人工濕地污水處理技術(shù)概況

閆棟華

摘 要：人工濕地是一種較為傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)，由于其成本較低的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于廢水處理之中，其替代技術(shù)已被應(yīng)用于多種廢水的處理，本文敘述了人工濕地污水處理技術(shù)的概念、人工濕地組成要素、分類、特點(diǎn)、原理及其在國(guó)內(nèi)外的研究應(yīng)用現(xiàn)狀，闡述了污水在濕地中的處理過(guò)程及凈化機(jī)理及當(dāng)前人工濕地在技術(shù)方面的缺陷，對(duì)人工濕地的發(fā)展進(jìn)行了展望，可為人工濕地污處理技術(shù)的應(yīng)用研究提供參考。

關(guān)鍵詞：人工濕地 污水處理 類型 機(jī)理

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）01（a）-0106-04

1 人工濕地概念

濕地廣義上指長(zhǎng)年積水和過(guò)濕的土地，是陸生和水生生態(tài)系統(tǒng)之間的過(guò)渡性地帶，廣泛分布于世界各地不僅擁有著豐富的生物多樣應(yīng)，還具有顯著的生態(tài)凈化作用，是地球上一種獨(dú)特的、多功能的生態(tài)系統(tǒng)被稱為“地球之腎”。濕地是地球上生產(chǎn)力最高的生態(tài)系統(tǒng)之一。濕地提供水和初級(jí)生產(chǎn)力，成為了很多鳥類、哺乳類動(dòng)物、魚類、爬行類動(dòng)物以及其他水路兩棲類動(dòng)物賴以生存的環(huán)境，是植物遺傳物質(zhì)的重要儲(chǔ)存地。濕地已經(jīng)成為了影響珍稀禽類繁殖和生存的關(guān)鍵因素，所以，濕地也成為了鳥類優(yōu)質(zhì)的生活環(huán)境。

按《國(guó)際濕地公約》定義，濕地系指不問(wèn)其為天然或人工、長(zhǎng)久或暫時(shí)之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有靜止或流動(dòng)、或?yàn)榈?、半咸水或咸水水體者，包括低潮時(shí)水深不超過(guò)6m的水域。由于人類的不合理開發(fā)，濕地資源在我國(guó)受到很大破壞。在特殊時(shí)期和環(huán)境條件下，研究和建立人工濕地生態(tài)系統(tǒng)是對(duì)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)的適度補(bǔ)充，也是對(duì)其功能退化的恢復(fù)性建設(shè)[1]。

人工濕地是近些年發(fā)展起來(lái)的一種新型污水處理生態(tài)系統(tǒng)，傳統(tǒng)的污水生物處理方法能對(duì)清除一些有機(jī)物能產(chǎn)生非常明顯的效果，但是卻無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)氮磷的有效去除；一些化學(xué)技術(shù)能在很大的程度上將氮磷去除，但是需要耗費(fèi)較高的費(fèi)用，還能大大提高二次污染的可能性。在這個(gè)方面，人工濕地具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)，其無(wú)需耗費(fèi)大量的成本，方便人工對(duì)其進(jìn)行管理和維護(hù)并且其運(yùn)行的成本較低，對(duì)氮磷的去除效果也比較明顯，能盡快適應(yīng)符合的變化，也能在很大的程度上起到使環(huán)境更加美觀的作用[2]。與自然濕地相比而言，人工濕地在承載負(fù)荷量，地點(diǎn)選擇，污水處理能力及可控性上具有較大優(yōu)點(diǎn)。

人工濕地是一種由人工建造和監(jiān)督控制的，與沼澤地類似的濕地生態(tài)系統(tǒng)[3]。人工濕地污水處理技術(shù)是指將污水、污泥經(jīng)過(guò)一定比例調(diào)配投入到人為建造的濕地當(dāng)中，使污水與污泥形成流動(dòng)的狀態(tài)，關(guān)鍵在于利用土壤、植物、人工以及微生物在物理、化學(xué)以及生物3個(gè)方面形成協(xié)同的效應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污水以及污泥的處理。

