人工濕地對(duì)城市降雨徑流污染的凈化作用

余佳潔,周文靜,劉琳

人工濕地對(duì)城市降雨徑流污染的凈化作用

余佳潔,周文靜,劉琳

重慶建筑工程職業(yè)學(xué)院 建筑與藝術(shù)系, 重慶 400000

根據(jù)城市降雨徑流的水質(zhì)和水量特征，我們連續(xù)3年采用新型折流式人工濕地對(duì)其進(jìn)行了降雨徑流凈化研究。對(duì)人工濕地不同運(yùn)行階段模擬降雨徑流的凈化效果進(jìn)行了對(duì)比，分析CODCr，BOD5，SS，TN，TP，NH4+-N在濕地系統(tǒng)中的沿程變化，探討人工濕地削減城市降雨徑流污染效應(yīng)。結(jié)果表明：各污染物在人工濕地中的削減效應(yīng)大小依次為：SS＞CODCr＞BOD5＞NH4+-N＞TN＞TP，其中對(duì)SS的削減效應(yīng)顯著高于其他污染物的削減效應(yīng)(＜0.05)，對(duì)TP的削減效應(yīng)最弱(＜0.05)；人工濕地對(duì)CODCr，BOD5，SS，TN，TP，NH4+-N的削減效應(yīng)在1~7月呈逐漸增加趨勢(shì)，局部有所波動(dòng)，9月達(dá)到最大值，9月以后削減效應(yīng)趨于平穩(wěn)；除了TN外，折流式人工濕地系統(tǒng)出水各污染物均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類(lèi)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其中TN達(dá)Ⅳ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。降雨徑流各污染物主要在人工濕地的第1格被去除，其中，CODCr，BOD5，SS，TN，NH4+-N均有一半以上的削減效應(yīng)發(fā)生在第1格，隨著人工濕地沿程進(jìn)水濃度的增加，其削減效應(yīng)逐漸下降。因此，折流式人工濕地系統(tǒng)對(duì)城市降雨徑流的凈化效果顯著，并且該濕地系統(tǒng)具有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力，可用于城市降雨徑流污染的控制和雨水利用。

人工濕地; 徑流污染; 凈化效應(yīng)

就整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)而言，大陸和海洋是主要的生態(tài)局地系統(tǒng)，此外還有介于陸地和海洋之間的濕地區(qū)域，這是較為獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)，雖然濕地占據(jù)的地球面積并不是相當(dāng)廣闊，但是因其處于海陸交界地帶，因此具有典型的生物多樣性[1-3]。為了利用濕地的生態(tài)功能，在實(shí)際的生態(tài)利用過(guò)程中常用人工濕地這一生態(tài)技術(shù)，該技術(shù)來(lái)源于德國(guó)，是通過(guò)土壤和基質(zhì)的有機(jī)結(jié)合產(chǎn)物，從而來(lái)構(gòu)建局地人工生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)而借助于生物及化學(xué)反應(yīng)來(lái)處理水體污染物，起到凈化水體的作用，其中主要的基質(zhì)是爐渣及煤灰等，這些基質(zhì)和土壤按照一定的比例來(lái)結(jié)合，此外，在人工濕地植入植被，加上微生物的分解及降解作用，能夠有效去除大量的污染物[4,5]。該技術(shù)在上世紀(jì)七十年代得以快速發(fā)展，不僅投資成本明顯較低，同時(shí)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中投入也少，具有典型的低耗特點(diǎn)[6,7]，同時(shí)又不失美觀，因此在污水處理中利用廣泛，同時(shí)在治理水體富營(yíng)養(yǎng)化作用顯著，具有重要的生態(tài)意義和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性[7-9]。該技術(shù)不僅僅是生態(tài)局地系統(tǒng)，同時(shí)更是污水處理生態(tài)，隨著環(huán)境問(wèn)題的日益突出，越來(lái)越多的學(xué)者將眼光投向人工濕地的研究之中，以提升水治理效率[10-12]。隨著研究的深入，人工濕地應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅僅是生活污水和工業(yè)廢水的治理，而且充分應(yīng)用在垃圾濾液的處理，強(qiáng)化了農(nóng)業(yè)廢水處理，近些年來(lái)，該技術(shù)從歐美國(guó)家日益向世界其他國(guó)家發(fā)展，該技術(shù)早期被污水處理廠廣泛使用，尤其是非點(diǎn)源污染。就我國(guó)而言，人工濕地的廣泛研究和引入開(kāi)始于七五期間，直到上世紀(jì)九十年代該技術(shù)才大面積應(yīng)用于雨水徑流污染物處理[13,14]，但是對(duì)這方面的研究相對(duì)較少，因此開(kāi)展?jié)竦卦趶搅鹘滴圻^(guò)程中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，基于此，開(kāi)展此方面的研究將有助于深入利用人工濕地開(kāi)展污染治理，控制地表徑流污染物含量，從而更加豐富人工濕地的應(yīng)用。

隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和人口的增多，加之城區(qū)工業(yè)廠區(qū)布局等原因，工業(yè)廢水、生活污水已然成為城市水污染的重要污染源，在這種情況下大量的工業(yè)廠區(qū)逐漸向城市外圍搬遷，以有效降低工業(yè)污染對(duì)城市環(huán)境的破壞；除此之外，作為一種非點(diǎn)源性污染，城市降雨徑流污染也日益成為重要的污染源，其污染物主要是城市地表的生活垃圾及廢棄物等污染物，這些污染物在降雨的沖刷等作用下以徑流的形式進(jìn)入其他水體，從而形成了明顯的水體污染[15,16]。近年來(lái)，點(diǎn)源性污染治理取得了較大的成效，但是徑流造成的非點(diǎn)源污染難以有效治理，且已經(jīng)成為水體污染的第三大污染源[17]。由于城市地表污染物不僅種類(lèi)繁多，難以有效清除，而且時(shí)空變化大，受到多種因素的影響，城市污染不僅僅有生活垃圾和廢棄物，還有部分工業(yè)污染物等，因此整體來(lái)說(shuō)具有較大的治理難度[16]。目前對(duì)于城市徑流污染的初期治理主要通過(guò)人工構(gòu)筑物開(kāi)展污染物的攔截處理，主要的形式有滯留池及涵水池等，此外還有人工濕地等方式，這些處理方式在實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛，已經(jīng)成為徑流污染治理的主要手段，且取得了良好的效果，在治理非點(diǎn)源污染方面起著重要作用，是提升城市環(huán)境治理的有效途徑之一，尤其是在難以從源頭根本上治理城市污染物的情況下作用更為顯著。近些年來(lái)，隨著濕地系統(tǒng)研究的不斷深入，加之快速過(guò)濾系統(tǒng)的不斷提升，對(duì)地表徑流污染的治理手段取得了較大進(jìn)步，尤其是人工濕地在污染物處理的使用，從而有效滯留污染物，進(jìn)而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。由于現(xiàn)實(shí)研究過(guò)程中降雨存在巨大不確定性，污染物分布狀況不一致，進(jìn)行土壤水樣采集具有較大難度，因此在研究過(guò)程中通過(guò)實(shí)驗(yàn)室濕地實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬濕地的水體凈化效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的是原狀人工濕地系統(tǒng)，并進(jìn)行連續(xù)三年的實(shí)地研究，從而對(duì)濕地的徑流污染治理機(jī)理及過(guò)程進(jìn)行分析研究，以為城市徑流污染治理提供有益的參考和借鑒。

1 材料與方法

1.1 人工濕地設(shè)計(jì)與流程

一般而言，人工濕地凈化城市降雨徑流試驗(yàn)研究需要?dú)v時(shí)36個(gè)月。本次試驗(yàn)時(shí)間選取了2015~2017年1~12月這個(gè)階段，期間平均氣溫為10~32 ℃。在人工濕地研究過(guò)程中，濕地床采取長(zhǎng)方體設(shè)置，由有機(jī)玻璃構(gòu)建，要求其長(zhǎng)、寬、高分別達(dá)到1.6，1.5，0.8 m，玻璃的厚度達(dá)到10 mm，要求其坡度低于5%；在濕地窗體設(shè)置導(dǎo)流墻，從而將其分為4個(gè)單元床，并形成了串聯(lián)，單元床的長(zhǎng)、寬、高分別達(dá)到0.5，1，0.4 m，并將過(guò)水孔置于導(dǎo)流墻，這樣就形成了上行流及下行流，通過(guò)過(guò)水孔來(lái)實(shí)現(xiàn)水流的曲折性，這樣能夠充分使得污水接觸濕地，從而增強(qiáng)濕地的利用面積；本試驗(yàn)的水樣采集主要在單元床的出水口，并在試驗(yàn)過(guò)程中注重對(duì)污染物空間分布進(jìn)行及時(shí)、全面記錄，為后續(xù)分析濕地去污奠定基礎(chǔ)。

