杜彥良，張雙虎，王利軍，毛戰(zhàn)坡，馬曉宇

（1.中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100038；2.北京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京 100038；3.中國電建集團(tuán)有限公司，北京 100038）

1 研究背景

人工濕地被廣泛用于生態(tài)修復(fù)及環(huán)境改善中，濕地對(duì)水體的凈化作用是濕地的重要功能之一。關(guān)于濕地植物對(duì)水體氮磷的去除效果及機(jī)理，有大量的實(shí)驗(yàn)研究成果［1］。不同類型植物凈化效果存在差異［2-3］，合理的濕地植物配置可提高凈化效果［4］，植物密度及分布也會(huì)影響污染物去除率［5］?？偨Y(jié)植物對(duì)水體的凈化機(jī)理主要表現(xiàn)在4 個(gè)方面。首先是物理上的阻流作用，導(dǎo)致顆粒沉降、溶質(zhì)輸移快慢及路徑發(fā)生變化等。其次，植物可改變水體溶解氧（DO）含量，沉水植物的光合作用能直接提高水中DO［6］，挺水植物通過根莖通氣組織將葉片產(chǎn)生的氧氣輸運(yùn)至根部［7］，通過高精儀器可監(jiān)測到根部附近的泌氧量［8］。不同植物類型泌氧強(qiáng)度不同，從大至小為：蘆葦＞香蒲＞荇菜＞水芹菜＞荷花［9］，受植物光合作用和呼吸作用影響，水體中DO 濃度呈晝夜周期性變化，在根系一定深度的底泥中，形成好氧及厭氧交替變化的環(huán)境，有利于硝化及反硝化作用的進(jìn)行，去除濕地中的氮［10］。第三，植物生長提供了基質(zhì)微生物的代謝的能量“碳源”［11］，根系環(huán)境成為大量微生物及底棲生物的棲息場所，被認(rèn)為地球上最富有活性界面之一［10］。植物根部附近的好氧環(huán)境，促使微生物及底棲生物的生長和繁殖，加快營養(yǎng)物質(zhì)的有機(jī)降解及消耗［12］。 最后，植物的生長吸收水體中的營養(yǎng)鹽，有研究指出濕地植物對(duì)氮磷的吸收量小于微生物作用對(duì)氮磷的去除量［13］。綜上，植物的作用可在水動(dòng)力過程DO 過程以及考慮微生物攝取及植物吸收的氮磷反應(yīng)過程中體現(xiàn)。

受植物生長的需求，人工表流濕地中適合種植區(qū)域的水深通常在0～2 m 左右，有研究認(rèn)為濕地植物對(duì)水質(zhì)凈化效率有限［1］。為提高水體凈化能力，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，在營造適合植物生長的地形基礎(chǔ)上，需對(duì)植物類型的配置、種植區(qū)域分布及面積大小等進(jìn)行合理規(guī)劃，在此過程中數(shù)學(xué)模型是必不可少的工具之一。目前有不少經(jīng)典成熟的模型，如MIKE、EFDC、Delft3D 等可實(shí)現(xiàn)多種生化反應(yīng)過程的水質(zhì)模擬。植物類型及分布對(duì)濕地水動(dòng)力影響的模擬研究相對(duì)較多［4，14］。Wang 等［15］開發(fā)了一個(gè)基于隔間的水動(dòng)力學(xué)和水質(zhì)數(shù)值模型，以研究水力梯度驅(qū)動(dòng)下佛羅里達(dá)州北部沼澤濕地硫酸鹽和TP的去除。JI 等［16］采用LOEM-CW 模型中考慮微生物和植物生長對(duì)磷的吸收，模擬濕地中磷的變化。Galanopoulos 等［17］采用描述了基本的物理化學(xué)和生物化學(xué)過程的AQUASIM 模型，預(yù)測濕地對(duì)氮磷去除率。李紅艷等［18］等用實(shí)驗(yàn)率定濕地的氨氮的硝化速率、反硝化速率、有機(jī)氮磷的礦化速率等參數(shù)，在一維水動(dòng)力模型耦合WASP 模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地水質(zhì)的模擬。

