- 相關(guān)推薦
人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用
第9卷第4期2011年12月
濕地科學(xué)
WETLANDSCIENCE
Vol.9No.4Dec.2011
人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用
張清
(國家自然科學(xué)基金委員會，北京100085)
摘要:論述了人工濕地污水處理技術(shù)的機制和優(yōu)勢，闡述了人工濕地的構(gòu)建和污水處理研究進展，表明人工濕地的污水處理效率與污染物的種類和污染程度、人工濕地的類型、濕地植物種類、基質(zhì)類型、水力停留時間和水力負荷等密切相關(guān)。在中國，典型人工濕地有3種類型，分別為垂直流人工濕地、潛流式人工濕地和表面流人工濕地，主要用于處理來自化糞池、養(yǎng)殖場、造紙廠、油田、煤礦、富營養(yǎng)湖泊以及城市生活等的污水。構(gòu)建人工濕地常用的植物有蘆葦(Phragmitesaustralis)、香蒲(Typhaorientalis)、美人蕉(Cannaindica)、眼子菜(Potamogetonsp.)和金魚藻(Ceratophyllumdemersum)等，常見的基質(zhì)成分為礫石、沸石、沙子、土壤或爐煤渣等。通過系統(tǒng)總結(jié)中國人工濕地在污水處理過程中的研究進展和應(yīng)用實例，認為建立人工濕地去除污染物具有良好的應(yīng)用前景，今后應(yīng)該進一步加強人工濕地的基礎(chǔ)理論研究，進一步推廣人工濕地的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：人工濕地；濕地構(gòu)建；污水處理；研究展望中圖分類號：X171
文獻標(biāo)識碼：A
文章編號：1672-5948(2011)04-373-07
濕地是由水陸相互作用而形成的具有特殊功能的自然綜合體，是重要的國土資源和自然資源，是生物重要的生存環(huán)境，與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)，也是自然界最富有生物多樣性的生態(tài)景觀[1]。目前，基于學(xué)術(shù)和管理兩個層面，約有濕地定義60余種[2,3]�；趯W(xué)術(shù)層面，主要從水文學(xué)、植物學(xué)、泥炭地質(zhì)學(xué)和景觀學(xué)等幾個角度給出了濕地定義[4]；由于研究者從不同學(xué)科出發(fā)，研究的區(qū)域及對象不同，給出的定義也有差異�；诠芾韺用�，被廣泛認可的當(dāng)屬《濕地公約》中的濕地定義：“濕地系指不論其為天然或人工、長久或暫時之沼澤地、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者，包括低潮時
[5]
水深不超過6m的水域�！�。濕地是富有生物多
減少[8,9]，為了保護濕地，各地除建立濕地自然保護區(qū)對自然濕地進行保護外，還積極模擬天然濕地，構(gòu)建和發(fā)展人工濕地，以利用其造福人類。
1人工濕地的發(fā)展
人工濕地(constructedwetland)是人工設(shè)計與建造的由飽和基質(zhì)、挺水與沉水植被、動物和水體組成的復(fù)合體[10]。在20世紀(jì)70年代，人工濕地處理系統(tǒng)大多利用原有的天然濕地，將天然濕地系統(tǒng)與人工建造的氧化塘處理系統(tǒng)結(jié)合起來，既保持了天然濕地的原有結(jié)構(gòu)，又提高了氧化塘系統(tǒng)的處理效果；80年代以后，人工濕地發(fā)展為由人工建造的、以不同粒徑的礫石等為填料基質(zhì)，并種植有一定去污能力植物的處理系統(tǒng)，這樣的構(gòu)建模式使得人工濕地進入了規(guī)模性的應(yīng)用階段[11]。國外對人工濕地污水處理技術(shù)研究開展較早，最早可以追溯到1903年建在英國約克郡Earby的濕地系統(tǒng)，它持續(xù)運行到1992年；1953年，德國Seidel在研究中發(fā)現(xiàn)，蘆葦(Phragmitesaustralis)通過其根區(qū)產(chǎn)生微生物活性的區(qū)域作為生化反應(yīng)器來轉(zhuǎn)化、降解有機物，可以去除污染物[12]。1990年7月，
