淺議人工濕地在水污染防治中的應(yīng)用

趙　楊　季凱悅

（1石家莊市崗黃水庫監(jiān)督監(jiān)測站河北石家莊0500312天津大學(xué)環(huán)境工程系天津300000）

淺議人工濕地在水污染防治中的應(yīng)用

趙楊1季凱悅2

（1石家莊市崗黃水庫監(jiān)督監(jiān)測站河北石家莊0500312天津大學(xué)環(huán)境工程系天津300000）

人工濕地作為地球之肺在美化環(huán)境、改善氣候、涵養(yǎng)水源等方面越來越受關(guān)注。本文從水資源現(xiàn)狀、人工濕地分類及設(shè)計(jì)原則和具體工程實(shí)例進(jìn)行了闡述。

人工濕地；水污染；防治

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，水資源短缺和污染問題日益突出，區(qū)域環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展能力下降。人工濕地作為一種低成本、低能耗、運(yùn)行維護(hù)管理方便、系統(tǒng)可塑性強(qiáng)的生態(tài)水處理技術(shù)而備受關(guān)注。

1　水資源現(xiàn)狀

根據(jù)水文地理估算，地球上水資源總量約為13.8×108m3，其中淡水資源僅占2.5%，且主要以極地冰雪冰川、地下水形式存在，適宜人類使用僅為0.01%。20世紀(jì)50年代以后，全球人口急劇膨脹，點(diǎn)源污染、面源污染加劇，蠶食了大量可供消費(fèi)的水資源。我國水資源總量居世界第六位，但人均用水量僅為1/4，被聯(lián)合國列為13個(gè)貧水國之一。

2　人工濕地分類及設(shè)計(jì)原則

人工濕地是一種生態(tài)污水處理方法，依靠物理、化學(xué)和生物協(xié)同作用完成污水凈化。污染物通過植物根區(qū)吸附，微生物同化、異化及與基質(zhì)的協(xié)同作用完成。水生植物光合作用及根系的輸氧，使水體環(huán)境形成了好氧、缺氧和厭氧多重生態(tài)復(fù)合體，有效去除了COD、SS、N、P等污染物。

2.1人工濕地分類

目前，國內(nèi)外對人工濕地分類多種多樣。按實(shí)際工程布水方式差異分為自由表面流人工濕地，水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地。

表面流人工濕地：是指水在人工濕地介質(zhì)表層流動(dòng)，通過介質(zhì)、植物根莖攔截和生物膜作用，使水體凈化，水位較淺。優(yōu)點(diǎn)是投資省、操作簡便、運(yùn)行費(fèi)用低；缺點(diǎn)是污染負(fù)荷低，去污能力有限，夏天易滋生蚊蠅，并有惡臭。

潛流型人工濕地：又分為水平潛流人工濕地和垂直流人工濕地。水平潛流人工濕地的水從人工濕地一端進(jìn)入，水平流經(jīng)濕地介質(zhì)，污水在濕地床體表面下流動(dòng)，一方面可充分利用填料表面的生物膜。植物根系及表層土和填料截留等作用，可提高處理效果；另一方面水體在地表下流動(dòng)，保溫性好，不易受季節(jié)影響，衛(wèi)生條件好。垂直流人工濕地水從濕地表層垂直流過人工濕地介質(zhì)床體從底部排出，或從濕地底部進(jìn)入垂直流向介質(zhì)表層流出，使水體凈化。

與傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)相比，人工濕地污水凈化力強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì)，人工濕地對BOD5去除率可達(dá)85%以上，對SS去除率達(dá)90%以上，且具有較好的脫氮除磷效果。

2.2人工濕地設(shè)計(jì)原則

人工濕地在設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮降解污染物，更要注重營造濕地氛圍，模擬自然濕地環(huán)境，傳達(dá)人與自然和諧統(tǒng)一概念，增強(qiáng)人類環(huán)保意識。此外，人工濕地的構(gòu)建應(yīng)注重低碳模式：節(jié)能降耗，注重生物效能的發(fā)揮，形成可持續(xù)的循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。人工濕地在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮美學(xué)的體現(xiàn)，展示生態(tài)系統(tǒng)的綜合美感。

3　石家莊市動(dòng)物園人工濕地工程實(shí)例

石家莊市動(dòng)物園位于河北省鹿泉市，園區(qū)位于丘陵和沖積扇平原交接的地帶，海拔由100m逐漸降至65m，屬溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。人工濕地位于園區(qū)東部平原地區(qū)的自然行洪沖溝內(nèi)，總占地面積15000m2。

3.1人工濕地動(dòng)植物

水生植物是人工濕地的核心之一，可通過吸收、吸附和富集等作用吸收氮、磷等污染物，同時(shí)植物的合理配置可增強(qiáng)景觀性。例如，石家莊市動(dòng)物園人工濕地水生植物。

人工濕地飼養(yǎng)有丹頂鶴、白鶴、灰鶴等6種鶴類，水中主要以魚類、蟾蜍為主。外來常駐野生涉禽主要有夜鷺、蒼鷺、麻雀、喜鵲等。

3.2人工濕地布水及水質(zhì)現(xiàn)狀

濕地通過水泵、輸水管、水壩等，實(shí)現(xiàn)三級循環(huán)流動(dòng)，設(shè)置淺水平流助推曝氣泵，助推水域流動(dòng)，從而最大限度實(shí)現(xiàn)全水域微循環(huán)流動(dòng)。

4　結(jié)語

人工濕地是一個(gè)較完整的生態(tài)系統(tǒng)，我國人工濕地水處理技術(shù)發(fā)展相對較晚，目前仍處于起步階段。石家莊市動(dòng)物園人工濕地能有效去除水體中污染物，凈化水質(zhì)。

［1］王媛，盛連喜，李科.中國水資源現(xiàn)狀分析與可持續(xù)發(fā)展對策研究.水資源與水工程學(xué)報(bào)，2008，19（3）：10-14.

［2］吳永強(qiáng).濕地植物對污水的吸附能力及耐性評價(jià)綜述.科研，2015（41）：11-11.

［3］劉秀平.農(nóng)村分散生活污水處理的技術(shù)進(jìn)展.廣州環(huán)境科學(xué)，2015（1）：15-18.

趙楊，碩士研究生，主要從事環(huán)境保護(hù)水處理方向研究的工作。