陳小玉 蔣群科
(廣東省環(huán)境保護(hù)工程研究設(shè)計(jì)院 廣東廣州 510635)
人工濕地,是利用生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)再生原理,以及結(jié)構(gòu)和功能相互協(xié)調(diào)的原則,人工建造的濕地系統(tǒng)。在循環(huán)利用污水的過程中,其依靠物質(zhì)再生,防止二次污染環(huán)境的情況出現(xiàn)。
人工濕地在污水處理問題上,憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢:較大的緩沖容量、出色的處理效果和較低資金投入等使之在小區(qū)域污水處理問題上有較好的運(yùn)行效果。
早在1903年的英國,人工濕地處理污水就被運(yùn)行。在持續(xù)近90年的時(shí)間里,發(fā)揮其出色的運(yùn)行效果。人工濕地主要有這幾部分構(gòu)成,分別是:透水性好的基質(zhì)層,如砂石等、提高水基質(zhì)層水力傳導(dǎo)性能的植物,如蘆葦、以及基本的流動水體和厭氧微生物種群。
同時(shí),人工濕地又可分成地表流式人工濕地與潛流式人工濕地,其中,地表流式人工濕地是指憑借濕地地表面的水體流動凈化污水,而潛流式人工濕地作為人工濕地的核心技術(shù),一般是由串聯(lián)的兩級濕地系統(tǒng)組成,可分為垂直式潛流人工濕地和水平式潛流人工濕地,依據(jù)不同污染物填入不同的基質(zhì)層,達(dá)到良好的、高效的污水處理效果。
當(dāng)然,在現(xiàn)在科技飛速發(fā)展的前提下,人工濕地不單單只是依靠植物本身的凈化作用,在當(dāng)下人工濕地系統(tǒng)中,利用透水性好的基質(zhì)層和植物、微生物的化學(xué)、生物作用相結(jié)合,通過過濾、沉淀、植物吸收、微生物分解等一系列方法來凈化污水。
首先,由于人工濕地具有其獨(dú)特優(yōu)勢,在針對不同污染物,可以選擇不同的透水性
基層確保其最優(yōu)的處理效果,最大程度的節(jié)省了投入資金,受自然條件影響也較小,組合形式多樣,在污水處理問題上前景廣闊。
其次,人工濕地手天氣影響也較小,處理效果穩(wěn)定。在北方地區(qū),冬季的低溫會導(dǎo)致植物和微生物失去效用,而潛流式人工濕地因底層水流較溫暖,使得微生物和植物適應(yīng)寒冷天氣,繼續(xù)發(fā)揮凈化作用。
最后,與大型污水處理廠相比,人工濕地明顯較低的經(jīng)濟(jì)投入也極大的增加了它的可行性。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示,人工濕地的基建投資和噸水建設(shè)投資都只是二級污水處理廠的1/4左右,而常規(guī)的污水處理效果卻相差無幾,甚至免除了常規(guī)污水處理中投放藥劑的工作,濕地日常維護(hù)也只需要少數(shù)幾個(gè)管理人員。與常規(guī)污水處理系統(tǒng)相比,人工濕地系統(tǒng)的優(yōu)勢極大。
當(dāng)前,人工濕地處理污水在世界各個(gè)發(fā)達(dá)國家都得到了認(rèn)可和普及,僅僅截止到上個(gè)世紀(jì)九十年代,北美、歐洲地區(qū)就擁有近1000個(gè)人工濕地系統(tǒng)用于處理工業(yè)和城市生活污水。由于我國受科技影響等多方面因素,在人工濕地污水處理系統(tǒng)上研究起步晚,仍舊處在起步階段,還沒有實(shí)現(xiàn)全國范圍的普及,僅在天津、深圳等地建立試點(diǎn),用于處理生活和生產(chǎn)污水。
人工濕地具有大的緩沖容量、良好的污水處理效果以及較低的資金投入,這決定它兼具環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益于一身。在處理污水排放集中、污水量較小的生活和工業(yè)生產(chǎn)污水上占據(jù)優(yōu)勢,以漳州天寶造紙廠為例,該造紙廠利用荒地建造小型人工濕地,把生產(chǎn)廢水排入水草濕地,處理后灌溉香蕉園,實(shí)現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益相結(jié)合。
同時(shí),人工濕地在發(fā)展過程中也存在著較大問題。由于部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民居住零散,以沈陽市下屬村鎮(zhèn)為例,村鎮(zhèn)的基本格局是“大雜居、小聚居”,人口大都是以家庭為單位實(shí)現(xiàn)聚居,建筑也大多以平房為主,生活污水(包括洗衣、洗菜等產(chǎn)生的廢水)排放點(diǎn)不集中,而且受季節(jié)和時(shí)間影響,污水量變化大,對人工濕地處理污水造成了一定難度。
人工濕地占地面積大、植物單一性以及處理特殊污水仍受局限這些都是人工濕地在發(fā)展過程中的問題。
另外,受政府重視程度影響,人工濕地還沒有在全國范圍內(nèi)普及開來,部分地區(qū)認(rèn)知程度不夠,對人工濕地的建造造成了難度。
針對人工濕地建設(shè)時(shí)占地面積大,在選址時(shí),要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益,通??梢园讶斯竦亟ㄔO(shè)在近郊地區(qū),一方面不單單節(jié)省了市區(qū)的土地資源,另一方面,也可以直接對近郊周邊的生產(chǎn)基地作用。
在解決植物單一性方面,需要相關(guān)部門,加強(qiáng)對適合該地區(qū)氣候生長的物種進(jìn)行研究,多模仿自然濕地環(huán)境,最大程度的發(fā)揮生物的凈化作用。
另外,要加強(qiáng)對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的特殊工業(yè)廢水的處理研究,目前,由于經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,生產(chǎn)工業(yè)的節(jié)奏加快,其排放的廢水也隨之增多,加強(qiáng)特殊工業(yè)廢水研究,尋找最優(yōu)的去污機(jī)理,最大程度的發(fā)揮人工濕地的作用,實(shí)現(xiàn)生物和經(jīng)濟(jì)效益最大化。
除此之外,要加強(qiáng)對人工濕地管理人員的培訓(xùn)。人工濕地在長時(shí)間運(yùn)作會產(chǎn)生淤積堵塞現(xiàn)象,會造成之后的處理效用明顯降低,這需要管理人員要有充分的經(jīng)驗(yàn)和技能去維護(hù)人工濕地的運(yùn)作。
最后,政府應(yīng)重視人工濕地在污水處理問題上的作用,通過一系列鼓勵政策推動人工濕地的普及。
綜上所述,人工濕地在處理污水問題上是高效、可行的。但同時(shí)也存在著一系列的問題,這要求今后加強(qiáng)這方面的研究,不斷完善人工濕地的效用。人工濕地技術(shù)為國內(nèi)污水處理開創(chuàng)了一條經(jīng)濟(jì)有效的渠道,在污水處理中將具有廣闊的前景。
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