樣性和生態(tài)功能的生態(tài)系統(tǒng)，被譽為“生物超市”、
[6]“自然之腎”、“物種基因庫”和“文明的發(fā)源地”。
中國是世界上濕地資源最豐富的國家之一，其面積僅次于加拿大、俄羅斯和美國[7]。近幾十年來，由于盲目開墾濕地、過度耗用水資源、任意排放污染物以及氣候暖干化、河流天然水量減少、泥沙淤積嚴(yán)重等因素使得中國濕地不斷退化、面積急劇
收稿日期：2011-06-19；修訂日期：2011-08-11
作者簡介：張清(1972-)，男，內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布人，工學(xué)博士，副研究員，主要從事環(huán)境工程方面的研究。E-mail:Zhangqing02@mail.tsinghua.org.cn
374
濕地科學(xué)
9卷
在中國深圳成功建立了第一個人工濕地污水處理工程——白泥坑人工濕地污水處理系統(tǒng)[13]。
2人工濕地的構(gòu)建與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
人工濕地的一般工藝流程包括預(yù)處理、水生植物池和集水排水3大部分[14]，如：原污水→格柵→污水集水池→植物池A→植物池B→集水池→回用或排放水體[15]，其中起主要凈化作用的是水生植物池，因此幾乎所有的研究都是在水生植物池中進行。人工濕地構(gòu)建者為了使?jié)竦鼐哂懈玫娜ノ坌�，常常根�?jù)污染物組分的不同和主要污染物的含量，來構(gòu)建不同類型的人工濕地，選擇適宜的填充基質(zhì)、水生植物、水力停留時間(hy-draulicretentiontime，HRT)和水力負荷度(loadofhydraulicpower，LHP)等，來提高不同人工濕地凈化受污染水的效果。2.1人工濕地的類型
根據(jù)污水在濕地床中流動的方式，可將人工濕地分為3種類型[16]：垂直流人工濕地(verticalflowconstructedwetland，VFCW)、潛流式人工濕地(subsurfaceflowconstructedwetland，SSFCW)和表面流人工濕地(surfaceflowconstructedwetland，SFCW)。
垂直流人工濕地主要用于處理氨氮含量高的污水，污水從濕地表面縱向流向填料床的底部；其對磷的去除效率差異很大[17~19]，且體積負荷較小，對介質(zhì)要求較高，水流容易堵塞[20,21]，不利于推廣使用，但與表面流、潛流式人工濕地相比，垂直流人工濕地具有較強的去除有機物和氮的能力[22,23]，且有很高的穩(wěn)定性及抗沖擊負荷能力[24]。龔琴紅等研究認為，垂直流人工濕地填料在磷的去除中起主要作用[25]；SunG等利用垂直流人工濕地的回流技術(shù)處理農(nóng)業(yè)污水，發(fā)現(xiàn)其對化學(xué)需氧量(CODCr)、五日生化需氧量(BOD5)、固體懸浮物(SS)和氮的去除率明顯提高[26]。復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)處理效果相當(dāng)穩(wěn)定，但對總氮去除效果較差[27]。
潛流式人工濕地由一個或多個填料床組成，污水從一端水平流過填料床到另一端。與表面流濕地相比，其對BOD5、CODCr、SS和重金屬的去除效果較好，同時，處理過程中減少了臭氣的散發(fā)和臭味的產(chǎn)生，而且床體可以對污水保溫，這種工藝在國際上有較多的研究和應(yīng)用，用于處理生活污水[28]、工業(yè)廢水[29]、醫(yī)療廢水[30]、暴雨徑流[31]、礦山
廢水[32,33]、石油開采廢水[29,34~36]、垃圾場滲濾液[37]等