1.2 測(cè)定方法

首先對(duì)人工濕地進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)一年的運(yùn)行，之后再對(duì)出水口采集的水樣進(jìn)行指標(biāo)分析，進(jìn)而探究其對(duì)污染物的凈化效應(yīng)，其各水質(zhì)的削減效應(yīng)通過(guò)進(jìn)水口及出水口值計(jì)算而得，具體計(jì)算公式=(進(jìn)水口值—出水口值)/出水口值×100%[1-3]

然后對(duì)各個(gè)濕地單元的植被數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并測(cè)量株高等長(zhǎng)勢(shì)，統(tǒng)計(jì)單元以一平米為計(jì)，最后將植被進(jìn)行收割，之后進(jìn)行收割以便于后續(xù)開(kāi)展地上及地下生物量的測(cè)定。對(duì)植株進(jìn)行烘干處理，然后分別利用光度法、釩鉬藍(lán)法分別對(duì)TN，TP進(jìn)行測(cè)量[18,19]。此外還需要對(duì)NH4+-N，BOD5和CODCr進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定，分別使用接種法、氧化法、光度法進(jìn)行[18,19]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

Excel 2010.0統(tǒng)計(jì)所有數(shù)據(jù)，取3 a的平均值，SPSS 21.0進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)和Origin 8.5作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 人工濕地對(duì)BOD5的削減效應(yīng)

從圖1不難看出，對(duì)于BOD5與CODCr水體凈化而言，濕地系統(tǒng)對(duì)二者的凈化效應(yīng)基本接近，此外，進(jìn)出口的水濃度變化也相差微小，由于一月是濕地植被的生長(zhǎng)初期，植被尚未開(kāi)始發(fā)育，濕地系統(tǒng)內(nèi)微生物活動(dòng)較弱，微生物尚未大量繁殖發(fā)育，因此濕地對(duì)BOD5的凈化效應(yīng)較弱，因此其出水濃度較高，隨著季節(jié)的變化，濕地的凈化效應(yīng)日益增強(qiáng)，進(jìn)入七月，濕地系統(tǒng)對(duì)其去除效應(yīng)達(dá)到了近80%，且逐漸趨于穩(wěn)定，在九月前后，植被處于生長(zhǎng)的高峰期，植被已經(jīng)形成了發(fā)達(dá)的根系，微生物活動(dòng)也明顯增強(qiáng)，濕地植被的吸附、攔截等效果凸顯，加之微生物對(duì)水體污染物分解和降解作用的增強(qiáng)，濕地對(duì)BOD5的凈化效果較為明顯，因此其出水濃度較低；進(jìn)入十一月，植被生長(zhǎng)逐漸下降，微生物活動(dòng)也相應(yīng)降低，因此其凈化效應(yīng)有所下降，出水濃度略高，進(jìn)入十二月，濕地的凈化效應(yīng)基本接近于九月。

圖 1 人工濕地對(duì)BOD5削減效應(yīng)及進(jìn)/出水濃度的影響

圖 2 人工濕地對(duì)CODCr削減效應(yīng)及進(jìn)/出水濃度的影響

2.2 人工濕地對(duì)CODCr的削減效應(yīng)

從圖2不難看出，污染物質(zhì)的凈化效應(yīng)基本與進(jìn)水濃度接近，由于一月濕地對(duì)CODCr的凈化效應(yīng)也較弱，因此其出水平均濃度達(dá)到118.23 mg·L-1，隨著季節(jié)的變化，濕地的凈化效應(yīng)日益增強(qiáng)，進(jìn)入七月，該效應(yīng)達(dá)到了近93%，并在十一月期間達(dá)到穩(wěn)定；在九月前后，植被已經(jīng)形成了發(fā)達(dá)的根系，微生物活動(dòng)也明顯增強(qiáng)，濕地植被的吸附、攔截等效果凸顯，加之微生物對(duì)水體污染物分解和降解作用的增強(qiáng)，濕地對(duì)CODCr的凈化效果較為明顯，因此其出水濃度較低；進(jìn)入十一月，植被生長(zhǎng)逐漸下降，微生物活動(dòng)也相應(yīng)降低，因此其凈化效應(yīng)有大約10%的下降幅度，出水濃度平均為38.5 mg·L-1，進(jìn)入十二月，濕地的凈化效應(yīng)基本接近于九月。綜合來(lái)看，在溫度不斷上升的情況下其去除效應(yīng)有所增加，當(dāng)其進(jìn)水濃度處于一定范圍的時(shí)候，在濃度增加的情況下去除效果有所增強(qiáng)；但是進(jìn)水濃度超出范圍后去除效應(yīng)將會(huì)減弱。

