人工湿地中污染物去除的数学模型-环境生态网.PDF

环境保护科学 　第 30 卷 　总第 122 期 　2004 年 4 月 ·环境与生态· 人工湿地中污染物去除的数学模型 Mathematic Model of Pollutant Removal in Artificial Wetland 张 　军 　周 　琪 ( 同济大学环境科学与工程学院　上海 　200092) 摘要 　讨论了人工湿地三种常用的数学模型( ) 衰减方程、一级动力学模型和生态动力学模型 ,并对其研究历史、发展 应用、理论基础、基本形式、建立方法 ,及其各自的优缺点做了分析。从中可以看出 ,人们对人工湿地去除污染物的内在机制 尚缺乏定量化的了解, 目前还很难对其的设计、运行和预测做出准确的评价, 因此影响了这一高效低耗的生态污水处理技 术的推广和应用 ,而人工湿地生态动力学模型的不断完善可以从根本上解决这一问题。 关键词 　人工湿地 　数学模型 　动力学模型 Abstract 　Regression equation ,First dynamic models and Ecosystem kinetic models of artificial wetlands are discussed in this paper ,their histories ,applications ,characteristic ,theories ,structures and building method are presented. Artificial wetlands are dy namic ecosystems for which is not yet completely understood and which we generally have poor predictive capabilities. Ecosystem kinetic models provide us with a useful tool for understanding wetland function and structure ,testing hypothsis and making predic tion. Key words 　Artificial Wetland 　Mathematic Model 　Dynamic Model 　　人工湿地作为一种新型生态污水处理技术 ,具 退化湿地提供稳定的水源和营养元素 ,又可为自然 ( 湿地的保护和退化湿地的恢复、重建提供一个新的 有投资和运行费用低 仅为传统二级污水厂的 1/ 10 至 1/ 2) 、抗冲击负荷、处理效果稳定、出水水质 方案 ,并能为城市居民提供一个良好的休闲娱乐场 ( ) 所。 好 ,芦苇可以利用 作为造纸原料 等诸多优点 ,特 别是其在脱氮、降磷方面的应用逐步为人们所重 视 ,因此在我国经济尚欠发达、地理条件相对宽裕 1 　人工湿地综合利用的自然与社会价值 的广大中小城镇、居民小区具有很广阔的应用前 人工湿地除具有滞留营养物质 、保护河湖海洋 景 〔1 〕。特别是表面流人工湿地在外观形式和功能 岸带免受自然力破坏、蓄洪调流等自然湿地的生态 结构上都十分类似于自然湿地系统 ,污水中的营养 功能外 ,在经过人工的强化和精心的特殊设计改 元素可以促进植物生长 ,有机污染物可以通过微生 造 ,还能发挥更多的自然与社会价值。 物的分解利用后 ,通过食物链的传递为各种动物提 首先 ,在各种生态系统中 ,湿地系统具有最高 供食物 ,从而使其成为一个经过人工强化的、生物 的初级生产力 ,其生