本文應(yīng)用MIKE 模型，參考EcoLab 中WQ 模版中水質(zhì)指標(biāo)的反應(yīng)關(guān)系，建立反應(yīng)濕地植物特性及作用的“WQ+Veg”模塊，計(jì)算變量為DO、BOD、NH3-N、硝酸鹽氮（NO3-N）、亞硝酸鹽氮（NO2-N）和TP?？紤]到植物生長區(qū)域較為穩(wěn)定，對(duì)計(jì)算空間上的植物區(qū)和非植物區(qū)分別進(jìn)行數(shù)值化，基于濕地植物對(duì)水質(zhì)的凈化作用機(jī)理，在以下反應(yīng)過程中添加濕地植物的影響：濕地植物阻礙水體流動(dòng)的物理過程；濕地種植區(qū)植物根部泌氧對(duì)DO 補(bǔ)充；濕地植物作用下微生物對(duì)氮磷的攝??；植物生長對(duì)氮磷的吸收作用。模型對(duì)河北省永年洼大量濕地植物種植前后的水質(zhì)進(jìn)行模擬，結(jié)果可反應(yīng)植物類型、生長區(qū)域、面積等對(duì)濕地水體的氮磷響應(yīng)，為濕地生態(tài)修復(fù)提供模型方法。

2 研究區(qū)域概況

永年洼位于子牙河一級(jí)支流滏陽河流域，是繼白洋淀、衡水湖之后的華北區(qū)域第三大洼淀，是河北省南部唯一的內(nèi)陸淡水濕地生態(tài)系統(tǒng)。受上游滏陽河流域用水及污染影響，永年洼濕地面積萎縮，濕地退化，水體水質(zhì)惡化［19］。

為恢復(fù)濕地功能，改善洼淀內(nèi)水質(zhì)，2014年開始對(duì)濕地進(jìn)行了大面積的生態(tài)修復(fù)工程，首先征地退田，對(duì)地形進(jìn)行改造，營造水生植物的適宜水深，然后蓄水種植蘆葦、菖蒲、荷花等水生植物，通過植物的自我繁殖逐漸形成區(qū)域分布。洼地積水區(qū)4.5 km2，水深1.5～3 m。2017年8月由遙感解譯得到的植物分布見圖1，蘆葦和菖蒲面積15.73 hm2，荷花面積5.03 hm2，約占水域面積的22%。項(xiàng)目組于2016年和2017年分別3 次進(jìn)行加密水質(zhì)監(jiān)測，監(jiān)測斷面在入口處為1#斷面，2#—8#斷面分別設(shè)定3～6 個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位不等，合計(jì)41 個(gè)點(diǎn)位，監(jiān)測斷面及永年洼的進(jìn)水出水的具體位置見圖1。

3 濕地水質(zhì)監(jiān)測

圖1 永年洼濕地植物分布及監(jiān)測斷面

永年洼入水主要通過兩個(gè)渠道的閘門控制進(jìn)入，水源主要來之滏陽河和廣府古城的生活污水，滏陽河承納了邯鄲市區(qū)的工業(yè)及生活廢水，永年洼入流水質(zhì)基本為V 類或劣V 類水體。在入流附近區(qū)域，主要種植有荷花和蘆葦，為評(píng)估濕地的作用，在入流附近設(shè)定了6 個(gè)監(jiān)測斷面，合計(jì)31 個(gè)點(diǎn)位，分別監(jiān)測水質(zhì)、微生物等指標(biāo)。2017年9月對(duì)2#—6#斷面中的DO 進(jìn)行監(jiān)測，分別為開闊水面區(qū)、荷花種植區(qū)和蘆葦種植區(qū)，監(jiān)測結(jié)果見圖2。

圖2 永年洼2#—6#斷面的監(jiān)測DO 濃度比較

水體的DO 來自于大氣復(fù)氧、藻類光合作用及濕地植物的根部泌氧，水體中的耗氧有化學(xué)耗氧、生物耗氧及底泥耗氧。永年洼2#—6#監(jiān)測斷面平均溶氧開闊水域?yàn)?.53 mg/L，荷花水域?yàn)?.76 mg/L，蘆葦水域?yàn)?.15 mg/L，蘆葦水域的溶解氧高于荷花水域，高于無植物的開闊水域。由圖2 可知，濕地植物種植后，除了2#斷面蘆葦水域的DO 低于開闊水域的DO，4#斷面的荷花水域DO 低于開闊水域的DO，其他斷面上均呈現(xiàn)出有植物水域的DO 高于無植物水域的DO，其中6#蘆葦水域DO 遠(yuǎn)高于無植物水域及荷花水域。2#斷面靠近河流的入口，周邊有植物種植，被區(qū)域水流速加快，大氣的復(fù)氧水平高。而蘆葦種植區(qū)域水流緩慢，底部的耗氧水平可能較高，產(chǎn)生DO 差異。

