人工濕地及其影響因素簡述

賈世杰

（青島理工大學 山東青島 266033）

隨著農村生活水平的提高和城鎮化的加速，人均需水量不斷提高，農村污水產生量也不斷增加。污水種類也不斷增加，由原來僅有生活污水發展到包含生活污水和養殖業、農產品加工業等工業廢水的混合污水。這些污水大多數沒有經過處理直接排放水體。據報道，我國農村每年大約有3000t污水直接排入河道、湖泊等水體，造成自然水體的污染。這不僅影響到農村飲用水源地的安全，還可能造成病原菌的傳播。目前成熟的城市污水處理技術雖然處理效果好，但要求污水來源相對集中，污水量穩定，無法滿足農村污水來源分散，污水量較小，水量不穩定的特點。

（3）過分重視專業素養而忽略綜合素質的培養，高校在培養小語種人才時，不僅要重視學生的對知識系統的掌握，并掌握基本的聽說讀寫能力外，還能夠在本專業進行更廣泛、更深入的研究。但目前高校教師教學重點在語法等方面，從而使培養出來的學生成為“啞巴外語”不能夠真正的在實際中應用，因此高校的及哦啊學方式也面臨轉型。

濕地指天然或人工形成的沼澤地等帶有靜止或流動水體的成片淺水區，還包括在低潮時水深不超過6米的水域。人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水有控制的投配到人工濕地上，污水在沿一定方向流動的過程中，通過土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，可以實現對污水進行處理的目的。

人工濕地處理系統不僅運行管理方便、脫氮除磷效果好、出水水質好，而且具有一定的景觀效應，在農村污水處理中具有廣闊的前景。

1 人工濕地處理系統的構成

填料、植物、微生物（細菌、真菌）和動物是構成人工濕地系統的主要組成部分。

土壤，是由一層層厚度各異的礦物質成分所組成大自然主體，廣泛存在于地殼上。土壤中富含的有機質和植物所需礦物元素，可以為植物的生長提供充足的營養。疏松的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤的形式，空隙間充滿水和空氣，為植物和微生物的呼吸提供氧氣。根據土壤顆粒的大小和土壤的疏松程度，土壤表現出不同的形態，對植物和微生物的生長的影響也不盡相同。當土壤基質Eh=-200mV，濕地對和TN去除效果較好；Eh=200 mV，有利于TP和COD的去除。粉砂質土壤對和COD有較好的去除效果；黏土對TN和TP去除率更高。

按照系統布水方式的不同或水在系統中流動方式的不同，一般可將人工濕地分為4種類型：自由表面流、水平潛流、垂直潛流和潮汐潛流濕地[2]。

徐德福等的研究表明蚯蚓的引入對植物的凈光合和蒸騰作用有較大影響，對蘆葦的影響尤為明顯，凈光合作用提高了81.4%，蒸發、蒸騰量增加了92.1%。蚯蚓加入后對COD的去除效果影響最為明顯，最高達79.6%，對、TN、TP的去除效率也有所提高，分別為6.6%、6.8%、4.6%[9]。

微生物是人工濕地凈化污水不可或缺的重要組成部分。人工濕地中的微生物主要去除污水中的有機物質和氨氮，某些難降解的有機物質和有毒物質可以通過微生物自身的變異，達到吸收和分解這些有機物質和有毒物質的目的。

2 人工濕地的類型

填料也成基質，一般由土壤、細沙、粗沙、礫石、碎瓦片或灰渣等構成。填料不僅是植物和微生物的生長介質，還可以通過吸附、過濾和沉淀作用直接去除污染物。

3 人工濕地影響因素

3.1 植物對濕地系統的影響

人工濕地系統中常用的植物有蘆葦、燈芯草、香蒲、香根草等。不同植物種類和植物量對濕地系統的處理效果有較大影響。王永秀等[3]的研究表明蘆葦、象草、風車草、再力花、香根草對COD、TP的綜合去除能力逐漸減弱。陳俊宏等[4]的研究表明美人蕉對總磷和氨氮的去除率明顯高于其他實驗植物。暨南大學石磊等人對濕地系統植物量對水質的凈化效果進行了研究，發現各種植物的處理效果與植物量呈現明顯的正相關。不同種類的植物，對COD、BOD5、TN、NH4-N的去除率與生物量年產率呈明顯的正相關。蘆葦分布廣泛，我國大部分地區都可種植，植株高大，生物量和生物量年產率高，對COD、BOD5、TN、NH4-N去除率高，強大的根系可以防治濕地水土流水。成片的蘆葦蕩開花季節有較高的欣賞價值，收割的蘆葦是優良的造紙原料，是一種優良的人工濕地植物。

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3.2 基質對濕地系統的影響

理論上來說，內部控制就是指企業一定程度上為了實現自身的經營目標，保護企業財產的安全性和完整性，保證企業會計信息的準確性，從而確保企業制定的經營方案能夠被有效執行，進而企業通過對內部的調整和自我約束以及規劃和評價來保證企業經營活動的有效性和經濟性。

基質是人工濕地系統中重要組成部分，不僅為植物的生長提供依托，還是微生物生長繁殖的重要載體。基質的空隙還是氧氣存在的空間，為微生物和植物的根系呼吸提供氧氣。Vacca等的研究表明，人工濕地對有機物起去除作用的主要是基質中的微生物，而基質中硝化菌、反硝化菌的代謝作用是人工濕地去除氮的主要途徑。不同基質對污水的處理效果具有顯著影響。目前常用的基質材料有煤渣、沸石、草炭、蛭石、頁巖、砂和各種土壤等以及不同基質的組合，各種常用的基質及其對污水的處理效果比較見表1。

