人工湿地处理技术在枣庄市生态修复工程中的应用_张宗超

资源与环境科学现代农业科技2011年第17期1人工湿地的定义人工湿地是指模拟自然湿地机理的人工生态系统，是利用人工构建的湿地系统中的物理、化学和驯化的生物生化系统协同对污水进行综合作用实现对污水的净化。主要由生长在其上的水生植物、微生物和人工基质组成，构建一个特殊的基质—植物—微生物生态系统，形成植物和微生物相结合的高效净化系统。与传统概念的水处理工艺相比，人工湿地污水处理系统具有系统维护及运营费用低，对进水负荷变化适应性强，尤其对氮、磷和化学需氧量去除效果好，生态环境效益显著等特点[1-2]。人工湿地污水处理系统作为一种投资低、能耗低、运行费低、生态环境效益高的治理工程技术而受到广泛欢迎[3]。2人工湿地污水处理机理人工湿地污水处理技术是由人工建造以及监督控制下利用湿地系统净化污水，利用生态系统中物理、化学和生物的协同作用，通过过滤、沉淀、离子交换、吸附、微生物分解和植物吸收从而实现高效净化污水。人工湿地系统应包括具备一定过水能力的基质层、可在处于水饱和及厌氧状态的基质层中生长的植物、无脊椎动物和脊椎动物、好氧和厌氧微生物、可在基质层中或基质表面流动的水流5个要素[4]。2.1人工湿地中基质的作用基质又称滤料、填料，由土壤、细沙、粗沙、砾石、沸石、灰渣或碎瓦片等构成，既能为植物和微生物提供生长介质，还能通过过滤、沉淀和吸附作用直接清除污染物。自由表面流湿地多以自然土壤为基质，在考虑便于取材、经济适用等因素下水平潜流和垂直潜流湿地会根据特征污染物的不同而选择不同基质，一般以去除氨氮、总磷和化学需氧量为目标。2.2人工湿地中水生植物的作用水生植物可利用光合作用合成有机物，为异养微生物提供能量。大型水生植物繁殖速度快，在光源、水、营养充足的条件下，将占据主导地位，其还具有较强的分解和转化有机物及其他物质的能力。大型水生植物具有稳固地床表面、提供较好的物理过滤条件、为微生物生长提供表面支撑、防止冬季湿地表面冻结、畅通垂直流动系统等方面的作用，因而成为人工湿地不可缺少的组成部分。人工湿地的类型决定了湿地植物的新陈代谢对处理系统造成的影响。植物通过光合作用和根系的渗透作用，将氧传输到根圈介质，增强了有机物的好氧分解和氨态氮的硝化作用。但植物对营养物质的吸收仅在负荷率较低的自由表面流人工湿地系统中起重要作用。人工湿地中的主要植物可以分为浮水植物系统、挺水植物系统和沉水植物系统。目前所指的人工湿地一般都是挺水植物系统。浮水植物系统主要用于氮、磷的去除，沉水植物系统主要用于初级处理和二级处理后的深度处理。2.3人工湿地中微生物的作用微生物主要用于降解污水中的有机质、氮和磷。只有运用微生物的诱发变异特性，培育驯化优势菌才能去除难降解的有机物质和有毒物质[5]。3枣庄市人工湿地处理技术在生态修复工程中的应用现状3.1枣庄市人工湿地建设情况南水北调东线工程山东段控制单元治污方案项目中包括3个人工湿地项目：城郭河流域人工湿地水质净化工程、界河入湖口湿地工程、小季河湿地工程。（1）城郭河入湖口湿地工程包括3个子项目，即城郭河人工湿地水质净化工程，郭河满庄、付楼人工湿地水质净化工程，城郭河人工湿地退耕还湿项目，建成湿地81.07hm2。（2）界河入湖口湿地工程位于滕州市济微路岗头桥西，采用表面流与河道走廊结合的方式，建成湿地93.80hm2。（3）小季河人工湿地水质净化工程位于台儿庄区邳庄镇小季河季庄至赵村段东岸，采用橡胶坝、河道滞留塘和表面流湿地相结合的方式，设计面积85.75hm2。3.2人工湿地对水质改善和生态修复情况人工湿地的水力负荷2cm/d，氨氮去除负荷为0.10g/（m2·d）、CODcr去除负荷为1.2g/（m2·d）、水力停留的时间（下转第262页）人工湿地处理技术在枣庄市生态修复工程中的应用张宗超1叶爱华2周前防3（1山东省枣庄市鸿禹水利工程监理中心，山东枣庄277318；2枣庄市气象局；3枣庄市胜利渠管理处）摘要介绍了人工湿地的定义及生态修复原理，综合分析了人工湿地处理技术在地表水体富营养化治理和生态修复方面所起到的作用，特别是对南水北调东线工程山东段控制单元治污和水质改善起到非常重要的作用。关键词人工湿地；生态修复；污水处理中图分类号X522文献标识码A文章编号1007-5739（2011）17-0260-01ApplicationofConstructedWetlandProcessingontheEcologicalRestorationinZaozhuangCityZHANGZong-chao1YEAi-hua2ZHOUQian-fang3（1HongyuWaterConservancyProjectSupervisionCenterinZaozhuangCityofShandongProvince，ZaozhuangSha