污水，但潛流式人工濕地容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象[38,39]。
表面流人工濕地的水力路徑以地表推流為主，在污水處理過程中，主要是通過植物莖葉的攔截、土壤的吸附過濾和污染物的自然沉降來達到去除污染物的目的。表面流人工濕地的去污能力高于天然濕地處理系統(tǒng)，但與垂直流、潛流式人工濕地相比，其去污效果相對較差。
聶志丹等研究發(fā)現(xiàn)，垂直流人工濕地對氨氮、總氮和總磷的去除效果最好，潛流人工濕地對高錳酸鹽指數(shù)和葉綠素a的去除效果最好[40]。有研究表明，表面流濕地對總氮的去除效果較好[41]，但在運行過程中容易產(chǎn)生異味，孳養(yǎng)蚊蠅，造成局部環(huán)境惡劣，也不適合在寒冷地區(qū)應(yīng)用[42]。而表面流人工濕地與潛流人工濕地組合，則具有污水處理效果穩(wěn)定、水力負荷大等特點[43]。除此之外，還有很多以上述人工濕地為基礎(chǔ)進行改良設(shè)計的人工濕地污水處理系統(tǒng)，如波式潛流人工濕地[44]、潛流型厭氧處理濕地[45]、推流床濕地、下行流濕地、上行流濕地、好氧塘和兼性塘的不同組合工藝[46]等，去污效果各有利弊。2.2人工濕地的基質(zhì)
目前，用于人工濕地的基質(zhì)主要有石塊、礫石、砂粒、細砂、砂土和土壤[47~49]，還有礦渣、煤渣和活性炭等[50]。這些基質(zhì)可以為微生物的生長提供穩(wěn)定的依附表面，除此之外，基質(zhì)還可以為水生植物提供支持載體和生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，當(dāng)這些營養(yǎng)物質(zhì)通過污水流經(jīng)人工濕地時，基質(zhì)通過一些物理、化學(xué)途徑(如吸附、吸收、過濾、絡(luò)合反應(yīng)和離子交換等)凈化污水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)及其他污染物[51]，基質(zhì)對有機污染物的去除主要體現(xiàn)在對磷的吸附上[52]。魏成等研究發(fā)現(xiàn)，沙土混合基質(zhì)對污染物總氮、總磷、CODCr和BOD5的去除率最高，小粒徑基質(zhì)比大粒徑基質(zhì)效果更好，并能夠保持更穩(wěn)定的凈化效率[53]。有學(xué)者分別研究了鋼鐵廠廢渣、沸石、砂子、蛭石、黃褐土、下蜀黃土、粉煤灰、礦渣、鋼渣、頁巖、礫石和棕色土壤等人工濕地填料對磷的吸附特性[54~57]，都發(fā)現(xiàn)人工土配方的混合基質(zhì)的吸附能力和凈化水質(zhì)能力均高于原料基質(zhì)。
人工濕地土壤類型的不同對污水處理效果也有很大的影響[58,59]。楊昌鳳等認為，這與土壤里的微生物、土壤的離子交換能力有關(guān)[60]。本文作者
4期
張清等：人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用
375
認為，在實際處理污水時，除了考慮土壤的靜態(tài)處理效果外，還要考慮土壤的透水性，兼顧兩方面因素，所建的人工濕地才能有較好的污水處理效果。2.3人工濕地的植物
濕地植物種類很多，其生長易受到介質(zhì)、氣候條件等的影響，植物吸收污染物的能力也隨生長與生理活動的狀態(tài)而變化，因而其污水凈化效果也不一樣。人工濕地選擇的植物必須適應(yīng)當(dāng)?shù)氐耐寥篮蜌夂驐l件。因各種濕地植物對不同污染物的去除效果各有差異，所以多種植物組合使用時，將有利于植物之間取長補短，從而提高濕地系統(tǒng)的污水凈化效率[61]。目前人工濕地植物研究的重點已從鳳眼蓮(水葫蘆)(Eichhorniacrassipes)轉(zhuǎn)移到蘆葦和香蒲(Typhaorientalis)上[62]，蘆葦和香蒲在人工濕地中被廣泛使用，它們既是中國北方與南方的常見物種，也是國際公認的最佳濕地植物[63]。
