王堯 劉國(guó)珍 陳廣峰

黨的二十大報(bào)告明確把“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興”作為新時(shí)代新征程“三農(nóng)”工作的主題，而當(dāng)下農(nóng)村的環(huán)境治理仍然是短板和弱項(xiàng)，農(nóng)村生活污水治理率偏低，農(nóng)業(yè)面源污染物排放仍處高位，農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染治理是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略成功與否的關(guān)鍵。那么，農(nóng)村污水凈化是否有妙計(jì)呢？答案是，人工濕地！

污水處理的“腎臟”

濕地對(duì)地球具有強(qiáng)大的生態(tài)凈化作用，與腎臟調(diào)節(jié)人體水分、排出新陳代謝廢物的作用類似，所以被稱為“地球之腎”。人工濕地是由人工建造或改造的濕地，在污水處理領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。

1903年，英國(guó)約克郡建立了世界第一個(gè)用于污水處理的人工濕地。所謂人工濕地污水處理，是指將污水、污泥等有序地投入由人工建造和控制運(yùn)行的、與沼澤地相似的地面上，利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物作用，對(duì)污水、污泥等進(jìn)行處理的一種技術(shù)。

近年來(lái)，人工濕地污水處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于中國(guó)農(nóng)村，不僅可以解決農(nóng)村污水對(duì)河流湖泊的污染問(wèn)題，還可以有效改善農(nóng)村居民的生活環(huán)境，保障農(nóng)村居民的身體健康，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。

農(nóng)村污水知多少

中國(guó)農(nóng)村污水主要包括農(nóng)村生活污水和農(nóng)業(yè)污水兩大類。

農(nóng)村生活污水一般分為廚房污水、生活洗滌污水和沖廁污水3類。其中，廚房污水主要以米糠菜屑、動(dòng)植物脂肪等有機(jī)物為主，也含有鈉、氯、碘等多種化學(xué)元素；生活洗滌污水中含有氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽等無(wú)機(jī)鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等化學(xué)元素；沖廁污水中含有大量的細(xì)菌、病毒、寄生蟲(chóng)卵等。

農(nóng)業(yè)污水主要分為農(nóng)田排水、飼養(yǎng)場(chǎng)排水、農(nóng)產(chǎn)品加工污水等。污染物質(zhì)主要包括汞、鉛、鋅、鉻、鎳等重金屬，有機(jī)污染物，可見(jiàn)懸浮物和各種病毒及蟲(chóng)卵等。

這些含有有毒成分的污水如果不加處理就直接排放，會(huì)引起水體污染，破壞水體功能，嚴(yán)重的情況下，會(huì)導(dǎo)致魚(yú)蝦死亡、水體黑臭，使水體的自凈功能喪失，進(jìn)而危害人體健康。此時(shí)就可以建造小型的人工濕地，利用濕地植物、基質(zhì)及其相關(guān)微生物處理污水，這種方法不僅能有效去除污水中的懸浮物、有機(jī)污染物、氮、磷等，而且能有效去除病原微生物、重金屬等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)水凈化。

人工濕地三部分

各顯“神威”

人工濕地主要由基質(zhì)、濕地植物和微生物三者組成，通常建設(shè)有一個(gè)或者幾個(gè)池體或渠道，池體或渠道間設(shè)隔墻分隔，底部鋪設(shè)高密度聚乙烯膜等防水材料，以防止污水下滲，保護(hù)地下水。

其中基質(zhì)是人工濕地的最基礎(chǔ)部分，目前廣泛使用的有土壤、砂、礫石、沸石、石灰石、頁(yè)巖、塑料、陶瓷等一種或幾種組合的混合物?；|(zhì)為微生物的生長(zhǎng)提供穩(wěn)定的附著基質(zhì)，為濕地植物提供生長(zhǎng)的溫床和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并可通過(guò)沉積、過(guò)濾和吸附等作用直接去除污染物。

