農村污水凈化有妙計人工濕地

王堯 劉國珍 陳廣峰

黨的二十大報告明確把“全面推進鄉村振興”作為新時代新征程“三農”工作的主題，而當下農村的環境治理仍然是短板和弱項，農村生活污水治理率偏低，農業面源污染物排放仍處高位，農業農村污染治理是鄉村振興戰略成功與否的關鍵。那么，農村污水凈化是否有妙計呢？答案是，人工濕地！

污水處理的“腎臟”

濕地對地球具有強大的生態凈化作用，與腎臟調節人體水分、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，在污水處理領域中應用廣泛。

1903年，英國約克郡建立了世界第一個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行的、與沼澤地相似的地面上，利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物作用，對污水、污泥等進行處理的一種技術。

近年來，人工濕地污水處理技術被廣泛應用于中國農村，不僅可以解決農村污水對河流湖泊的污染問題，還可以有效改善農村居民的生活環境，保障農村居民的身體健康，促進鄉村振興和社會主義新農村建設。

農村污水知多少

中國農村污水主要包括農村生活污水和農業污水兩大類。

農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、動植物脂肪等有機物為主，也含有鈉、氯、碘等多種化學元素；生活洗滌污水中含有氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽等無機鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等化學元素；沖廁污水中含有大量的細菌、病毒、寄生蟲卵等。

農業污水主要分為農田排水、飼養場排水、農產品加工污水等。污染物質主要包括汞、鉛、鋅、鉻、鎳等重金屬，有機污染物，可見懸浮物和各種病毒及蟲卵等。

這些含有有毒成分的污水如果不加處理就直接排放，會引起水體污染，破壞水體功能，嚴重的情況下，會導致魚蝦死亡、水體黑臭，使水體的自凈功能喪失，進而危害人體健康。此時就可以建造小型的人工濕地，利用濕地植物、基質及其相關微生物處理污水，這種方法不僅能有效去除污水中的懸浮物、有機污染物、氮、磷等，而且能有效去除病原微生物、重金屬等物質，實現水凈化。

人工濕地三部分

各顯“神威”

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

其中基質是人工濕地的最基礎部分，目前廣泛使用的有土壤、砂、礫石、沸石、石灰石、頁巖、塑料、陶瓷等一種或幾種組合的混合物。基質為微生物的生長提供穩定的附著基質，為濕地植物提供生長的溫床和營養物質，并可通過沉積、過濾和吸附等作用直接去除污染物。

濕地植物，即基質表面種植的植物。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、風車草、美人蕉、金魚藻等）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吸收、降解等作用，吸收水體中的氮、磷等營養物質，吸收、吸附一些有毒有害物質。而且它們的根系既可以維持濕地水力運輸，也能將光合作用產生的氧氣運輸到根的周圍，供微生物生長繁殖和降解污染物的需要。

濕地系統成熟后，基質表面和植物根系會由于大量微生物的生長而形成生物膜，常見的微生物有放線菌、磷細菌、硫細菌、亞硝化細菌、硝化細菌等細菌和真菌。微生物通過代謝活動降解污染物，為植物提供養分，使污染物轉變為植物的營養。

表面流與潛流

——凈化多方法

根據污水的流動方式，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流經各個處理單元，與自然濕地較為接近，絕大部分有機物的去除是由長在植物水下莖、桿上的生物膜來完成的。

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入濕地，以水平流動的方式經過濕地中的基質孔隙，從另一端流出。垂直潛流是污水從濕地表面流入，從上到下流經濕地基質層，從濕地底部流出；或者，水從濕地底部流入，從下到上流經濕地基質層從頂部流出。潛流人工濕地可以充分利用填料表面生長的生物膜、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，是目前國際上研究和應用較多的一種濕地處理系統。

在實際應用中，我們可根據污水或廢水的性質、水質和水量選用以上任意一種或幾種設計其工藝流程。

在農村地區，與傳統的建設污水處理廠的作法相比，建設人工濕地可以充分利用農村地形特點，因地制宜、因勢而造。除此之外，這種污水處理方法設備簡單、易于維護。規模可控；投資少，運行成本低；使用純生物技術進行水質凈化，不存在二次污染；種植水生花卉，具有良好的景觀效果；種植經濟價值較高的水生植物，可產生一定經濟效益等，優勢明顯，具有廣闊的發展前景。

知識鏈接? 巴克什營集中污水處理工程

密云水庫是北京重要的地表飲用水源地、水資源戰略儲備基地，而潮河作為密云水庫的兩大入庫河流之一，必須要保持優良的水質。為顯著改善潮河干支流水質，河北省承德市灤（luán）平縣正在建設巴克什營集中污水處理工程。通過“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，對沿線生產生活污水進行收集處理，實現污水達標排放。

巴克什營集中污水處理工程人工濕地是目前在建的國內規模最大的室內人工濕地，且達到了國內出水水質的最高標準。