濕地植物能有效促進濕地的氮元素轉(zhuǎn)化過程，顯著縮短無機氮在濕地中的寄宿時間[64]，但濕地植物對重金屬(如Cu[65]、Zn[66]等)的吸收積累能力主要取決于植物體的生物量。濕地植物能有效提高水體透明度和水體觀感，但并不能明顯提高人工濕地對CODCr和DO的凈化效果[67]。王德科等在杭州發(fā)現(xiàn)，金魚藻(Ceratophyllumdemersum)、狐尾藻(Myriophyllumverticillatum)、微齒眼子菜(Pota?mogetonmackianus)、馬來眼子菜(Potamogetonmalaianus)、鳳眼蓮和苦草(Vallisneriaspiralis)6種水生植物對水中總氮、總磷和硝態(tài)氮都有較好的去除效果，尤其以狐尾藻和微齒眼子菜兩種植物的效果最好[66]。王慶海等在北京以各種水生植物的越冬成活率、功能期、總生物量、植株平均氮、磷含量和氮、磷累積量為指標(biāo)進行聚類分析表明，供試的8種植物按照凈化能力可明顯分為3類：水生鳶尾(Irispseudacorus)的生物量大，氮、磷含量和氮、磷累積量高，對水中氮、磷污染物的去除能力強；菖蒲(Acoruscalamus)、香蒲、荻(Triarrhercasac?chariflora)和蘆竹(Arundodonax)的生物量較大，氮、磷含量和氮、磷累積量較高，對水中氮、磷污染物的去除能力也較強；扁稈藨草(Scirpusplanicul?mis)、千屈菜(Lythrumsalicaria)和蘆葦?shù)纳锪枯^低，對氮、磷的綜合去除能力較弱[68]。
陳永華等在長沙根據(jù)濕地植物實際各項單一指標(biāo)的比較情況，建立了凈化潛力的綜合評價體
系[69]，把17種植物按照凈化能力分為3大類，第1大類為具有較強凈化能力的植物：蘆葦、千屈菜、美人蕉(Cannaindica)、風(fēng)車草(Cyperusahemifo?lius)、水蔥(Scirpusvalidus)、再力花(Thaliadealbata)和花葉美人蕉(Variegatedcanna)；第2大類為具有中等凈化能力的植物：菖蒲、蘆竹、香蒲和梭魚草(Pontederiacordata)；第3大類為具有較弱凈化能力的植物：鳶尾、野芋(Colocasiaantiquorum)、燈心草(Juncuseffusus)、蔥蘭(Zephyranthescandida)、澤瀉(Alismaplantago)和花菖蒲(Irisensata)。從以上幾個典型例證可以看出，在不同的地域用相同的濕地植物對同一種污染物的凈化效果是不同的。因此，應(yīng)該因地制宜，尋找適合本地自然環(huán)境的濕地植物，在人工濕地中加以應(yīng)用。
3人工濕地的應(yīng)用
作為20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型污水處理生態(tài)系統(tǒng)，人工濕地以其建設(shè)運營成本低、去污能力強、使用壽命長、工藝簡單、組合多樣化等優(yōu)勢，近年來在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用[70~73]，其應(yīng)用范圍主要集中在褐煤熱解[74]、油砂廢水[75]、礦山廢水[76]、奶品加工[77]、食品工業(yè)[78]、造紙廢水[79]、烴類廢水[80]和垃圾場滲濾液[81]凈化處理等方面，但應(yīng)用人工濕地對農(nóng)田污水灌溉前的凈化處理的報道卻少見。中國在這些方面的研究起步較晚，人工濕地規(guī)模較小，在處理技術(shù)和管理上還相對比較落后。以上人工濕地污水凈化處理的典型應(yīng)用實例見表1。
4建議
人工濕地系統(tǒng)是一個半開放、半封閉的生態(tài)系統(tǒng)，它形成了良好的內(nèi)部循環(huán)，投資低、處理污水效果明顯，操作簡單、維護和運行費用低廉，在處理污水的同時還可以種草、養(yǎng)魚，增加收益，節(jié)約資源，具有較好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益，在大、中、小城市和鄉(xiāng)村缺少專業(yè)管理和技術(shù)人員的條件下均能使用，具有極其廣闊的應(yīng)用前景。但中國南北氣候差異較大，要在全國范圍內(nèi)統(tǒng)一推廣人工濕地污水處理系統(tǒng)困難較大，為此提出以下建議。
