關(guān)鍵詞：人工濕地；廢水處理；類型；效果

    隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口數(shù)量的劇增，各種污染也相應(yīng)增加。其中水污染（工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)面源污水）最為嚴(yán)重，據(jù)有關(guān)資料顯示，我國已有85%的江河湖泊受到不同程度的污染，僅1994年全國城市廢水排放量高達(dá)360億噸，其中80%廢水未經(jīng)處理直接排入江河湖泊。進(jìn)入21世紀(jì)以來，人們更注重生活質(zhì)量的提高，無論是政府還是個(gè)人都認(rèn)識(shí)到水污染問題的嚴(yán)重性，這就需要找到一條解決該問題的有效途徑。

    一、人工濕地在廢水處理中的應(yīng)用

    人工濕地是近三十年來發(fā)展起來的一種廢水處理新技術(shù)。1974年，自前西德首先建造人工濕地以來，該技術(shù)在美國、加拿大及歐洲一些發(fā)達(dá)國家得到迅速發(fā)展。我國人工濕地的研究起步較晚，于1990年7月在深圳建起我國第一個(gè)人工濕地污水處理工程白泥坑人工濕地污水處理系統(tǒng)。

    目前，可以利用人工濕地處理各種類型的廢水(Moshiri, 1993; Kadlec and Knight, 1996; Vymazal et al., 1998)，例如日常生活污水(Cooper et al.,1997; Schreijer et al.,1997)、采礦廢水(Kleinmann and Girts,1987; Brodie et al.,1989; Howard et al.,1989; Wenerick et al.,1989) 、農(nóng)業(yè)污水(Dubowry and Reaves,1994; Rivera et al.,1997)、垃圾滲出液(Dombush,1989; Trantman et al.,1989) 、富營養(yǎng)水體(DAngelo and Reddy,1994)。而人工濕地之所以被廣泛地應(yīng)用于廢水處理，主要有三個(gè)原因：

    (1)它能夠利用基質(zhì)-微生物一植物這個(gè)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的物理、化學(xué)和生物的三重協(xié)調(diào)作用，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、微生物同化分解和植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷和重金屬等，來實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的高效凈化，同時(shí)通過營養(yǎng)物質(zhì)和水分的生物地球化學(xué)循環(huán)，促進(jìn)綠色植物生長并使其增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化與無害化。

    (2)它具有投資低(150～800元/噸)、耗能少、操作簡單、運(yùn)行成本低廉(0.1～0.2元/噸)的特點(diǎn)，因此有較高的經(jīng)濟(jì)效益(其基建和運(yùn)行費(fèi)用僅為傳統(tǒng)二級(jí)處理的1/l0～1／2，胡康萍等，1991)。

    (3)它作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，能維持生物多樣性及構(gòu)成景觀的一部分，在去除污染物的同時(shí)，具有美化環(huán)境的功能，因此有較高的生態(tài)效益。

    二、濕地的定義與人工濕地的構(gòu)建

    由于濕地種類繁多、分布廣泛，而且不同濕地之間差異也較大，因此很難給濕地下一個(gè)明確的定義。1994年的《中國濕地生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》會(huì)議上對(duì)濕地的解釋是：處于陸地與水域的交匯處，水位接近或處于地表面，或有淺層積水，一般以低水位時(shí)水深2米處為界，并具有以下特征：(1)至少周期性的以水生、濕生植物為植物優(yōu)勢種；(2)低層土主要是濕生土壤；(3)在每年的生長季節(jié)底層土被水淹沒4個(gè)月以上。

    人工濕地是把選定的填料(如沙礫) 按一定的坡度填在一定長寬比及底面坡降的淺池內(nèi)或低洼地中，在填料表層土壤中種植一些處理性能好、成活率高、生長周期長、根系發(fā)達(dá)、美觀及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物(如水葫蘆、菹草、蘆葦?shù)?，構(gòu)成一個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)。

    三、人工濕地的類型

    在廢水處理中，主要應(yīng)用兩種類型，即表層流人工濕地（廢水水平流動(dòng)，通過濕地而沉淀）和滲漏人工濕地（廢水垂直流入，經(jīng)滲透沉積后排水去除），它們具有不同的作用，可以根據(jù)需要選擇。

    目前，美國、澳大利亞、日本、英國、荷蘭、德國等國家已廣泛應(yīng)用表層流人工濕地來處理廢水。廢水從它表面流過，一般有一個(gè)或幾個(gè)填料床組成，床底填有基質(zhì)，并有防漏層來阻止廢水滲入地下而污染地下水，在系統(tǒng)中種植一些水生植物如水葫蘆、蘆葦、菹草等，廢水經(jīng)常同表層水流相混合，在濕地內(nèi)流動(dòng)，持續(xù)時(shí)間一般為10天左右。這種類型的濕地，對(duì)生化需氧量（BOD）、化學(xué)需氧量（COD）、懸浮物等指標(biāo)的去除率高于滲漏人工濕地。滲漏人工濕地使污水從濕地表面縱向流入填料床的底部，床體處于不飽和狀態(tài)，氧可通過大氣擴(kuò)散和植物傳輸進(jìn)入人工濕地系統(tǒng)。垂直潛流人工濕地的硝化能力高于水平潛流濕地，可用于處理氨氮含量較高的污水，但其缺點(diǎn)是對(duì)有機(jī)物的去除能力不如表層流人工濕地。