2 人工濕地國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用現(xiàn)狀

人工濕地在污水處理方面最早的應(yīng)用是1903年建在英國(guó)約克郡Ear by的人工濕地，其被認(rèn)為世界上第一處用于處理污水的人工濕地。而人工濕地生態(tài)理論是在20世紀(jì)70年代由學(xué)者Kickuth提出根區(qū)法（The root-Zone-Method）理論之后逐步發(fā)展起來(lái)的[4]。根區(qū)法是由一種有蘆葦?shù)木匦纬刈咏M成，選擇含有鈣、鐵、鋁添加劑的土壤，得以改善土壤結(jié)構(gòu)和對(duì)P的沉淀性能，水以地下潛流水平流過(guò)蘆葦根，污水流過(guò)蘆葦床，有機(jī)物降解，N經(jīng)過(guò)硝化、反硝化作用被去除，P與Ca、Fe、Al共沉淀，積累于土壤中。同時(shí)，“厭氧微生物和蘆葦處理污水”復(fù)合系統(tǒng)在美國(guó)的國(guó)家空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)成功，隨后人工濕地的污水處理技術(shù)日益完善，在歐洲、美國(guó)、加拿大、日本等地廣泛地被利用。

我國(guó)對(duì)人工濕地的研究進(jìn)程應(yīng)該追溯到“七五”期間，目前仍然處于初級(jí)探索階段。天津市環(huán)保所建成了我國(guó)第一個(gè)蘆葦濕地工程，隨后相繼于1898年和1990年在北京昌平區(qū)、深圳白泥坑建成了效果良好的濕地處理系統(tǒng)示范工程。1990年國(guó)家環(huán)保局華南環(huán)保所與深圳東深供水局共同建立的人工濕地示范工程的出水結(jié)果達(dá)到了二級(jí)處理水平。2002年，建立于江蘇泅洪縣的人工濕地污水處理廠日處理污水量可達(dá)50000m3。近年來(lái)，人工濕地處理污水技術(shù)在我國(guó)積極發(fā)展，現(xiàn)階段人工濕地已經(jīng)可以用來(lái)處理生活污水、養(yǎng)殖廢水、橡膠廢水、油田廢水、造紙廢水、啤酒廢水等。

3 人工濕地組成要素

人工濕地基本上是由具有各種透水性的基質(zhì)；適于在飽和水和厭氧基質(zhì)中生長(zhǎng)的植物；在基質(zhì)表面下或上流動(dòng)的水體；無(wú)脊椎或脊椎動(dòng)物以及好氧或厭氧微生物種群五部分組成。

3.1 濕地基質(zhì)

濕地的機(jī)制可以為土壤、砂、礫石、沸石、灰?guī)r、石灰石、爐渣等，這些基質(zhì)為濕地植物提供生活環(huán)境和物理支撐，使微生物附著其上，是濕地中化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的場(chǎng)所。濕地中水體除了為各種復(fù)雜離子、化合物提供反應(yīng)界面外，還可以提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)給濕地植物與濕地微生物[5]。研究表明礦渣和粉煤灰等鈣素含量較高的堿性基質(zhì)影響磷素吸附凈化效果的主要因素是基質(zhì)的全鈣含量，堿性條件下基質(zhì)全鈣含量越高其吸附的磷素越多，凈化磷素污染的效果越好。砂子、沸石、下蜀黃土、黃褐土和蛭石等活性膠體氧化鐵鋁含量較多的中性基質(zhì)，影響其磷素吸附凈化效果的主導(dǎo)因素是其膠體氧化鐵的含量，膠體氧化鐵能促進(jìn)基質(zhì)吸附磷素效應(yīng)，提高磷素凈化能力。人工濕地生態(tài)系統(tǒng)處理污水過(guò)程中，濕地植物與濕地微生物發(fā)揮了巨大作用。

3.2 濕地植物

人工濕地植物主要分為3部分：浮游植物、沉水植物和挺水植物。概括來(lái)說(shuō)植物主要能起到3個(gè)方面的作用：將污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)直接轉(zhuǎn)換為生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)成分，將一些重金屬物質(zhì)以及一些有害物質(zhì)進(jìn)行集中和吸收并將其轉(zhuǎn)化成為生長(zhǎng)所需的物質(zhì)；為一些以氧氣作為生存必需元素的微生物提供氧氣，從而維持其正常生長(zhǎng)、繁殖以及降解對(duì)氧氣的剛性需求；植物的根部能在很大的程度上提高基質(zhì)對(duì)于水力的傳輸效率[6]。濕地植物從上半部分運(yùn)輸氧氣到下半部分，在根部形成對(duì)氧氣的需求環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)分解有機(jī)物以及促進(jìn)消化細(xì)菌生長(zhǎng)的目標(biāo)，同時(shí)達(dá)到去除一系列污染物的目標(biāo)[7]。

