人工湿地及其在污水处理中的应用研究_孟盼盼

人工湿地及其在污水处理中的应用研究孟盼盼1,刘淑娟1,蒋跃平2(1.泰山学院生物科学与技术系,山东泰安271021;2.西溪国家湿地公园,浙江杭州310031)摘要:本文对人工湿地的定义、构造、分类及污水处理机理等进行了阐述。根据国内外人工湿地的应用现状,对人工湿地处理污水的应用前景进行了展望。关键词:人工湿地,污水处理,基质,水生植物,微生物中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000-2324(2010)03-0375-05收稿日期:2009-07-21作者简介:孟盼盼(1982-),女,讲师,硕士,主要从事生理生态研究。RESEARCHONCONSTRUCTEDWETLANDANDITSAPPLICATIONFORWASTEWATERTREATMENTMENGPan-pan1,LIUShu-juan1,JIANGYue-ping2(1.TaianCollege,Taian271012,China;2.XixiNationalWetlandPark,Hangzhou310013,China)Abstract:Thearticleintroducedthedefinition,construction,classificationandthemechanismsofthecon-structedwetland.Accordingtothecurrentsituationoftheapplicationathomeandabroad,thispaperpointedouttheprospectapplicationofconstructedwetland.Keywords:Constructedwetland;wastewater;substrate;microorganism;aquaticplants近年来,随着工业化和城市化的提高,工业污水和城市生活污水的排放量不断增加,全球的水体污染和富营养化现象日益严重。据估计,我国每年排放污水量达数百亿吨,但只有24%的工业污水和4%的生活污水经过处理[1],80%的饮用水源遭到污染,而已建成的传统的污水处理厂远远不能满足污水处理的需要,这就更加剧了水资源的缺乏。积极创新技术、寻求防治水污染的新模式就显得日益紧迫,人工湿地正是顺应这一要求而发展起来的一种简便有效的生态工程污水处理技术。1人工湿地的定义人工湿地是20世纪70年代发展起来的一种新兴污水处理技术,它是模拟自然湿地的人工生态系统,是一种由人工建造和监督控制的、类似沼泽地的地面[2],其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行的,一般利用这三者的协同作用来处理污水。1996年在奥地利召开的第四次国际研讨会标志着人工湿地系统作为一种独具特色的新型污水处理技术正式进入水污染控制领域[3]。2人工湿地的构造基质、水生植物和微生物是人工湿地的基本构成[4]。2.1基质人工湿地中的基质又称填料、滤料,一般由土壤、细沙、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣等构成。基质山东农业大学学报(自然科学版),2010,41(3):375-379JournalofShandongAgriculturalUniversity(NaturalScience)在为植物和微生物提供生长介质的同时,通过沉淀、过滤和吸附等作用直接去除污染物。不同的基质对人工湿地的处理效果影响较大,一般来说,含有机质丰富的基质有助于吸附各种污染物,土壤基质的去污能力不如砾石质,并且某些基质的组合要优于单一基质的处理能力,含CaCO3较多的石灰石基质可以有效地去除磷,沸石-石灰石组合的基质可以有效地去除TN、TP,煤渣-草炭基质对磷具有较强的吸附能力,花岗岩-粘性土壤基质能高效地去除污水中的磷,对TP的去除能力可达90%[5]。因此,根据污水中的污染物种类、特征可以选取不同的基质或采用几种基质的组合。2.2水生植物湿地中生长的植物通常称为湿地植物,人工湿地中的植物一般是具有处理性能好、成活率高、抗水能力强且具有一定美学和经济价值的水生植物。水生植物是湿地处理系统最明显的生物特征,它是人工湿地的主要组成部分,并在其中起着吸收利用、吸附、富集有机物和氧的传输作用,并且为微生物提供栖息地,维持湿地系统的稳定,另外,可以通过收割回收以达到一定经济效益、可作为介质所受污染程度的指示物、有助于酶在湿地系统的扩展等作用。湿地系统中的水生植物包括挺水植物、沉水植物和浮水植物。2.2.1挺水植物挺水植物是研究和实践上最常用的湿地植物,大型挺水植物在人工湿地系统中主要起固定床体表面、提供良好的过滤条件、防止湿地被淤泥淤塞、为微生物提供良好根区环境以及冬季运行支撑冰面的作用,如芦苇(Phragmitescommunis)、香蒲(Typhalstifolia)、灯心草(Ju