濕地植物，即基質(zhì)表面種植的植物。主要包括浮水植物（如鳳眼蓮、浮萍等）、沉水植物（如蘆竹、再力花、風(fēng)車(chē)草、美人蕉、金魚(yú)藻等）和挺水植物（如蘆葦、香蒲、荸薺、蓮、水芹等）。這些水生植物可以通過(guò)吸收、降解等作用，吸收水體中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，吸收、吸附一些有毒有害物質(zhì)。而且它們的根系既可以維持濕地水力運(yùn)輸，也能將光合作用產(chǎn)生的氧氣運(yùn)輸?shù)礁闹車(chē)?，供微生物生長(zhǎng)繁殖和降解污染物的需要。

濕地系統(tǒng)成熟后，基質(zhì)表面和植物根系會(huì)由于大量微生物的生長(zhǎng)而形成生物膜，常見(jiàn)的微生物有放線菌、磷細(xì)菌、硫細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌等細(xì)菌和真菌。微生物通過(guò)代謝活動(dòng)降解污染物，為植物提供養(yǎng)分，使污染物轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锏臓I(yíng)養(yǎng)。

表面流與潛流

——凈化多方法

根據(jù)污水的流動(dòng)方式，可以將人工濕地分為表面流人工濕地和潛流人工濕地。

表面流人工濕地，水面處于土面之上，水位較淺，一般在0.1～0.6米之間，水流緩慢，通常以水平流的流態(tài)流經(jīng)各個(gè)處理單元，與自然濕地較為接近，絕大部分有機(jī)物的去除是由長(zhǎng)在植物水下莖、桿上的生物膜來(lái)完成的。

潛流人工濕地，水面處于土面之下，水在填料表面下滲流，又可分為水平潛流和垂直潛流兩種。所謂水平潛流就是污水從一端進(jìn)入濕地，以水平流動(dòng)的方式經(jīng)過(guò)濕地中的基質(zhì)孔隙，從另一端流出。垂直潛流是污水從濕地表面流入，從上到下流經(jīng)濕地基質(zhì)層，從濕地底部流出；或者，水從濕地底部流入，從下到上流經(jīng)濕地基質(zhì)層從頂部流出。潛流人工濕地可以充分利用填料表面生長(zhǎng)的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用，提高處理效果和處理能力，是目前國(guó)際上研究和應(yīng)用較多的一種濕地處理系統(tǒng)。

在實(shí)際應(yīng)用中，我們可根據(jù)污水或廢水的性質(zhì)、水質(zhì)和水量選用以上任意一種或幾種設(shè)計(jì)其工藝流程。

在農(nóng)村地區(qū)，與傳統(tǒng)的建設(shè)污水處理廠的作法相比，建設(shè)人工濕地可以充分利用農(nóng)村地形特點(diǎn)，因地制宜、因勢(shì)而造。除此之外，這種污水處理方法設(shè)備簡(jiǎn)單、易于維護(hù)。規(guī)?？煽兀煌顿Y少，運(yùn)行成本低；使用純生物技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)凈化，不存在二次污染；種植水生花卉，具有良好的景觀效果；種植經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的水生植物，可產(chǎn)生一定經(jīng)濟(jì)效益等，優(yōu)勢(shì)明顯，具有廣闊的發(fā)展前景。

知識(shí)鏈接? 巴克什營(yíng)集中污水處理工程

密云水庫(kù)是北京重要的地表飲用水源地、水資源戰(zhàn)略儲(chǔ)備基地，而潮河作為密云水庫(kù)的兩大入庫(kù)河流之一，必須要保持優(yōu)良的水質(zhì)。為顯著改善潮河干支流水質(zhì)，河北省承德市灤（luán）平縣正在建設(shè)巴克什營(yíng)集中污水處理工程。通過(guò)“污水收集—污水處理廠處理—人工濕地處理—河流自然凈化”的流程，對(duì)沿線生產(chǎn)生活污水進(jìn)行收集處理，實(shí)現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放。

巴克什營(yíng)集中污水處理工程人工濕地是目前在建的國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的室內(nèi)人工濕地，且達(dá)到了國(guó)內(nèi)出水水質(zhì)的最高標(biāo)準(zhǔn)。