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人工湿地在城市污水处理中的应用 摘要：人工湿地是20世纪70~80年代发展起来的新型污水处理工艺，是由人工优化模拟湿地处理系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能的处理系统，且可由人为监督控制的废水处理系统，是一种集物理、化学、生化反应为一体的废水处理技术；一般由人工基质和生长在其上的水生植物组成，是一个独特的土壤、植物、微生物综合生态系统。本文介绍了人工湿地的含义、净化污水的原理、人工湿地的工艺流程、处理污水的优缺点、在污水处理中的应用以及发展前景。 关键词：人工湿地 城市污水 污水治理 前言 城市污水是目前我国江河、湖泊水域污染的重要原因, 已越来越成为制约我国经济发展和社会可持续发展的因素, 各种水污染事件已严重影响到人们的生产、生活( 如太湖蓝藻事件等) , 加强城市污水处理已刻不容缓。目前, 我国正处于城市污水处理事业的大发展时期。随着国家西部大开发战略的实施, 中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。位于广西南宁市隆安县的“邕江水源地上游人工湿地处理污水示范工程”是南宁市创建国家级生态示范区的重点工程之一, 该项目是人工湿地处理污水技术在南宁市的首次应用。 一．人工湿地的含义 人工湿地是模拟天然湿地的物质循环和能量了流动，在一定长宽比及具有地面坡度的洼地中，有土壤和填料共同组成床体，废水在窗体的缝隙或表面流动，并在床体表面种植处理性能好、成活率高、美观且具有经济价值的水生植物，具有良好去污能力的生态系统，对废水经行处理。 二．人工湿地的净化机理 SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用，BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用，代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。污水中COD去除的原理与BOD基本相同。 　　N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。 　　作用机理：对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤，通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除；化学微生物代谢：利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物；通过生物硝化-反硝化作用去除氮；部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。自然死亡：细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡，植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除，植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除，多年生沼泽生植物，每年收割一次，可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。 1.湿地基质的过滤吸附作用 　　污水进入湿地系统，污水中的固体颗粒与基质颗粒之间会发生作用，水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。水中颗粒迁移到基质颗粒表面时，在范德华力和静电力作用下以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下，被粘附与基质颗粒上，也可能因为存在絮凝颗粒的架桥作用而被吸附。 　　此外，由于湿地床体长时间处于浸水状态，床体很多区域内基质形成土壤胶体，土壤胶体本身具有极大的吸附性能，也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。 　　物理过滤和吸附作用是湿地系统对污水中的污染物进行拦截从而达到净化污水的目的的重要途径之一。 2. 湿地植物的作用 　　植物是人工湿地的重要组成部分。人工湿地根据主要植物优势种的不同，被分为浮水植物人工湿地，浮叶植物人工湿地，挺水植物人工湿地，沉水植物人工湿地等不同类型。湿地中的植物对于湿地净化污水的作用能起到极重要的影响。 　　首先，湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样，具有分解和转化有机物和其他物质的能力。植物通过吸收同化作用，能直接从污水中吸收可利用的营养物质，如水体中的氮和磷等。水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收，最后通过被收割而离开水体。 　　其次，植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。植物的根茎叶都有吸收富集重金属的作用，其中根部的吸收能力最强。在不同的植物种类中，沉水植物的吸附能力较强。根系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。 　　再次，植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积。植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。相关文献表明，植物根际的微生物数量比非根际微生物数量多得多，而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。 　　最后，植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。 　　由此可见，湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。 3. 微生物的消解作用 　　湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，等等。通过这一系列的作用