẽ quay lại hệ thống qua phần thân, lá, rễ bị chết. Do đó, việc thu hái th- ờng xuyên sinh khối thực vật là hết sức quan trọng để loại bỏ các chất dinh dỡng ra khỏi hệ thống [20].
- Lọc: Thân và lá của thực vật nữa ngập nớc và rễ của thực vật nổi nh là lớp ngăn chặn một số chất lơ lửng. Bởi vậy, thực vật tạo điều kiện cho sự phân hủy các hợp chất hữu cơ bằng cách kéo dài thời gian cho các quá trình biến đổi sinh hóa [20].
- Nguồn che sáng: Sự có mặt của thực vật thủy sinh giúp điều hòa nhiệt độ của nớc và ngăn chặn sự phát triển của các nhóm tảo, qua đó hạn chế đợc sự dao động lớn của pH và lợng oxy hòa tan giữa ban ngày và ban đêm [20].
- Cung cấp lớp đất và trấm tích mới: Theo thời gian, một lớp giống nh bùn đợc tích tụ dần trên bề mặt đáy. Các chất này đôi khi tạo ra một lớp đất hoặc trầm tích lắng đọng mới, chứa cặn bã thực vật, sản phẩm từ quá trình trao đổi
chất của vi sinh vật và phần chậm hoặc không phân giải của chất rắn đợc thực vật giữ lại [20].