    四、人工濕地處理廢水的效果

    隨著研究的發(fā)展，對(duì)濕地去污能力的研究不再停留在定性上，而是更注重定量的研究。其中一個(gè)反映濕地去污能力的重要數(shù)據(jù)庫是NADB（North American Data Base）,它是通過對(duì)100多個(gè)廢水處理型濕地的調(diào)查研究而建立（Knight et al.,1992）。該數(shù)據(jù)庫說明濕地對(duì)BOD、COD的去除率可達(dá)80～90%，但對(duì)氮、磷的去除率相對(duì)較低，而且變化也較大，一般在50%左右。J.T.A.Verhoeven和A.F.M.Meuleman（1999）通過對(duì)滲漏濕地十年的研究，也得出了反應(yīng)濕地去污能力的一些數(shù)據(jù)。從實(shí)踐的角度來說，人工濕地的去污能力會(huì)更強(qiáng)。因?yàn)樗鼈兊哪康男愿鞔_，而且可在最大程度上受人為控制。在歐洲和美國，凡是投入運(yùn)行并達(dá)到成熟的人工濕地，基本上都能達(dá)到尾水排放標(biāo)準(zhǔn)。

    五、前景展望與實(shí)踐應(yīng)用

    從人工濕地成功的應(yīng)用實(shí)例可以看出，它是一種正在得到不斷研究、應(yīng)用的廢水處理技術(shù)。盡管運(yùn)用人工濕地來處理工業(yè)廢水、日常生活污水、農(nóng)業(yè)廢水等方面的研究已有三四十年的歷史，但是迄今為止應(yīng)用人工濕地處理養(yǎng)殖廢水的研究卻只有510年的時(shí)間，而且具體的研究事例也尚未多見（R. L. Knight et al., 2000）。所以在現(xiàn)階段我們的研究主要是應(yīng)用人工濕地來凈化蛋鴨養(yǎng)殖過程中所產(chǎn)生的污水（見圖3）。本研究以德清縣利虹禽業(yè)有限公司的蛋鴨養(yǎng)殖場(見圖4)為基地，該蛋鴨養(yǎng)殖場是浙江省較大的蛋鴨養(yǎng)殖場，占地面積達(dá)80畝，全年飼養(yǎng)蛋鴨、種鴨10萬只。養(yǎng)殖場采用循環(huán)水人工池，鴨場水清鴨壯，病害少。但到夏天，特別是高溫季節(jié)，排水量增加，過多過肥的池水又造成了水田肥害，河水的富營養(yǎng)化。因此，我們通過構(gòu)建人工濕地來凈化這些富營養(yǎng)水體，并要進(jìn)行長期的實(shí)驗(yàn)來說明濕地的去污能力。

    參考文獻(xiàn)：
[1]Jos T.A.,Verhoeven, Arthur F.M.Meuleman,1998. Wetland for wastewater treatment: Opportunities and limitations. Ecological Engineering, 12(1999):5-12
[2]Amelia K. Kivaisi. The potential for constructed wetlands for wastewater treatment and reuse in developing countries: a review. Ecological Engineering ,16 (2001): 545-560
[3]A.G. Werker , J.M. Dougherty, J.L. McHenry, W.A. Van Loon. Treatment variability for wetland wastewater treatment design in cold climates. Ecological Engineering ,19 (2002) 1-11
[4]Barry A. Costa-Pierce. Preliminary investigation of an integrated aquaculturewetland ecosystem using tertiary-treated municipal wastewater in Los Angeles County, California. Ecological Engineering ,10 (1998): 341-354
[5]Robert L. Knight et al.. Constructed wetlands for livestock wastewater management. Ecological Engineering ,15 (2000): 41-55
[6]何池全, 趙魁義, 余國營, 趙志春, 王國平. 濕地生態(tài)過程研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2000，15(20):165-171
[7]李軍，丁立.湖南給水排水[M].長沙: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1994
[8]文樂元，謝可軍.人工濕地新型污水處理技術(shù)[J].西南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，22(2):76-79
[9]崔保山，劉興土.濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一些基本問題探討[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2001，12(1):145-150
[10]籍國東，孫鐵珩，李順.人工濕地及其在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，13(2):224-228
[11]春雷，常杰，葛瀅，朱蔭湄.復(fù)合垂直流人工濕地對(duì)低濃度養(yǎng)殖廢水循環(huán)凈化功能研究[J].科技通報(bào)，2004，20(1):15-17
[12]廖新悌，駱世明.人工濕地對(duì)豬場廢水有機(jī)物處理效果的研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2002，13(1):113-117
[13]諸惠昌，胡紀(jì)萃.新型廢水處理工藝人工濕地的設(shè)計(jì)方法[J].環(huán)境科學(xué)，1993，l4(2):39-43
[14]鄭雅杰.人工濕地系統(tǒng)處理污水新模式的探討[J]. 環(huán)境科學(xué)進(jìn)展，1995，3(6):1-8
[15]胡康萍，劉少寧.一種經(jīng)濟(jì)、有效、簡便、可靠的污水處理技術(shù)人造濕地系統(tǒng)[J].環(huán)境工程，1991，9(2):6-10
[16]楊士軍.濕地的價(jià)值[J].環(huán)境，1998，(1):41-42