人工濕地技術(shù)在污水處理與水環(huán)境保護中的應用及展望

孫成慶

（北方民族大學寧夏銀川750001）

人工濕地技術(shù)在污水處理與水環(huán)境保護中的應用及展望

孫成慶

（北方民族大學寧夏銀川750001）

濕地是一種地球上的重要生態(tài)系統(tǒng)，被譽為“地球之腎”。濕地通常是指由天然形成或者人工造成的常年積水、土壤濕潤的土地。濕地中存在著數(shù)量巨大、種類繁多的動物和植物，與森林和海洋并列為地球上的三大生態(tài)系統(tǒng)。本文將介紹人工濕地的含義，闡述人工濕地的去污原理，并列舉幾種人工濕地技術(shù)的實際應用。

人工濕地技術(shù)；污水處理；水環(huán)境保護

濕地能夠存蓄水分、調(diào)節(jié)氣候，還為各種鳥類、哺乳類、爬行類、兩棲類和魚類提供了棲息地。人工濕地一般以水產(chǎn)池塘、灌溉地、鹽田、蓄水區(qū)等形式出現(xiàn)，對于污水處理和水環(huán)境保護具有重要意義。人工濕地技術(shù)產(chǎn)生于20世紀50年代。近年來，我國在人工濕地技術(shù)的研究上也取得了長足的進步。人工濕地技術(shù)已經(jīng)逐漸應用于石油化工、礦產(chǎn)采掘、紙張皮革制造等行業(yè)。

1　人工濕地的含義

人工濕地，就是利用人工手段營造濕地環(huán)境或者控制濕地生態(tài)系統(tǒng)的運行。人工濕地利用土壤、人工介質(zhì)、植物和微生物的作用，對污水和污泥進行處理，為水體輸送氧氣。人工濕地技術(shù)遵循了物質(zhì)循環(huán)再生原理，包含了吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、轉(zhuǎn)化、微生物分解等一系列作用［1］，比傳統(tǒng)的污水處理手段花費的成本更小。人工濕地適用于人口密度較低、污染排放較少的農(nóng)村地區(qū)，可以由二三十家共享一塊濕地，也可以每一戶家人都建造一塊濕地。比起污水處理廠，人工濕地利用微生物對污水的處理更加徹底，也更加清潔，而且占地面積較小，不需要花費大量人力資源進行管理，維護也比較方便。

2　人工濕地的去污原理

2.1氮的去除

污水中的氮以有機氮和無機氮兩種形式存在，有機氮主要是指尿素、嘌呤和嘧啶，無機氮主要是氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽［2］。人工濕地系統(tǒng)當中的微生物可以對氮進行吸附、過濾和沉淀，植物也會參與一部分氮的吸收，再加上氮在循環(huán)過程當中的自然揮發(fā)，就完成了對污水污泥當中大部分氮的去除。人工濕地除氮利用的主要是蘆葦、香蒲、美人蕉、千屈菜，另外沸石針對于銨態(tài)氮的去除也有良好的效果。

2.2磷的去除

污水中的磷以活性磷和非活性磷兩種形式存在［3］。人工濕地系統(tǒng)利用水生植物吸收、基質(zhì)吸收吸附、生物同化作用、微生物過量積累等方式來去除污水當中的磷。我國科學工作者經(jīng)過實驗表明，茭白和蘆葦?shù)拇钆湓谥锌梢云鸬胶芎玫某仔Ч?，對于磷的出去率可以達到55%～66%。

2.3重金屬的去除

工業(yè)污水當中往往存在大量的重金屬離子。人工濕地通過植物吸收富集、土壤膠體顆粒吸附、懸浮顆粒沉降等方式來去除污水當中的重金屬離子。我國人工濕地技術(shù)主要是利用鳳眼蓮與黑麥草搭配栽種的方式來處理廢水當中的重金屬離子。

2.4有機污染物的去除

人工濕地具有很強的降解有機污染物的能力。污水中的有機物分為不溶性有機物、溶解性有機物和顆粒性有機物。污水當中的有機污染物被植物根系和微生物所吸附，經(jīng)過硝化作用和反消化作用，過濾和沉淀出不溶性的有機物，被微生物分解，而其他有機物被植物和微生物吸收利用，轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水等可以被利用的無機物。

2.5懸浮物和病菌的去除

污水中的懸浮物很多都具有污染性，存在各種病菌。人工濕地的基質(zhì)通過過濾、沉淀、吸附等方式能夠消除污水中的病菌和懸浮物。另外，人工濕地當中的多種微生物也可以起到吞噬病菌，降解懸浮物的作用。

3　人工濕地技術(shù)的實際應用

3.1污水處理

對于農(nóng)村地區(qū)來說，具有大量的土地資源可以利用，利用化糞池、沉淀池、厭氧水解池、生物濾池來進行生活污水的處理極為方便。人工濕地處理技術(shù)目前已經(jīng)成為了我國村鎮(zhèn)處理污水的主要手段之一。生活污水的處理一般是采用潛流式的人工濕地。潛流式人工濕地是區(qū)別于表面流人工濕地而言，具有更強的去除氮、磷、懸浮物的能力。潛流式人工濕地對于氮的去除率可以達到40%，對于磷的去除率可以達到40%，對于懸浮固體的去除率可以達到70%。

3.2污染源控制

我國的城市水體，比如河流、湖泊、公園水域普遍都遭受了污染，水體富營養(yǎng)化嚴重。利用人工濕地技術(shù)可以有效處理這些水體的污染。一些居民小區(qū)利用小型人工濕地對含有污染物的降雨進行處理，還能夠儲存處理后的雨水，回收利用到小區(qū)綠化當中。利用人工濕地技術(shù)對污水處理廠的尾水進行處理，能夠進一步降低污染物的濃度，控制城市污水的來源。

3.3污染水體修復

人工濕地技術(shù)還能夠修復已經(jīng)遭受污染的水體。可以將城市中受到污染的水體抽入表流式人工濕地，進行凈化，也可以在污染水體周邊建設潛流式人工濕地，對污染水體進行脫氮、除磷、去有機物的處理，經(jīng)過濕地處理后的水能夠在經(jīng)過凈化流回水體。利用人工濕地技術(shù)來修復受污染的水體，非常適用于城市公園、河流、湖泊的污染治理。

4　結(jié)語

我國從“六五”期間就已經(jīng)展開人工濕地處理污水的研究，但是目前來說經(jīng)驗還不是很豐富，運行過程當中難以實現(xiàn)精細化控制。我國對此應當根據(jù)已有的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，提高我國利用人工濕地處理污水的技術(shù)水平，維護我國水環(huán)境的生態(tài)平衡，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

［1］孫國鼐，馬靜，湯萌萌.人工濕地技術(shù)在生活污水處理中的應用研究［J］.北方環(huán)境，2013，11：78-82.

［2］杜娟娟，李榮峰，李揚，胡焱，王堅.人工濕地污水處理技術(shù)研究進展［J］.山西水利科技，2015，02：59-62.

［3］梁翠萍.水環(huán)境保護技術(shù)的應用及展望［J］.資源節(jié)約與環(huán)保，2014，05：76.

孫成慶（1994—），男，漢，山東省臨沂市莒南縣。