3.3 濕地微生物

濕地植物的根際周圍分布有大量的微生物，這些微生物能對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)進(jìn)行分解，轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)質(zhì)，促進(jìn)氮的固定以及為植物提供營(yíng)養(yǎng)。吸收有機(jī)污染物是在植物與微生物的協(xié)調(diào)作用下實(shí)現(xiàn)的，植物主要從3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)對(duì)一些有機(jī)污染物的降解，即轉(zhuǎn)化、結(jié)合與分離[8]。

4 人工濕地類型

4.1 按濕地職能分類

從濕地的職能角度對(duì)其進(jìn)行分類，主要可以分為：第一類生境類，主要作用在于對(duì)天然濕地形成輔助作用，從而維持生物品種的多樣化；第二類抗洪類，主要的作用是抵御洪水以及防止泄洪帶來(lái)的危害；第三類水產(chǎn)類，主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面以及水產(chǎn)品的養(yǎng)殖；第四類處理類，主要應(yīng)用于對(duì)污水以及污染物進(jìn)行處理。

4.2 按濕地植物分類

人工濕地按照濕地內(nèi)主要植物分為浮游植物系統(tǒng)，沉水植物系統(tǒng)和挺水植物系統(tǒng)。

4.2.1 浮游植物系統(tǒng)

浮游植物是指漂浮在水體之中的微小植物，一般情況下浮游植物按其粒徑可分為3類：即小型浮游植物（20～200μm）、微型浮游植物（3～20μm）和超微型浮游植物（0.7～3μm）。常規(guī)用于評(píng)價(jià)水體質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是浮游植物的種類。當(dāng)水體質(zhì)量受到污染后，浮游植物的種類會(huì)出現(xiàn)一定程度的減少，而一些抗性能力較強(qiáng)的個(gè)體數(shù)量會(huì)出現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，從而破壞浮游植物的多樣性，所以，浮游植物的多樣性能作為反映水體質(zhì)量的指標(biāo)，指標(biāo)的數(shù)值越大，說(shuō)明水質(zhì)污染的情況越輕。水體中的物理（溫度、光），化學(xué)（有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)鹽、毒素）和生物（競(jìng)爭(zhēng)、捕食）等因素都會(huì)影響浮游植物在水體中的分布以及種類。浮游植物多為單細(xì)胞或群體，形態(tài)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處于食物鏈的開始端，對(duì)水環(huán)境的變化反應(yīng)較敏感，其優(yōu)勢(shì)種群和密度，對(duì)水體的營(yíng)養(yǎng)程度有指示作用，是國(guó)內(nèi)外進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)的首選項(xiàng)目。

4.2.2 沉水植物系統(tǒng)

沉水植物指的是根、根須或葉狀體固著在水下基質(zhì)上并且其葉片也在水面下生長(zhǎng)的大型植物。濕地植物的繁殖器官有兩種情況：沉水或挺出水面。濕地植物的植物體能夠被充分利用其各部分都可吸收水分和養(yǎng)料。