2016年永年洼開始種植水生植物，2017年從面積與生長水平上都較為穩(wěn)定。將2016年設(shè)定為濕地植物種植前情景，2017年設(shè)定為濕地植物種植后的情景，用兩年的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。2016年水質(zhì)監(jiān)測的月份為5月、8月和10月，2017年水質(zhì)監(jiān)測的月份為6月、8月、11月。將斷面上各點(diǎn)的水質(zhì)進(jìn)行平均，統(tǒng)一為8 個(gè)斷面。2016年對(duì)8 個(gè)點(diǎn)面及出口水質(zhì)進(jìn)行了監(jiān)測，2017年為強(qiáng)化示范區(qū)監(jiān)測，僅對(duì)6 個(gè)斷面進(jìn)行了監(jiān)測。為比較2016年和2017年的水質(zhì)變化，統(tǒng)一對(duì)前6 個(gè)斷面的NH3-N、TN 和TP 的平均值進(jìn)行比較，分別見圖3、圖4 和圖5。

圖3 永年洼8 個(gè)斷面2016、2017年均NH3-N 監(jiān)測結(jié)果比較

2016年和2017年各斷面平均水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，從入流至出流的不同斷面NH3-N、TN 和TP 濃度呈現(xiàn)出整體降低態(tài)勢，符合對(duì)數(shù)衰減模式。2016年斷面NH3-N 濃度范圍為0.75～1.28 mg/L，平均濃度為0.93 mg/L；2017年斷面NH3-N 濃度為0.62～1.25 mg/L，平均濃度為0.77mg/L。2016年斷面TN濃度范圍為2.78～4.09 mg/L，平均濃度為4.26 mg/L；2017年斷面TN 濃度為2.75～4.00 mg/L，平均濃度為3.02 mg/L。2016年斷面TP 濃度范圍為0.14～0.34 mg/L，平均濃度為0.19mg/ L；2017年斷面TP濃度為0.11～0.33 mg/L，平均濃度為0.16 mg/L。水質(zhì)濃度的數(shù)值2017年總體上比2016年下降，在入口處變化不大，主要是2#—6#斷面的濃度下降較為明顯，2016年NH3-N、TN 和TP 濃度在2#—6#斷面上平均濃度下降了20.7%、8.8%和17.2%。濕地植物的種植對(duì)水質(zhì)有一定的改善作用。

圖4 永年洼8個(gè)斷面2016、2017年均TN監(jiān)測結(jié)果比較

圖5 永年洼6個(gè)斷面2016、2017年均TP監(jiān)測結(jié)果比較

4 濕地模型及模擬

4.1 基本方程采用MIKE21 建立水動(dòng)力模型，耦合EcoLab 模塊來對(duì)永年洼的水質(zhì)情況進(jìn)行模擬。水動(dòng)力模塊采用二維水深平均的淺水方程：

式中： t 為時(shí)間，s；x、y 為笛卡爾坐標(biāo)系；η 為水位，m；h 為水深，m； g 為重力加速度，m/s2；τsx、 τsy、 τbx、 τby為x 和y 方向的表面風(fēng)應(yīng)力和底部切應(yīng)力，植物的作用反應(yīng)在底部切應(yīng)力中； S?為源項(xiàng)，kg/（m3·s）；us、 vs為源項(xiàng)水流流速，m/s；Txx、Txy、Tyy為側(cè)向應(yīng)力。

水質(zhì)模塊通過EcoLab 的自定義及邊界功能，參考其他模塊中的水質(zhì)反應(yīng)方程，建立濕地水質(zhì)的“WQ+Veg”模塊，主要計(jì)算及求解變量為DO、BOD、NH3-N、NO3-N、NO2-N 和TP，二次計(jì)算變量總氮（TN）為NH3-N、NO3-N 和NO2-N 之和。各水質(zhì)求解變量通用的方程為：

