孫成慶

（北方民族大學(xué)寧夏銀川750001）

人工濕地技術(shù)在污水處理與水環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用及展望

孫成慶

（北方民族大學(xué)寧夏銀川750001）

濕地是一種地球上的重要生態(tài)系統(tǒng)，被譽(yù)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(dòng)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(shí)際應(yīng)用。

人工濕地技術(shù)；污水處理；水環(huán)境保護(hù)

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(duì)于污水處理和水環(huán)境保護(hù)具有重要意義。人工濕地技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)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(jìn)步。人工濕地技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)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(yùn)行。人工濕地利用土壤、人工介質(zhì)、植物和微生物的作用，對(duì)污水和污泥進(jìn)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(fèi)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(duì)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(fèi)大量人力資源進(jìn)行管理，維護(hù)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(jī)氮和無機(jī)氮兩種形式存在，有機(jī)氮主要是指尿素、嘌呤和嘧啶，無機(jī)氮主要是氨氮、亞硝酸鹽和硝酸鹽［2］。人工濕地系統(tǒng)當(dāng)中的微生物可以對(duì)氮進(jìn)行吸附、過濾和沉淀，植物也會(huì)參與一部分氮的吸收，再加上氮在循環(huán)過程當(dāng)中的自然揮發(fā)，就完成了對(duì)污水污泥當(dāng)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(duì)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(dāng)中的磷。我國科學(xué)工作者經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表明，茭白和蘆葦?shù)拇钆湓谥锌梢云鸬胶芎玫某仔Ч?，?duì)于磷的出去率可以達(dá)到55%～66%。

2.3重金屬的去除

工業(yè)污水當(dāng)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(dāng)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(dāng)中的重金屬離子。

2.4有機(jī)污染物的去除

人工濕地具有很強(qiáng)的降解有機(jī)污染物的能力。污水中的有機(jī)物分為不溶性有機(jī)物、溶解性有機(jī)物和顆粒性有機(jī)物。污水當(dāng)中的有機(jī)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(jī)物，被微生物分解，而其他有機(jī)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(jī)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(dāng)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(shí)際應(yīng)用

3.1污水處理

對(duì)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(jìn)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(qiáng)的去除氮、磷、懸浮物的能力。潛流式人工濕地對(duì)于氮的去除率可以達(dá)到40%，對(duì)于磷的去除率可以達(dá)到40%，對(duì)于懸浮固體的去除率可以達(dá)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(yán)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(duì)含有污染物的降雨進(jìn)行處理，還能夠儲(chǔ)存處理后的雨水，回收利用到小區(qū)綠化當(dāng)中。利用人工濕地技術(shù)對(duì)污水處理廠的尾水進(jìn)行處理，能夠進(jìn)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(fù)

人工濕地技術(shù)還能夠修復(fù)已經(jīng)遭受污染的水體?？梢詫⒊鞘兄惺艿轿廴镜乃w抽入表流式人工濕地，進(jìn)行凈化，也可以在污染水體周邊建設(shè)潛流式人工濕地，對(duì)污染水體進(jìn)行脫氮、除磷、去有機(jī)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(fù)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(yàn)還不是很豐富，運(yùn)行過程當(dāng)中難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化控制。我國對(duì)此應(yīng)當(dāng)根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)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(hù)我國水環(huán)境的生態(tài)平衡，實(shí)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(yīng)用研究［J］.北方環(huán)境，2013，11：78-82.

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

［3］梁翠萍.水環(huán)境保護(hù)技術(shù)的應(yīng)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。