2.3 人工濕地對(duì)TN削減效應(yīng)

濕地系統(tǒng)對(duì)TN的去除效應(yīng)具有較為明顯的季節(jié)差異（圖3），由于一月是濕地植被的生長(zhǎng)初期，植被尚未開(kāi)始發(fā)育，濕地系統(tǒng)內(nèi)微生物活動(dòng)較弱，微生物尚未大量繁殖發(fā)育，無(wú)法大量進(jìn)行氮的轉(zhuǎn)化，因此呈現(xiàn)較低水平的去除效應(yīng)，此外，溫度較低會(huì)影響反硝化作用，從而不利于氮的去除。

2.4 人工濕地對(duì)NH4+-N的削減效應(yīng)

在人工濕地中，去除NH4+-N和去除N的機(jī)制類(lèi)似。在1月份人工濕地剛運(yùn)行時(shí)，NH4+-N削減效應(yīng)會(huì)擴(kuò)大，月平均進(jìn)水濃度為4.6 mg·L-1削，削減效應(yīng)可達(dá)78.3%；之后，隨著月份的增加，削減效應(yīng)隨平均進(jìn)水濃度的變化而逐漸增加，7月、11月、12月的削減效應(yīng)分別為80.2%，81.1%，80.9%，相應(yīng)的進(jìn)水分別為5.8，6.3，5.9 mg·L-1。1~8月NH4+-N削減效應(yīng)出現(xiàn)了不同的波動(dòng)與變化。與11月、12月相比，7月的削減效應(yīng)與其逐漸持平，變化幅度不大，保持穩(wěn)定的原因在于，從7月開(kāi)始，氣溫升高、脫除負(fù)荷高、進(jìn)水濃度高，植物與微生物的協(xié)同作用得到提高與加強(qiáng)。

圖 3 人工濕地對(duì)TN的削減效應(yīng)及進(jìn)/出水濃度的影響

圖 4 人工濕地對(duì)NH4+-N的削減效應(yīng)及進(jìn)/出水濃度的影響

2.5 人工濕地對(duì)TP的削減效應(yīng)

在人工濕地初運(yùn)行時(shí)，TP削減效應(yīng)波動(dòng)幅度較大，大約保持在30%，出水濃度低于1 mg·L-1，能夠達(dá)到地表Ⅲ類(lèi)水標(biāo)準(zhǔn)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因?yàn)椋摃r(shí)期進(jìn)水濃度較低(平均1.06 mg·L-1)，并且基質(zhì)吸附能力比較強(qiáng)。而隨著月份的增加，消減效應(yīng)則出現(xiàn)較大的變化，7月、11月和12月的TP平均進(jìn)水濃度分別達(dá)到2.3，2.9，2.7 mg·L-1，出水均低于0.7 mg·L-1，11月則呈現(xiàn)進(jìn)水濃度和脫除負(fù)荷都較低的情況；值得注意的是，12月雖然溫度低，但在進(jìn)水濃度與7月保持一致的情況下，出水濃度、削減效應(yīng)竟與7月保持同一水平。

圖 5 人工濕地對(duì)TP的削減效應(yīng)及進(jìn)/出水濃度的影響

圖 6 人工濕地對(duì)SS的削減效應(yīng)及進(jìn)/出水濃度的影響

2.6 人工濕地對(duì)SS的削減效應(yīng)

由圖6可知，SS去除效果與進(jìn)出水濃度密切相關(guān)。當(dāng)進(jìn)水SS濃度在110.5~83.5 mg·L-1之間時(shí)，時(shí)間越久，SS濃度愈增加，出水SS濃度＜45 mg·L-1，平均削減效應(yīng)達(dá)到86.2%。雖然SS進(jìn)水濃度變化較為明顯，但是當(dāng)8月人工濕地系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，去除效果也趨于穩(wěn)定，效應(yīng)值保持在85.6%~93.7%之間，由此可知，人工濕地能夠較為有力地抗擊SS。

圖 7 人工濕地對(duì)污染物的削減效應(yīng)

注：不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(＜0.05)

Note: Different little letters showed a significant difference at 0.05 level.