式中：c 為“WQ+Veg”中計(jì)算的狀態(tài)變量的濃度，mg/L；Dx、Dy為x， y 方向上的擴(kuò)散系數(shù)；Sc為源匯項(xiàng)；Pc為生化反應(yīng)項(xiàng)。

式中：i 為特定狀態(tài)變量的進(jìn)程數(shù)；Processi為水體中物質(zhì)濃度變化的各種生化反應(yīng)過程。

DO、BOD、NH3-N、NO3-N、NO2-N 和TP 的過程方程如下：

式中：P 為植物的產(chǎn)氧量，mg/（m2·d）；R 為呼吸作用耗氧，mg/（m2·d）。

P 晝夜波動(dòng)，由午時(shí)最大產(chǎn)氧量計(jì)算：

式中：Pmax為午時(shí)最大產(chǎn)氧量，由植物分布圖給出，mg/（m2·d），同樣植物呼吸作用耗氧也由空間分布給出；τ為光合作用最大產(chǎn)氧時(shí)刻與正午（12：00）的偏差小時(shí)數(shù)；α為相對(duì)晝長；θ1為植物光合作用和呼吸作用與溫度相關(guān)的阿倫尼斯溫度系數(shù)；T 為水溫，℃。

濕地中生物降解過程通常在好氧環(huán)境中進(jìn)行，微生物數(shù)量及活性增強(qiáng)，促進(jìn)了水體中NH3-N 和磷酸鹽（PO4）消減，微生物攝取NH3-N 及TP 的量分別由UM_N 和UM_P 表示，計(jì)算采用公式如下：

式中：UNm為微生物吸收氨氮的系數(shù)，mgN/mgBOD；UPm為微生物吸收磷的系數(shù)，mgP/mgBOD；K3為BOD 降解率，1/d；θ3為阿倫尼斯溫度系數(shù)； HS-NH3為微生物攝取氨氮的半飽和濃度，mgN/L；HS-TP 為微生物攝取磷的半飽和濃度，mgP/L； HS-Pmax為有機(jī)物降解的半飽和由植物泌氧產(chǎn)生的DO 濃度，mgO2/L。

植物對(duì)氮磷的攝取量分別為UP_N 和UP_P，計(jì)算公式如下：

式中：UNp為植物吸收氨氮的系數(shù)，mgN/mgO2；UPP為植物吸收磷的系數(shù)，mgP/mgO2； F (N,P)為植物光合作用的營養(yǎng)鹽限制函數(shù)。

構(gòu)建一個(gè)EcoLab 的“WQ+Veg”模板分以下步驟：（1）先定義計(jì)算變量（state variables），即文中計(jì)算的6 個(gè)變量；（2）設(shè)定計(jì)算中參數(shù)（constants），包括不變的數(shù)值和空間上的變化量，例如，區(qū)域維度、BOD 降解系數(shù)K3、午時(shí)最大產(chǎn)氧量Pmax等；（3）設(shè)定外部驅(qū)動(dòng)參量（forcing），可以是隨時(shí)間變化的量，如溫度、風(fēng)等；（4）設(shè)定輔助量（auxiliaries），如一定氣溫下的飽和溶氧濃度、日變化的太陽輻照度因子等；（5）最后根據(jù)反應(yīng)方程，寫入計(jì)算公式，如式（12）—式（15）等。

4.2 模型參數(shù)永年洼模型計(jì)算的情景有兩個(gè)，2016年濕地植物種植前和2017年濕地植物種植后的水質(zhì)進(jìn)行比較。2016年不考慮濕地植物的生長，洼內(nèi)各參數(shù)分布均勻。 2017年考慮濕地中種植植物的種類，同時(shí)考慮種植的密度，分區(qū)設(shè)定植物作用下的曼寧數(shù)m，（m=1/n，n 為曼寧系數(shù)）、午時(shí)最大氧氣生成量（mg/（m2·d））和植物呼吸率（mg/（m2·d）），見圖6。