沉水植物在濕地生態(tài)系統(tǒng)中有著不可替代作用，它給水生生物提供更多的生活棲息和隱蔽場(chǎng)所，使水中溶解氧含量增加，同時(shí)還可以使水質(zhì)得以凈化，為水生動(dòng)物提供食物來(lái)源等，改善了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。董悅等（2013）利用5種不同沉水植物群落系統(tǒng)對(duì)中國(guó)2010上海世博區(qū)后灘濕地底泥進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，于2009年8月）2010年8月對(duì)沉水植物覆蓋度與生物量，以及底泥有機(jī)質(zhì)（OM）、總氮（TN）、總磷（TP）的分布與變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明：沉水植物群落覆蓋度、生物量有明顯的季節(jié)變化，總體呈升高趨勢(shì)且與底泥OM、TN、TP呈正相關(guān)；底泥經(jīng)修復(fù)后，OM質(zhì)量分?jǐn)?shù)、TN和TP質(zhì)量比分別比背景值降低61.9%～79.7%、78.7%～83.9%、32.3%～42.7%；底泥有機(jī)指數(shù)從IV級(jí)（有機(jī)污染）降至II級(jí)（較清潔），降低了水體富營(yíng)養(yǎng)化的風(fēng)險(xiǎn)。馬劍敏等（2009）研究在長(zhǎng)江中游地區(qū)、面積為0.66km2、水質(zhì)為劣Ⅴ類的重富營(yíng)養(yǎng)湖泊武漢月湖重建了以菹草和伊樂(lè)藻為優(yōu)勢(shì)種的沉水植物先鋒群落，2005年春季的沉水植物蓋度達(dá)到45%，提高了透明度。冬季是相對(duì)適合種植伊樂(lè)藻以及菹草的季節(jié)，因?yàn)槎镜乃幌鄬?duì)較低，透明度較高，在這個(gè)季節(jié)建立伊樂(lè)藻與菹草等適合在動(dòng)機(jī)和春季生長(zhǎng)的沉水植物使其逐漸成為一個(gè)先鋒群落是一種效率較高的方法；污染情況比較嚴(yán)重且水質(zhì)不透明的情況能在很大程度上阻礙先鋒群落的形成，如果在水位較低，或者使水質(zhì)透明度較高的階段，水生植物可以承受一定的污染負(fù)荷，而且在水位能降低時(shí)，能在很大程度上提高重新形成的沉水植被成活的幾率。

4.2.3 挺水植物系統(tǒng)

挺水植物主要指的是植物的根以及根莖生長(zhǎng)在地步的泥土之中，但是莖與葉卻能生長(zhǎng)在水面之上。在0～1.5m的淺水處較為常見或者生長(zhǎng)于潮濕的岸邊。挺水植物在水面之上生長(zhǎng)的部分，與陸生植物的某些特點(diǎn)是十分相似的；而在水面之下生長(zhǎng)的部分則與水生植物的某些特點(diǎn)是相似的。蘆葦是典型的挺水植物，張葆華等研究了兩種水深條件（2cm淺水位和15cm深水位）下蘆葦濕地對(duì)模擬太湖水中氮磷的凈化能力。研究結(jié)果顯示，蘆葦能在很大的程度上提高濕地對(duì)氮磷的去除能力。濕地內(nèi)反硝化過(guò)程為主要脫氮途徑。蘆葦對(duì)濕地反硝化過(guò)程的促進(jìn)作用主要是通過(guò)提供有機(jī)碳源實(shí)現(xiàn)的。沉水植物系統(tǒng)目前處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其主要應(yīng)用領(lǐng)域在于初級(jí)處理和二級(jí)處理后的精處理。浮游植物主要用于N、P去除和提高傳統(tǒng)穩(wěn)定塘效率?，F(xiàn)在一般所指人工濕地系統(tǒng)是指挺水植物系統(tǒng)。挺水植物系統(tǒng)根據(jù)廢水流經(jīng)的方式，可分為表面流濕地、潛流濕地、立式流濕地。

4.3 按水體流動(dòng)方式分類

4.3.1 表面流濕地

污水從濕地表面漫流經(jīng)過(guò)長(zhǎng)方形構(gòu)筑物，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低；因?yàn)槲鬯谔盍媳砻媛?，易滋生蚊蠅，?duì)周圍環(huán)境會(huì)產(chǎn)生惡劣影響，其處理效率較低。表面流人工濕地中氧主要來(lái)源于水體表面擴(kuò)散、在植物根系中傳輸和植物光合作用。由于傳輸能力有限，故人工濕地一般不會(huì)采用。

4.3.2 潛流濕地

污水從填料的之間的縫隙滲透下去，在很大的程度上使填料以及植物根部的生物膜發(fā)揮處理污水的作用，提高出水的質(zhì)量。與表面流濕地相比，潛流人工濕地對(duì)水力的負(fù)荷程度更大，對(duì)BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等能產(chǎn)生比較明顯的去除效果。