第一，加強人工濕地基礎(chǔ)理論研究。目前關(guān)于人工濕地的研究大多集中在對濕地類型、填充
376
濕地科學(xué)
9卷
表1國內(nèi)應(yīng)用人工濕地處理污水的典型實例
Table1TypicalcasesofwastewatertreatmentusingtheconstructedwetlandsinChina
人工濕地類型
污水類型飲用水凈化[82]
水生植物蘆葦?shù)?/p>
人工濕地基質(zhì)礫石
水力負荷[m3/(m2·d)]
1.20.275～0.32
礫石,人工土沸石,礫石,高爐煤渣碎石
21,14,70.375,0.5,0.75
1.01.3*14.0*0.24～2.4
污染物種類磷酸鹽,CODCr,BOD5,氨氮CODCr,BOD5,總磷,總氮,溶解氧CODCr,BOD5,總磷,氨氮CODCr,BOD5,總磷,總氮氨氮,葉綠素a,藍藻CODCr,BOD5,pH,固體懸浮物CODCr,總磷,總氮,氨氮CODCr,總磷,總氮,氨氮,硝態(tài)氮CODCr,BOD5,總
生活污水[44]
蘆葦,美人蕉
土壤,礫石
0.375*
磷,總氮,固體懸浮物,氨氮
油田污水[89]
蘆葦
礫石,爐渣
0.5,HRT=2d
CODCr,總磷,總氮,石油類化合物SO4-2,Mn,Fe,大腸菌群等
河道污水[83]香蒲等
垂直流人工濕地化糞池污水[84]美人蕉
養(yǎng)殖場污水[85]蘆葦,香蒲
富營養(yǎng)湖水[86]
造紙廠廢水[87]蘆葦沙粒,礫石沸石,粉煤灰,礫石沸石,碎石
景觀水體[88]草皮
暴雨徑流[31]
潛流式人工濕地
蘆葦,茭草
煤礦污水
[90]
蘆葦FeSO40.6
*
注：表中水力負荷一列中標(biāo)*號者為作者根據(jù)參考文獻數(shù)據(jù)計算得出。
基質(zhì)和水生植物的選擇與評價方面，而有關(guān)構(gòu)建人工濕地時濕地面積、水流深度、濕地植物的種植密度、尤其是最佳水力負荷的設(shè)定等方面的研究報道很少，研究工作缺乏系統(tǒng)性和針對性。建議進一步探究人工濕地的去污機制，優(yōu)化設(shè)計參數(shù)，為人工濕地的構(gòu)建提供可靠的理論依據(jù)。
第二，加大人工濕地的推廣與應(yīng)用力度。目前，有關(guān)利用人工濕地進行污水處理的研究大多數(shù)都處于實驗性階段，污水制備和人工濕地構(gòu)建也多數(shù)停留在實驗室模擬階段，不同地區(qū)、不同類型的人工濕地在現(xiàn)實生活當(dāng)中運行時，往往難以達到預(yù)期的理想效果，還需進一步結(jié)合不同地域的環(huán)境條件和不同的應(yīng)用目的開展研究和進行技術(shù)推廣。
[2]楊永興.國際濕地科學(xué)研究的主要特點、進展與展望[J].地理科
學(xué)進展,2002,21(2):111~120.
[3]CHENHongjun,WANGGuoping,LUXianguo.WetlandDefini-tions:Creation,EvolutionandApplication[J].濕地科學(xué),2010,8(3):293~304.
[4]王國平,劉景雙,湯潔.沼澤沉積與環(huán)境演變研究進展[J].地球科學(xué)進展,2005,20(3):304~311.
[5]李祿康.濕地與濕地公約[J].世界林業(yè)研究,2001,14(1):1~7.[6]賈萍,宮輝力,趙文吉,等.我國濕地研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].首都師范大學(xué)學(xué)報,2003,24(3):84~88.
[7]江春波,惠二青,孔慶蓉,等.天然濕地生態(tài)系統(tǒng)評價技術(shù)研究進展[J].生態(tài)環(huán)境,2007,16(4):1304~1309.
[8]羅新正,朱坦,孫廣友,等.松嫩平原濕地荒漠化現(xiàn)狀、成因和對策[J].中國沙漠,2003,23(4):373~378.