2.7 人工濕地對(duì)城市降雨徑流污染物的削減效應(yīng)

從圖7不難發(fā)現(xiàn)濕地對(duì)污染物SS的去除效果最佳，其去除率高達(dá)84.3%以上，而濕地對(duì)其他污染物的去除率明顯低于SS去除率，且這種差異在0.05的檢驗(yàn)水平下達(dá)到顯著；去除效果較好的CODCr，擁有近82%的去除率，僅次于SS；再次是BOD5和NH4+-N，但是二者的去除率基本接近，在0.05的檢驗(yàn)水平下不顯著；而去除效果最差的是對(duì)TN、TP的去除；綜合來(lái)看，人工濕地對(duì)于不同地表徑流污染物的去除效果具有差異性。

2.8 降雨徑流各污染物在人工濕地中的沿程變化

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，TN、TH4+-N在第1、3格被有效大量去除，主要原因在于水流下滲不斷加強(qiáng)的情況下發(fā)生了明顯的水面復(fù)氧，能促進(jìn)硝化及反硝化作用，進(jìn)而有效去除氮元素；第一格能夠有效去除43.9%的氮，明顯高于其他濕地格段，也就是說(shuō)起沿程趨勢(shì)不斷下降。濕地在運(yùn)行前期基質(zhì)能夠有效發(fā)揮起沉淀吸附作用，因其未達(dá)到飽和狀態(tài)，因而能夠有效發(fā)揮凈化作用。在TP濃度不斷下降的情況下，后續(xù)進(jìn)水濃度下降，污染負(fù)荷降低，去除效應(yīng)也隨之明顯減弱；SS的去除效果主要集中在前兩格，后兩格去除效果微弱。

表 1 降雨徑流各污染物在人工濕地中的沿程變化

3 結(jié)論與討論

對(duì)于人工濕地而言，其對(duì)污染物的凈化作用主要通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：第一，通過(guò)植被的截流及過(guò)濾作用，由于濕地中植被能夠進(jìn)行充分的生長(zhǎng)，其根莖及葉片等能夠有效對(duì)污染物進(jìn)行攔截，從而初步過(guò)濾污染物；第二，基質(zhì)的吸附及沉降作用[1-3]，由于人工濕地主要使用礫石及煤灰等作用基質(zhì)填充，該填充物質(zhì)能夠充分吸附污染物，并在水力的作用下形成污染物沉降；第三，微生物的降解等作用，由于填充基質(zhì)具有較大孔隙度，能夠?yàn)槲⑸锷L(zhǎng)提供較大的空間，從而利于微生物進(jìn)行新陳代謝等活動(dòng)[5,7,8]，一方面微生物能夠進(jìn)行污染物等分解及降解，另一方面其掛膜作用利于處理污染物。本實(shí)驗(yàn)采取的是爐渣及泥沙作為基質(zhì)填充，這能夠大大降低短流現(xiàn)象，且較高的孔隙度能夠充分?jǐn)U大表面積，從而為微生物活動(dòng)提供更廣闊的空間，進(jìn)而明顯提升濕地對(duì)污染物的吸附及沉降等作用，利于污染物去除。綜合來(lái)看，人工濕地植被對(duì)地表徑流污染起到了明顯的凈化作用，但是對(duì)于不同的污染物，其凈化效果并不是完全一致，其中對(duì)TP的凈化作用較差，主要通過(guò)吸附作用來(lái)降低P含量，該成分在基質(zhì)及植被的作用下被明顯截留，之后在理化及微生物作用下大量去除；在微生物的作用下，加之植被的輸氧功能，在濕地的底部形成了不同氧喜好的根區(qū)[20]，這樣的環(huán)境利于微生物活動(dòng)。就本實(shí)驗(yàn)濕地而言，其pH值達(dá)到中性水平，同時(shí)由于爐渣及石灰石具有較高的Ca、Fe，因此磷沉降作用顯著；當(dāng)植被及基質(zhì)的吸附作用達(dá)到飽和后磷被釋放[20]。由于基質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附作用，因此污染物的沉降效應(yīng)明顯，微生物不同的氧喜好有利于磷的積累。