4.3.3 垂直流濕地，

污水沿垂直方向流動(dòng)，硝化作用充分，氧供應(yīng)能力強(qiáng)，占地面積小，可使水力負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行。垂直流濕地可采用工程手段對(duì)系統(tǒng)的供氧狀況進(jìn)行改善，可提高布水均勻性，更加有利于硝化和反硝化的發(fā)生。但是垂直流濕地對(duì)于污水中的有機(jī)物的處理能力弱，控制比較復(fù)雜，夏季蚊蠅滋生。

5 人工濕地污水凈化機(jī)理

人工濕地生態(tài)系統(tǒng)在基質(zhì)-微生物-植物復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的共同作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)污水進(jìn)行高度凈化的目標(biāo)。污水凈化的物理作用是之水體中的可沉固體，難溶有機(jī)物等的沉淀作用，濕地中的植物根系與填料可對(duì)污染物進(jìn)行吸附和過(guò)濾，化學(xué)作用則為污染物在水體中化學(xué)作用沉淀，離子交換或發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生物作用指的是濕地中經(jīng)過(guò)微生物的代謝，植物的吸收與生長(zhǎng)使污染物質(zhì)減少。使污染物質(zhì)從系統(tǒng)中去除的方式有定期更換濕地填料，定期對(duì)濕地植物進(jìn)行收割。其對(duì)BOD5的去除率可達(dá)85%～95%，COD的去除率可達(dá)80%以上，處理出水中的BOD5<10mg/L，SS<20mg/L，氮和磷的去除率也達(dá)到50%左右。

5.1 人工濕地對(duì)有機(jī)物的去除機(jī)理，

污水中的有機(jī)物可分為不溶性有機(jī)物與可溶性有機(jī)物，微生物對(duì)濕地中有機(jī)物的去除起到重要作用。在濕地生態(tài)系統(tǒng)中土壤具有巨大比表面積，污水流經(jīng)顆粒表面時(shí)，不溶性的有機(jī)物經(jīng)沉淀、過(guò)濾、吸附作用快速地被截留，隨之為微小生物利用；可溶性有機(jī)物通過(guò)微生物的代謝被去除。植物可向土壤中傳輸氧氣，因而土壤中好氧菌、厭氧菌和兼性菌共同存在。好氧菌將有機(jī)物分解為二氧化碳和水；厭氧菌發(fā)酵將有機(jī)物分解為二氧化碳和甲烷。謝龍等（2009）研究以總有機(jī)碳（TOC）作為模型參數(shù)，建立了1個(gè)水平潛流人工濕地有機(jī)物去除機(jī)理模型，種植花葉蘆竹的水平潛流人工濕地和空白濕地對(duì)生活污水中總有機(jī)碳的去除率分別為92%和91%，去除的主要途徑為生物降解作用，生物降解量占進(jìn)水總有機(jī)碳的84%；植物對(duì)總有機(jī)碳去除有促進(jìn)作用，但影響不大。

5.2 人工濕地對(duì)N的去除機(jī)理

盧少勇等（2006）研究表明，通常情況下，常用的去除氮的方法是在人工濕地中進(jìn)行硝化以及反硝化，在pH值低于7.5的情況下，可以將氨的揮發(fā)現(xiàn)象忽略不計(jì)；在pH值高于9.3的情況下，氨的揮發(fā)作用非常明顯。當(dāng)植物處于各項(xiàng)指標(biāo)都比較適中的條件下，可以通過(guò)收割植物實(shí)現(xiàn)去除氮的目標(biāo)。天然濕地對(duì)于氮的去除效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人工濕地。