圖6 模擬2017年設(shè)定的曼寧數(shù)m 及植物午時(shí)最大氧氣產(chǎn)生量分布

模型計(jì)算中微生物攝取氨氮的系數(shù)UNm為0.012gN/gBOD，微生物細(xì)菌攝取磷的系數(shù)UPm為0.008gP/gBOD。植物攝取氨氮的系數(shù)UNp 為0.011gN/gDO，植物攝取磷的系數(shù)UPp 為0.008gP/gDO。

4.3 濕地水質(zhì)模擬考慮植物生長周期，模擬時(shí)段為3月1日至7月30日，共5 個(gè)月，水動(dòng)力耦合水質(zhì)進(jìn)行模擬。永年洼水域體積大，換水周期較長，計(jì)算前45 d 為消除水動(dòng)力及水質(zhì)的初始條件。根據(jù)時(shí)間的永年洼出入流及水位數(shù)據(jù)，2016年及2017年變化不大，入口處流量為1 m3/s，出口處水位按照永年洼2016年3—7月實(shí)測水位變化設(shè)置。除了出入流，風(fēng)場是永年洼流場的主要驅(qū)動(dòng)力之一，根據(jù)資料用多年平均風(fēng)速風(fēng)向設(shè)定風(fēng)場。水質(zhì)中的生化反應(yīng)與溫度相關(guān)，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)設(shè)定水溫過程。

濕地植物對(duì)水流產(chǎn)生作用，模型入流水質(zhì)邊界根據(jù)入口處監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù)給出，出水為出流邊界。分別在計(jì)算區(qū)域中取3 個(gè)點(diǎn)，比較有無植物對(duì)水流的影響，見表1，其中3 個(gè)點(diǎn)位置見圖1。

在斷面2#的設(shè)置開闊水面及植物區(qū)的流速比較中可見，種植植物有束窄水流的作用，開闊水面a 點(diǎn)位流速增加，b 點(diǎn)位的流速減小，大氣的復(fù)氧水平與飽和DO 和流速、水深、風(fēng)速相關(guān)，流速的增加有助于大氣的復(fù)氧，實(shí)測中2#斷面的開闊水面DO 較高的部分原因。

模型計(jì)算5 個(gè)月，計(jì)算在4月后，淀區(qū)水質(zhì)濃度變化不大，趨于穩(wěn)定，取4、5月的計(jì)算數(shù)據(jù)與實(shí)測值做比較。取模型計(jì)算的從入口至出口的斷面，見圖1 中點(diǎn)畫線，為與實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)比，在實(shí)測2#—8#斷面上，取多個(gè)點(diǎn)位計(jì)算值平均，模型沿程計(jì)算水質(zhì)數(shù)據(jù)同實(shí)測的入口至出口的1#—8#斷面的NH3-N、TN 及TP 濃度比較見圖7—圖9。

永年洼計(jì)算結(jié)果顯示從入口至出口，NH3-N、TN 和TP 濃度在沿程呈指數(shù)形式下降。實(shí)測2#—6#斷面的點(diǎn)位大多在植物分布區(qū)域，計(jì)算的沿程結(jié)果略高于該區(qū)域的數(shù)值。2016年及2017年數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，2017年永年洼斷面1#處入流水質(zhì)濃度略有下降， 2017年在2#—6#斷面上模型計(jì)算NH3-N、TN和TP 濃度平均下降了14.9%、7.33%和14.8%，實(shí)測數(shù)據(jù)下降比例為20.7%、8.8%和17.2%。有濕地植物2017年情景與無植物的2016年出水口處的NH3-N、TN 和TP 相比，濃度下降了26.4%、11.5%和27.6%。作為華北第三大洼淀，永年洼濕地對(duì)水體有較強(qiáng)的凈化作用。比較入口與出口的濃度，可看出2016年NH3-N、TN 和TP 去除率為70.6%，46.5%和67.1%，2017年大量種植植物后，去除率為77.9%、51.8%和76.2%，分別提高了7.3%、5.3%和9.1%。植物種植區(qū)域大多靠近岸邊，水流交換不頻繁，濕地植物種植后整體的氮磷去除率有提高，但未超過10%，TN 去除率小于NH3-N。