對(duì)于濕地N循環(huán)而言，其過(guò)程具有明顯的復(fù)雜性，不僅有揮發(fā)及硝化反應(yīng)，同時(shí)還有吸附作用，同時(shí)利于微生物固氮；好氧微生物的分解作用能夠大大提升NH4+-N的去除；對(duì)N的凈化主要借助于硝化及反硝化過(guò)程[4,5]。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，濕地植被能夠較強(qiáng)地去除氮素，但是未能有效去除TP，主要原因在于濕地植被能夠?qū)Φ剡M(jìn)行較充分地截留及吸附，同時(shí)微生物能夠?qū)Φ剡M(jìn)行充分的分解和降解[22]，從而取得較好的凈化作用。濕地植被具有較發(fā)達(dá)的新生根系，這對(duì)于微生物的生長(zhǎng)發(fā)育有利，進(jìn)而利于對(duì)氮的分解等，因此在氮素降解過(guò)程中常常選用根系發(fā)達(dá)的濕地植被[13,20,21]；鐘成華等[22]通過(guò)研究對(duì)比分析得知，濕地系統(tǒng)主要為厭氧，這種情況下硝化作用受到抑制；通過(guò)本實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析可知，人工濕地在復(fù)氧方面的作用并不強(qiáng)，且其氨化、硝化的作用能力并不強(qiáng)，這對(duì)于反硝化作用起到了明顯的抑制作用，從而使得TN具有較高的出水濃度，其出水標(biāo)準(zhǔn)基本與地表Ⅲ類(lèi)水接近，而NH4+-N出水則強(qiáng)于該標(biāo)準(zhǔn)。人工濕地對(duì)SS具有明顯的削減作用，該效應(yīng)低有機(jī)物的去除產(chǎn)生作用，同時(shí)也對(duì)氮、磷的去除產(chǎn)生影響，主要原因在于SS的表面會(huì)附著氮等以上物質(zhì)，在濕地植被及基質(zhì)的過(guò)濾及截留作用下，這些物質(zhì)被有效去除。

通過(guò)本研究的統(tǒng)計(jì)分析顯示，人工濕地植被對(duì)TN、TP、SS等物質(zhì)具有不同的去除效果，說(shuō)明環(huán)境因子對(duì)水質(zhì)凈化具有較大影響，不同的植被具有不同發(fā)達(dá)程度的根系，且其生物量也存在較大差異，其長(zhǎng)勢(shì)及根莖等能夠?qū)ξ廴境煞之a(chǎn)生不同的富集效果，因此在濕地構(gòu)建的過(guò)程需要注重不同植被的搭配，從而能夠?qū)Χ喾N污染物質(zhì)進(jìn)行吸附、過(guò)濾等，以盡可能發(fā)揮不同植被的凈化水體優(yōu)勢(shì)，形成對(duì)多種污染物的處理，從而將濕地凈化效率予以大大提升，此外，能夠利用植被凈化來(lái)降低成本，更很大程度地降低了引用外來(lái)植被的生物入侵風(fēng)險(xiǎn)。此外，濕地植被能夠有效吸收污染物中的部分營(yíng)養(yǎng)成分，尤其是有機(jī)質(zhì)等，且能夠有效提升微生物活性，對(duì)于濕地降污起到重要作用。

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The Cleanup Effect of Artificial Wetland on Rainfall Runoff Pollutants in a City

YU Jia-jie, ZHOU Wen-jing, LIU Lin

400000,

According to water characteristics of rain runoff, an improved constructed wetland was used for purification experiment study of simulated and on-the-spot rain runoff. The purification effects of simulated rain runoff were compared in different operated phases of constructed wetland. Meanwhile, the variation of the pollutants (CODCr, BOD5, SS, TN, TP, NH4+-N) along constructed wetland and their reduction effects were analyzed and discussed, respectively. In the purification study of on-the-spot rain runoff, reduction effects of CODCr, BOD5, SS, TN, TP, NH4+-N ordered SS＞CODCr＞BOD5＞ NH4+-N＞TN＞TP, which the reduction effects of SS were the highest (＜0.05) and the reduction effects of TP were the lowest (＜0.05). From January to July, the reduction effects gradually increased and the to the peak value in September, after September, the reduction effects leveled off. In the simulated experiment, the effluent water quality of constructed wetland system met the needs of Environmental Quality Standard for Surface Water (GB3838-2002) Ⅲ, besides TN, and most of the pollutants were removed in the front of the constructed wetland. The reduction effects gradually decreased with the units. Correlation analysis showed that TP had no significant difference with the other pollution parameter (＞0.05). In total, there was remarkable treatment performance of the mining rain runoff when constructed wetland system was used, which also can withstand strong shock load. Moreover, it can be used to control urban surface runoff pollution and use rainwater.

Artificial wetland; rainfall-runoff pollutants; cleanup effect

Q89;X171

A

1000-2324(2020)03-0452-06

10.3969/j.issn.1000-2324.2020.03.012

2018-12-14

2019-03-20

余佳潔(1990-),女,碩士,講師,研究方向:設(shè)計(jì)學(xué). E-mail:yjj901229@163.com