5.3 人工濕地對(duì)P的去除機(jī)理

人工濕地中磷主要以有機(jī)磷（生物態(tài)和非生物態(tài)的）、磷酸、可溶性磷酸鹽和不溶性磷酸鹽的形態(tài)存在。盧少勇等（2006）研究了人工濕地中的磷去除機(jī)理，在防滲人工濕地系統(tǒng)中，主要的磷去除機(jī)理包括化學(xué)作用（如沉淀作用和吸附作用）；生物作用（如植物吸收作用和微生物吸收與積累作用）和物理作用（如沉積作用）；在未防滲的人工濕地系統(tǒng)中，濕地系統(tǒng)和周圍水體（如地下水）的交換量對(duì)濕地的磷去除有重要的影響。通常情況下，物理作用和化學(xué)作用是人工濕地中最主要的磷去除途徑。人工濕地中利用微生物去除磷的效果與環(huán)境中氧氣的狀態(tài)具有非常密切的關(guān)系，通過(guò)植物的吸收來(lái)去除磷的作用的大小和收割頻率與時(shí)期、進(jìn)水負(fù)荷、植物物種和氣候條件等有關(guān)。蛭石磷素吸附能力較強(qiáng)，酸堿性適中，可以作為磷素吸附劑摻加到沙子、沸石或者土壤基質(zhì)中，提高其磷素等污染物的凈化能力[5]。

5.4 人工濕地對(duì)重金屬的去除機(jī)理

通過(guò)土壤或填料對(duì)重金屬的吸附和反應(yīng)達(dá)到濕地對(duì)重金屬的去除目的，吸附分為離子交換吸附同專性吸附。因?yàn)槲鬯兄亟饘匐x子濃度一般不高，重金屬離子便不能與土壤中無(wú)機(jī)陰離子形成沉淀，可與土壤中的有機(jī)質(zhì)絡(luò)合。微生物也可去除重金屬，微生物為固定重金屬可發(fā)生胞外絡(luò)合作用、胞外沉淀作用，或者把重金屬轉(zhuǎn)化為低毒狀態(tài)，但也有可能轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的物質(zhì)。植物也可對(duì)重金屬進(jìn)行積累，溶解性的重金屬可被植物吸收，莖以上部分可通過(guò)收割最終從濕地中去除，不溶性重金屬被介質(zhì)過(guò)濾截留。密集的植株形成活性高的根區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，減慢了濕地污水流速，使污水中懸浮顆粒沉降。

6 人工濕地污水處理系統(tǒng)問(wèn)題及展望

人工濕地現(xiàn)可有效地作為傳統(tǒng)污水處理的一種替代，可達(dá)到節(jié)省資金、保護(hù)水環(huán)境實(shí)施生態(tài)恢復(fù)目的?，F(xiàn)已廣泛地應(yīng)用在生活污水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖廢水等水體的處理。但人工濕地在運(yùn)行過(guò)程中存在著一定問(wèn)題。

人工濕地在北方寒冷地區(qū)存在越冬和運(yùn)行問(wèn)題，人工濕地的運(yùn)行受溫度影響較大，隨著溫度的變化，污染物的去除效果也隨之變化，因?yàn)槲鬯幚碇兴参锱c微生物起重要作用，它們的生命狀態(tài)與溫度息息相關(guān)。研究表明，在4℃以下時(shí)濕地中的硝化作用趨于停止。聶志丹等（2002）研究表明各人工濕地隨季節(jié)的變化去除效率排序?yàn)橄募?gt;秋季>春季>冬季。TP的去除率隨季節(jié)變化相對(duì)比較平穩(wěn)，TN次之，NH3-N、COD、Mn變化較大，冬季去除率下降尤為明顯。針對(duì)該問(wèn)題可采用植物覆蓋、地膜覆蓋、冰雪覆蓋等方法。

人工濕地運(yùn)行中的堵塞問(wèn)題，由于在預(yù)處理的過(guò)程中存在一些工作上的失誤或者不到位的地方，污染程度過(guò)于嚴(yán)重時(shí)很多無(wú)法相溶的有機(jī)物的出現(xiàn)就會(huì)使?jié)竦責(zé)o法承受，從而產(chǎn)生了無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)凈化的容量。不合理的基質(zhì)選擇也是造成堵塞的原因，在特定情況下比表面積大和孔隙率高的基質(zhì)為較優(yōu)選擇。過(guò)大的水力負(fù)荷使有機(jī)物在短時(shí)間內(nèi)聚積，濕地水流短路進(jìn)而堵塞。因?yàn)榇怪睗摿黝惖臐竦仄浣Y(jié)存在一定的差異，在對(duì)濕地進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)于其長(zhǎng)度和寬度并沒(méi)有形成具體的硬性規(guī)定，主要利用多孔管道水運(yùn)輸?shù)綕竦氐纳硖?，這樣才能使水力能夠均勻開來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)論進(jìn)水速度如何，都不會(huì)造成管道堵塞的問(wèn)題發(fā)生。