表1 無植物（2016年）及有植物（2017年）3個(gè)點(diǎn)位流速比較

圖7 模型2016年和2017年輸出入口至出口斷面沿程N(yùn)H3-N 與實(shí)測值比較

圖8 模型2016年和2017年輸出入口至出口斷面沿程TN 濃度與實(shí)測值比較

圖9 模型2016年和2017年輸出入口至出口斷面沿程TP 濃度與實(shí)測值比較

與實(shí)測數(shù)據(jù)相比，模型計(jì)算平均誤差，NH3-N 在2016年和2017年分別為8.5%和15.9%；TN 在2016年和2017年分別為6.4%和9.3%；TP 在2016年和2017年分別為21.7%和35.2%。TN 模擬較好，TP 模擬值有些差異，可能是因?yàn)槲磳?duì)底泥做監(jiān)測，底泥中釋放量未能分區(qū)精確給定。計(jì)算各指標(biāo)在永年洼空間分布見圖10。

圖10 2016年和2017年有無植物NH3-N、TN 及TP 空間分布

模型計(jì)算結(jié)果表明，構(gòu)建的EcoLab 濕地植物作用下的“WQ+Veg”模塊，其中物理及生化反應(yīng)的概念清晰，數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)測的數(shù)據(jù)相比較，能反映濕地植物對(duì)氮磷的作用，模型的結(jié)果可靠。

5 結(jié)論

研究區(qū)域永年洼濕地生態(tài)系統(tǒng)退化、水污染嚴(yán)重，在地形改造，退耕還濕、水文調(diào)控的基礎(chǔ)上，進(jìn)行生態(tài)修復(fù)及水質(zhì)改善。本文通過原位監(jiān)測，構(gòu)建濕地植物模型，模擬研究濕地植物對(duì)水體水質(zhì)的影響。

（1）對(duì)永年洼濕地恢復(fù)工程建設(shè)前后2016年和2017年的水質(zhì)監(jiān)測表明，平均條件下永年洼中種植蘆葦?shù)乃蛉芙庋趼愿哂诜N植荷花的水域溶解氧，高于未種植植物區(qū)域。但在個(gè)別區(qū)域，開闊水體的DO 略高，可能是因?yàn)橹参锓N植，束窄了水流，水體流動(dòng)的增加有利于水面的復(fù)氧效果。對(duì)永年洼進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測表明，在進(jìn)水水質(zhì)差別不大的條件下，隨著濕地植物的恢復(fù)，NH3-N、TN、TP 等水質(zhì)指標(biāo)都有不同程度的下降，在入口水質(zhì)濃度變化不大的條件下，2#—6#加密監(jiān)測斷面上，NH3-N、TN 和TP 濃度分別下降了20.7%、8.8%和17.2%，且符合對(duì)數(shù)衰減模式。

（2）根據(jù)濕地植物對(duì)水質(zhì)的作用機(jī)理，基于濕地植物的泌氧、細(xì)菌活性增加和植物吸收作用下水化學(xué)反應(yīng)過程，構(gòu)建“WQ+Veg”水質(zhì)模塊，耦合MIKE21 的水動(dòng)力模塊進(jìn)行計(jì)算。水質(zhì)計(jì)算中對(duì)相關(guān)濕地植物參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，模型模擬了永年洼2016年及2017年人工濕地種植前后湖區(qū)流速及NH3-N、TN、TP 等水質(zhì)指標(biāo)濃度的變化。與實(shí)測結(jié)果相比，NH3-N、TN 和TP 的平均誤差為12.2%、7.8%和28.4%，模型結(jié)果可信度高，永年洼濕地對(duì)水體有較強(qiáng)的凈化作用。比較入口與出口的濃度， 2016年濕地對(duì)NH3-N、TN 和TP 去除率為70.6%、46.5%和67.1%， 2017年有大量濕地植物后，濕地對(duì)各指標(biāo)的去除率為77.9%、51.8%和76.2%，分別提高了7.3%、5.3%和9.1%。植物的種植區(qū)域，大多靠近岸邊，湖岸與湖心水體交換不頻繁，濕地植物提高了濕地對(duì)氮磷的去除率，植物作用對(duì)NH3-N 的去除效果高于對(duì)TN 的去除。構(gòu)建的“WQ+Veg”模塊，物理及生化反應(yīng)概念清晰，能體現(xiàn)植物的類型、空間分布條件下的濕地水質(zhì)變化，可為大尺度濕地設(shè)計(jì)及濕地水質(zhì)模型提供技術(shù)支撐。