[9]NichollsRJ,HoozemansFMJ,MarchandM.Increasingfloodriskandwetlandlossesduetoglobalsealevelrise[J].GlobalEnvi-ron.Change,1999,9:69-87.
[10]夏漢平.人工濕地處理污水的機理與效率[J].生態(tài)學(xué)雜志,
2002,21(4):51~59.
參考文獻
[1]呂憲國,劉曉輝.中國濕地研究進展[J].地理科學(xué),2008,28(3):
301~308.
4期
張清等：人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用
377
[11]WallaceS.Advanceddesignsforconstructedwetlands[J].Bio.
Cycle,2001,42(6):40-44.
[12]耿琦鵬,洪劍明.人工濕地凈化污水機理研究進展[J].南水北
調(diào)與水利科技,2006,4(5):43~45.
[13]周奔.人工濕地系統(tǒng)在我國污水處理中的應(yīng)用以及發(fā)展前景
[J].科技資訊,2007,(5):122~123.
[14]李寒娥.人工濕地系統(tǒng)在我國污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境污染
治理技術(shù)與設(shè)備,2004,5(7):9~12.
[15]劉全中.人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化技術(shù)的工藝設(shè)計[J].給水排
水,2001,27(8):35~36.
[16]蔡佩英,馬祥慶.人工濕地污水處理技術(shù)研究進展[J].亞熱帶
水土保持,2008,20(1):8~11.
[17]LuederitzV,EckertE,Lange-WeberM,etal.Nutrientremoval
efficiencyandresourceeconomicsofverticalflowandhorizon-talflowconstructedwetlands[J].Ecol.Eng.,2001,18:157-171.[18]KadlecRH.Chemical,physicalandbiologicalcyclesintreat-mentwetlands[J].Wat.Sci.Tech.,1999,40(3):37-44.
[19]吳振斌,陳輝蓉,賀鋒,等.人工濕地系統(tǒng)對污水磷的凈化效
果[J].水生生物學(xué)報,2001,25(1):29~34.
[20]PlatzerC,MauchK.SoilClogginginVerticalFlowReedBeds
Mechanism,Parameter,ConsequenceandSolutions[J].Wat.Sci.Tech.,1997,35(5):175-181.
[21]詹德吳,吳振斌,張晟,等.堵塞對復(fù)合垂直流濕地水力特征
的影響[J].中國給水排水,2003,19(2):1~4..
[22]WeedonCM.Compactverticalflowconstructedwetlandsys-tems-firsttwoyears'performance[J].Wat.Sci.Tech.,2003,48(5):15-23.
[23]LaberJ,PerflerR,HaberlR.Twostrategiesforadvancednitro-geneliminationinverticalflowconstructedwetlands[J].Wat.Sci.Tech.,1997,35(5):71-77.
[24]楊敦,徐麗花,周琪.潛流式人工濕地在暴雨徑流污染控制
中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,2002,21(4):334~336.
[25]龔琴紅,田光明,丁曄,等.垂直流濕地對生活污水中磷的去
除效果研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2004,23(6):1046~1049.[26]SunG,GrayKR,BiddlestoneAJ,etal.Effectofeffluentrecir-culationontheperformanceofareedbedsystemtreatingagricul-turalwastewater[J].ProcessBiochem.,2003,39:351-357.[27]孫大朋,張祖陸,盧鵬飛.復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)對小清河
污水的凈化效果研究[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2007,1:42~44.[28]MaehlumT,StalnackeP.RemovalEfficiencyofThreeCold-Cli-mateConstructedWetlandsTreatingDomesticWastewaterEf-fectsofTemperature,Seasons,LoadingRatesandInputConcen-trations[J].Wat.Sci.Tech.,1999,40(3):273-281.
[29]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,2002,13(2):224~228.
[30]LaberJ,HaberlR,ShrestaR.Twostageconstructedwetlands
fortreatinghospitalwastewaterinNepal[J].Wat.Sci.Tech.,1999,40(3):317-324.
[31]李旭東,李廣賀,張旭,等.沸石床處理農(nóng)田暴雨徑流氮磷中
試研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2003,4(9):22~26.
[32]ScholzM.Treatmentofgullypoteffluentcontainingnickeland
copperwithconstructedwetlandsinacoldclimate[J].J.Chem.Tech.,2004,79(2):153-162.