表1 不同基質濕地處理效果

陳先生帶女兒去商場，人多，走散了，陳先生四處尋找，正著急，聽到廣播：“陳X X小朋友,你媽媽在1樓服務臺等你，聽到廣播后請……”陳先生納悶，這孩子名字咋跟自己一樣？到一樓一看，女兒在那候著呢！問其：“為何不說陳X X先生，你女兒在一樓等你？”，答曰：“怕有壞人聽到，冒充家長把我強行擄走……”

蚯蚓通過對有機質的消化分解，改善了微生物的生活環境，增加了微生物的數量。蚯蚓人工濕地細菌數量比對照組高出1.4～2.1倍，氨化細菌高出1.2～2.7倍[10]。蚯蚓通過對植物根系生長的促進和細菌數量增加，也增加了基質中脲酶的數量。有研究表明，脲酶活性和氮的去除率有較明顯的正相關性。

3.3 蚯蚓對濕地系統的影響

蚯蚓是對環節動物門寡毛綱類動物的通稱。蚯蚓的運動和排泄物對改善土壤的質量非常有益，可使土壤的透氣性保持良好，增加土壤有機質并改善結構，還能促進酸性或堿性土壤變為中性土壤，增加磷等速效成分，使土壤保持健康狀態。一只健康的蚯蚓每年能翻轉一英畝中的20~40t泥土。蚯蚓作為分解者引入人工濕地系統，可以豐富濕地食物網，延長食物鏈，提高人工濕地的凈化能力。

濕地中生長的植物包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。植物的存在可以固定床體表面、提供良好的過濾條件、防治濕地被淤泥阻塞、為微生物提供良好根區環境[1]。

合肥至淮南，兩個半小時車程。妻子下午兩點多鐘走進家門，一屁股坐在客廳沙發上，“哇哇啦啦”，失聲哭起來。我丈二和尚摸不著頭腦，心想她是在合肥跟大姐發生了爭吵，或是半路上遇見了不良路人？妻子一邊哭一邊說，我在家待一個好好的，干嗎要去合肥自找不自在。我好不容易聽明白緣由，心里輕松地笑起來說，不是紅斑狼瘡不好嗎？花一點錢算什么！妻子說，這是花錢的事嗎？明明就是一個坑害人的騙局！我說，或許醫生懷疑紅斑狼瘡，自有他的道理。妻子說，你不知道我上午半天是怎么過來的，那一刻我跳樓去死的心都有了。妻子不是心疼錢，是受到了大驚嚇。

從表1中可以看出，不同的基質對于污水的處理效果影響較大，和TP的去除率在30%～90%之間變動。同一基質對所有污染物的去除效率不能同時達到最大值。

3.4 溫度對濕地系統的影響

溫度對濕地系統的影響主要有兩方面，一是對植物的影響，一是對微生物的影響。

溫度對植物的影響不僅表現在對植物總量的影響，還能決定濕地的優勢物種。濕地系統氮的去除主要依靠硝化細菌和反硝化細菌的作用。溫度對硝化細菌和反硝化細菌的生長繁殖和活性都有較大影響。硝化反應在10℃以下就會受抑制，在6℃以下速率急劇下降[11]，在4℃以下基本停止[12]。反硝化反應速率在15℃以下急劇下降[13]。當溫度低于4℃時，生物處理廢水的效率接近于零[14]。對于我國北方地區，冬季氣溫可以達到零度以下，植物地上部分死亡，微生物活動基本停止，污水處理效率急劇下降。需采取措施才能保證濕地系統正常運行。

3.5 負荷對濕地系統的影響

負荷是影響人工濕地系統處理能力的首要因素，是集中反映人工濕地工作性能的重要參數。負荷分為水利負荷和污染負荷。

“那不行，”何北說“咱爺爺多要面兒呢，寶貝孫子讓人女的給蹬了，他老人家還不得心梗，再說你媽還不打上門兒去？”

污水中的各種污染物質是污水處理中要去除的對象，也是濕地中植物和微生物的營養來源。一般來說，適當的污染負荷才能保證人工濕地系統的正常運行，進水中過高或過低的污染負荷均會降低其處理效率。過高的污染負荷還可能造成基質的堵塞和影響植物的生長。研究發現一定范圍內，TN、NH4-N及TP的去除率一般隨著進水濃度的增加而增加；而COD、BOD及SS去除率隨著進水濃度的下降而逐漸下降。

水力負荷是影響人工濕地系統處理效率的另一個重要因素。過低的水力負荷，人工濕地系統的處理能力得不到充分利用，造成資源的浪費；過高的水力負荷則會對濕地造成沖擊，降低濕地的處理效率，造成污水排放超標，嚴重的還會造成濕地系統的崩潰。

4 展望

人工濕地系統作為一種具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低，管理方便、兼有綠化功能等特點的污水處理系統，正在廣泛用于中、小城鎮的污水處理、江河湖泊的富營養化處理和城市園林。影響人工濕地系統運行效果的因素較多，各因素相互聯系相互影響，很難確定一定的運行條件。

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[4]陳俊宏,高旭,謝偉丹,等.植物對潛流人工濕地凈化微污染水效果的影響研究[J].環境工程學報,2012,6(2):515-518.

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