蘆葦人工濕地在環(huán)境保護中的應用探究

摘要：蘆葦屬植物在世界范圍內的分布非常廣泛，且蘆葦為了適應不同的環(huán)境也會表現(xiàn)出不同的生理特征與遺傳學特征。作為人工濕地當中最常見的植物之一，能夠維持人工濕地的水力傳輸，將水體當中的重金屬離子與污染物進行富集。針對這一問題，世界各國都展開了研究工作，我國在全國范圍內的蘆葦人工濕地覆蓋在近年來也有了明顯改善。本研究也將分析蘆葦人工濕地與污水處理技術，并針對當前存在的問題進行分析總結。

關鍵詞：蘆葦;人工濕地;環(huán)境保護;應用探析

中圖分類號：X171 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-0-01

Abstract：Reed is widely distributed in the world， and in order to adapt to different environments， reed will show different physiological and genetic characteristics. As one of the most common plants in constructed wetlands， it can maintain the hydraulic transmission of constructed wetlands and enrich heavy metal ions and pollutants in water. In view of this problem， all countries in the world have carried out research work， Chinas national coverage of reed artificial wetland in recent years has also been significantly improved. This study will also analyze reed constructed wetland and sewage treatment technology， and analyze and summarize the existing problems.

key words：Reed;Constructed wetlands;Environmental protection;Application analysis

從蘆葦?shù)纳飳W特性來看，其可以以根莖繁殖的方式進行補充與更新，在適應的環(huán)境條件之下可以形成單優(yōu)種群。普通蘆葦在我國具有廣泛的適應性，無論是堿性濕地還是鹽性濕地都廣為分布。人工濕地作為一種新型污水處理方案，可以起到節(jié)能減耗、便捷管理等作用，在特殊的生態(tài)條件之下可以保障污染物去除率，減少環(huán)境破壞對于人類的不利影響。

1 蘆葦人工濕地的組成與特征

1.1 組成

人工濕地主要包括三個部分的作用。首先是具備透水性的基質，包括土壤、礫石等，這些基質的目的在于為植物提供良好的物理支持，并為化合物提供環(huán)境空間。另外兩個層次上，可以對水中的污染物質起到吸收和富集作用，這也是植物蘆葦?shù)奶匦灾?最后包括生物種群對于污染物質的吸附。

一般情況下蘆葦人工濕地可以被作為二級生物處理工藝，其流程也基于實際需求的不同而發(fā)生轉變。其中常用的包括回流式、綜合式等，主要為了解決可能出現(xiàn)的各類水質問題，此外還可以在填料的負荷方面進行合理規(guī)劃[1]。

1.2 特征

由于蘆葦人工濕地處理污水系統(tǒng)可以在污染的條件之下組成人工復合體，以生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學和生物的協(xié)同作用來實現(xiàn)對污水的合理凈化。其重要的作用首先體現(xiàn)在吸附和富集方面，尤其是污水中的營養(yǎng)物質可以得到有效利用，并將有毒物質進行吸附，凈化水質，且只需要對蘆葦進行收割就可以去除水系統(tǒng)的污染成分。另外在微生物附著方面，蘆葦根莖較為發(fā)達，微生物的生長附著情況較好，而蘆葦床的優(yōu)勢菌屬當中，體內含有降解質粒，也是對污水中有機物分解的主要微生物種群，有機污染物通過微生物異化作用、同化作用得到去除[2]。

2 蘆葦濕地的具體應用

由于微生物是系統(tǒng)中有機污染物與氮分解去除的主要執(zhí)行者，有相關研究針對人工模擬蘆葦床的方式進行了生活污水處理，并充分研究其凈化機理，結果表明可以為微生物的活動創(chuàng)造有利環(huán)境，也證明了優(yōu)勢菌屬的作用。在其具體應用方面，可以根據(jù)蘆葦濕地類型的不同分別分析其應用。

2.1 水面濕地系統(tǒng)

水面濕地系統(tǒng)的水位一般較淺，保持在0.5m以下，濕地表面也具有相對均勻的薄水層與5%左右的坡度，污水沿著床表面而流動，并且在空氣和水面的結合區(qū)域發(fā)生氣體交換，一方面可以進行氧氣擴散，另一方面也能考蘆葦根部傳輸部分氧氣。在污水中的有機污染物主要依靠蘆葦莖部去除，水面濕地系統(tǒng)的主要問題在于難以利用填料表面的生物膜，可能會在一定程度上降低其污染處理能力。此外，在一些氣候條件較差的地區(qū)，還會因環(huán)境問題而影響到系統(tǒng)的處理作用，在實際應用時需要考慮到結冰、衛(wèi)生等方面，但該方案的成本消耗最低。