[33]戴全裕,蔡述偉,張秀英.多花黑麥草對黃金廢水凈化與富集
的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,1998,18(50):553~556.
[34]YangL,HuCC.TreatmentofOil-refineryandSteel-millWaste-watersbyMesocosmConstructedWetlandSystems[J].Wat.Sci.Tech.,2005,51(9):157-164.
[35]ChimneyMJ,PietroKC.Decompositionofmacrophytelitter
inasubtropicalconstructedwetlandinsouthFlorida(USA)[J].Ecol.Eng.,2006,27(4):301-321.
[36]許學(xué)工,ShawLY,張枝煥,等.濕地狀態(tài)對石油污染和植物長
勢影響的模擬研究[J].北京大學(xué)學(xué)報,2005,41(6):935~940.[37]SawaittayothinV,PolprasertC.Nitrogenmassbalanceandmi-crobialanalysisofconstructedwetlandstreatingmunicipalland-fillleachate[J].BioresourceTech.,2006,98(3):565-570.[38]ChrisCT,JamesPS.Accumulationoforganicsolidsingav-el-bedconstructedwetlands[J].Wat.Sci.Tech.,1995,32(3):229-239.
[39]RyszardB,SedzideMB.SoilcloggingPhenomenainConstruct-edWetlandswithSubsurfaceFlow[J].Wat.Sci.Tech.,1997,35:183-188.
[40]聶志丹,年躍剛,金相燦,等.3種類型人工濕地處理富營養(yǎng)化
水體中試比較研究[J].環(huán)境科學(xué),2007,28(8):1675~1680.[41]鄭仁宏,鄧仕槐,李遠偉,等.表面流人工濕地硝化和反硝化強
度研究[J].環(huán)境污染與防治,2007,29(1):37~39.
[42]吳樹彪,董仁杰.人工濕地污水處理應(yīng)用與研究進展[J].水處
理技術(shù),2008,34(8):5~11.
[43]李杰,鐘成華,鄧春光.人工濕地研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),
2007,35(6):1778~1790.
[44]何成達,談玲,葛麗英,等.波式潛流人工濕地處理生活污水
的實驗研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2004,23(4):761~765.[45]何成達,季俊杰,葛麗英,等.厭氧懸浮床/潛流濕地處理生活污
水[J].中國給水排水,2004,20(7):11~15.
[46]陳得強,吳振斌,成水平,等.不同濕地組合工藝凈化污水效果
的比較[J].中國給水排水,2003,19(9):12~15.
[47]梁威,吳振斌.人工濕地對污水中氮磷的去除機制研究進展
[J].環(huán)境科學(xué)動態(tài),2000,(3):32~37.
[48]吳振斌,成水平,賀鋒,等.垂直流人工濕地的設(shè)計及凈化功
能初探[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2002,13(6):715~718.
[49]李科德,胡正嘉.蘆葦床系統(tǒng)凈化污水的機理[J].中國環(huán)境科
學(xué),1995,15(2):140~144.
[50]章芳,章北平,陳哲,等.四種填料對生活污水的吸附性能分
析[J].水處理技術(shù),2006,32(11):37~40.
[51]張?zhí)?陳韋麗.人工濕地生態(tài)系統(tǒng)提高氮磷去除率的研究進
展[J].生態(tài)環(huán)境,2005,14(4):580~584.
[52]崔理華,朱夕珍,駱世明,等.幾種人工濕地基質(zhì)磷的吸附特
[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2007,26(3):894~898.
[53]魏成,劉平,秦晶.不同基質(zhì)和不同植物對人工濕地凈化效
率的影響[J].生態(tài)學(xué)報,2008,28(8):3691~3697.
378
濕地科學(xué)
9卷
[54]SakadevanK,BavorHJ.Phosphateadsorptioncharacteristicsof
soils,slagandzeolitetobeusedassubstratesinconstructedwet-landsystems[J].Wat.Res.,1998,32(2):393-399.
[55]袁東海,景麗潔,張孟群,等.幾種人工濕地基質(zhì)凈化磷素的機
理[J].中國環(huán)境科學(xué),2005,24(5):614~617.