濕地中表層土壤往往易被污染物吸附飽和，開發(fā)當(dāng)?shù)匚侥芰^強(qiáng)的人工濕地基質(zhì)或者利用吸附能力較強(qiáng)的無(wú)污染的工業(yè)副產(chǎn)物作為人工濕地基質(zhì)或者添加劑是解決人工濕地基質(zhì)凈化能力低下的首選措施[5]。但是在濕地中要謹(jǐn)慎使用化學(xué)凝聚劑和沉淀劑，以免對(duì)環(huán)境造成二次污染。

人工濕地需要科學(xué)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，人工濕地主要分為兩個(gè)部分，即預(yù)處理系統(tǒng)和配水系統(tǒng)。其中，預(yù)處理的部分的主要組成結(jié)構(gòu)是沉淀池等，主要用于去除存在于污水中體積較大的物質(zhì)，從而降低濕地系統(tǒng)的處理壓力，配水系統(tǒng)中的進(jìn)水排水網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是人工濕地系統(tǒng)的關(guān)鍵，主要的用途是將存在于污水中的不同類型的污染物去除掉，從而達(dá)到凈化污水的作用[2]。人工濕地污水處理系統(tǒng)需以長(zhǎng)遠(yuǎn)運(yùn)行為目標(biāo)，因此，在對(duì)濕地進(jìn)行設(shè)計(jì)以及實(shí)際建造時(shí)一定要對(duì)建造區(qū)域的地域特點(diǎn)以及植被覆蓋的情況和天氣等因素進(jìn)行仔細(xì)的考量，可利用地形差是濕地中進(jìn)出水自流盡可能地降低使用水泵提水減少費(fèi)用。

我國(guó)人工濕地資源豐富，現(xiàn)階段十分有必要對(duì)濕地進(jìn)行科學(xué)化與規(guī)范化的管理，使?jié)竦啬軌蛘宫F(xiàn)出多樣性的生態(tài)服務(wù)功能，創(chuàng)造更高的景觀價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。人工濕地技術(shù)目前發(fā)展還不成熟，需要編制一套能運(yùn)用到實(shí)際的工作的技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)人工濕地污水處理技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用和管理。人工濕地運(yùn)行過(guò)程中尚有未解決的問(wèn)題，所以推廣應(yīng)用時(shí)需謹(jǐn)慎，避免盲目推廣帶來(lái)不利影響。國(guó)家相關(guān)部門要在政策、技術(shù)上提供支持與保障，加強(qiáng)宣傳與推廣，促進(jìn)國(guó)家間關(guān)于人工濕地的信息交流工作。現(xiàn)階段人工濕地處理污水技術(shù)日益完善，人們環(huán)保意識(shí)逐漸提高，人工濕地在廢水處理方面會(huì)發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 白曉慧，王寶貞，余敏，等.人工濕地污水處理技術(shù)及其發(fā)展應(yīng)用[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，1999（6）：88-92.

[2] 李娟，張龍莊，段亮，等.人工濕地廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及展望[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2011（1）：69-73.

[3] 陸健健，何文珊，童春富，等.濕地生態(tài)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4] 康軍利.人工濕地生態(tài)系統(tǒng)在城市污水回用中的可行性[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2004（2）：114-117.

[5] 袁東海，景麗潔，高士祥，等.幾種人工濕地基質(zhì)凈化磷素污染性能的分析[J].環(huán)境科學(xué)，2005（1）：51-55.

[6] 成水平，吳振斌，況琪軍.人工濕地植物研究[J].湖泊科學(xué)，2002，14（2）：179-184.

[7] 梁威，胡洪營(yíng).人工濕地凈化污水過(guò)程中的生物作用[J].中國(guó)給水排水，2003，19（10）：28-31.

[8] Stottmeister U，Wieβner A，Kuschk P，et al.Effects of plants and microorganisms in constructed wetlands for wastewater treatment[J].Biotechnol. Adv.，2003（22）：93-117.