2.2 滲濾濕地系統(tǒng)

滲濾濕地系統(tǒng)的主要優(yōu)勢在于系統(tǒng)的處理效率得到了顯著提高。在這一濕地系統(tǒng)當中，內部流動的污水可以充分利用到填料表面的生物膜與植物根系，表層土的作用和處理能力可以得到同步保障。在一些含有磷、氮的土壤和水流當中，去除率能夠比水面濕地系統(tǒng)更加穩(wěn)定。不過需要注意的問題在于該系統(tǒng)的成本和技術要求更高，且蘆葦?shù)拿谘豕δ苄枰玫匠浞謶肹3]。

2.3 垂直流濕地系統(tǒng)

垂直流濕地系統(tǒng)綜合了水面濕地系統(tǒng)與滲濾濕地系統(tǒng)的優(yōu)勢，水流在填料床之中可以采用從上到下的垂直流，在流過床體之后再通過集水管統(tǒng)一收集并排除處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的顯著特點在于對土地的需求程度較小，且這一技術在歐美的一些國家已經(jīng)得到了廣泛使用。值得一提的是在某些氣候條件較差的地區(qū)和時段，垂直流人工濕地系統(tǒng)也能起到良好的水質改善作用，其現(xiàn)實意義非常顯著。

3 蘆葦人工濕地未來的應用趨勢

3.1 新型填料的使用

按照蘆葦當前階段的應用價值與實際需求，在今后還可以針對新型填料進行技術研究。不同填料結構與成分會產(chǎn)生不同的凈化機理，尤其是對于人工濕地的處理能力提升具有重要作用。按照現(xiàn)階段的技術要求，人工濕地床對于填料的要求主要集中于吸附性能、交換性能與實際成本。近年來人們也針對填料類型進行了針對性研究，有相關報告表明沸石在某些環(huán)境下的技術能力要高于傳統(tǒng)的礫石，例如在除氮、交換性能等參數(shù)方面。所以在相同的水力負荷之下，沸石床可能會有更佳的氮去除率[4]。

3.2 蘆葦適應性分析

蘆葦?shù)倪m應性分析主要是針對不同種類、不同生態(tài)型、不同氣候條件、不同環(huán)境因素下的蘆葦濕地污水凈化效果，尤其是人工濕地的凈化效果。通過實驗和研究對比，可以明確不同污染物說適應的不同植物，在去除能力和凈化能力方面展開研究，以微觀角度來分析變異的原因，探究其內部聯(lián)系。

4 結語

沼澤濕地廣泛分布于世界各地，是地球上生物多樣性豐富，生態(tài)功能全面，生產(chǎn)力高的生態(tài)系統(tǒng)。而蘆葦人工濕地技術在水環(huán)境污染防治當中具有良好的應用前景，目前該技術與傳統(tǒng)的污水處理技術相比具有明顯優(yōu)勢，且蘆葦?shù)母哌m應能力也讓相關研究逐漸偏向于成本研究、效益研究等。在未來的污水處理當中，可以大力推廣蘆葦人工濕地，以此為基礎形成更加廣闊的應用前景，同時加強不同污水凈化方法的比較和研究工作，提供更有說服力的數(shù)據(jù)信息。

參考文獻

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[2]李璐，鄒立，楊陽，任倩倩，戴群英，簡慧敏.遼河口蘆葦濕地積水營養(yǎng)鹽組成和結構的周日變化特征[J].海洋湖沼通報，2018（02）：80-87.

[3]陳曦.盤錦蘆葦濕地的價值研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2014（08）：103-104.

[4]劉超，寧國輝，律琳琳，吳亦紅，嚴永路，尹崧，謝建治.蘆葦濕地系統(tǒng)對鴨糞廢水中COD的模擬去除及納污量核算[J].環(huán)境科學學報，2012，32（09）：2119-2125.

收稿日期：2019-03-11

作者簡介：石文明（1985-），男，漢族，本科學歷，工程師十級，研究方向為環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境保護。