[56]袁東海,景麗潔,高士祥,等.幾種人工濕地基質(zhì)凈化磷素污染
[74]KuschkP,WienerA,StottmeisterU.Treatingalignitepyrolysis
wastewaterinaconstructedsubsurfaceflowwetland[J].Wat.Res,1999,33(5):1296-1302.
[75]GschloszlT,SteinmannC,SchleypenP,etal.Constructedwet-landsforeffluentpolishingoflagoons[J].Wat.Res,1998,33(2):505-511.
[76]MitschWJ,WiseKM.Waterquality,fateofmetalsandpredic-tivemodelvalidationofaconstructedwetlandtreatingacidminedrainage[J].Wat.Res.,1998,32(6):1888-1900.
[77]TannerCC,ClaytonJS.Effectofloadingroteandplantingon
treatmentofdairyfarmwastewatersinconstructedwetlands:I.Removalofoxygendemand,suspendedsolidsandfaecalcoli-forms[J].Wat.Res.,1995,29(1):17-26.
[78]VrhovsekD,KukanjaV.ConstructedWetland(CW)forindustri-alwastewatertreatment[J].Wat.Res.,1996,30(10):2287-2292.[79]HaberlR.Constructedwetlands:Achancetosolvewastewater
problemsindevelopingcountries[J].Wat.Sci.Tech.,1999,40(3):11-17.
[80]SalmonC,CrabosJL.ArtificialWetlandPerformancesinthe
PurificationEfficiencyofHydrocarbonWastewater[J].WaterAirandSoilPollut.,1998,104(3-4):313-329.
[81]YalcukA,UgurluA.Comparisonofhorizontalandverticalcon-structedwetlandsystemsforlandfillleachatetreatment[J].Biore-sourceTech.,2009,100:2521-2526.
[82]劉家寶,莫鳳鸞,雷志洪,等.垂直流人工濕地系統(tǒng)保護水源的
應(yīng)用實例[J].中國給水排水,2005,34(4):10~13.
[83]鄧輔唐,徐頌軍,徐祥浩,等.滇池治理人工濕地植物的篩選與
應(yīng)用研究[J].中山大學(xué)學(xué)報,2005,44:299~304.
[84]朱夕珍,崔理華,劉雯,等.垂直流美人蕉模擬人工濕地對化
糞池出水的凈化效果[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué),2004,23(4):761~765.[85]何連生,朱迎波,席北斗,等.循環(huán)強化垂直流人工濕地處理豬
場污水[J].中國給水排水,2004,20(12):5~8.
[86]汪俊三,覃環(huán).高水力負荷人工濕地處理富營養(yǎng)化湖水[J].中
國給水排水,2005,21(1):1~4.
[87]李海華,劉玉忠,申燦杰.YSH-人工濕地系統(tǒng)在造紙廢水處理中
的工程應(yīng)用分析[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,41(2):157~159.[88人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用]嚴(yán)立,劉志明,陳建剛,等.潛流式人工濕地凈化富營養(yǎng)化景
觀水體[J].中國給水排水,2005,21(12):11~13.
[89]張海,張旭,鐘毅,等.潛流人工濕地去除大慶地區(qū)湖
泊水體中石油類化合物的研究[J].環(huán)境科學(xué),2007,28(7):1449~1454.
[90]康恩勝,宋子嶺,龐文娟.海州露天礦廢水的人工濕地處理方
法[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2006,25:310~312.
性能的分析[J].環(huán)境科學(xué),2005,26(1):51~55.
[57]譚洪新,周琪.濕地填料的磷吸附特性及潛流人工濕地除磷
效果研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2005,24(2):353~356.[58]李萬慶,王德龍,張建文.水面型濕地工藝設(shè)計方法研究[J].環(huán)
境科學(xué),1992,13(5):2~5.
[59]陳博謙,王星,尹澄清.濕地土壤因素對污水處理作用的模擬
研究[J].城市環(huán)境與城市生態(tài),1991,12(1):19~21.
[60]楊昌風(fēng),夏盛林,許春所.土壤類型與人工濕地污水處理功能
的關(guān)系[J].環(huán)境保護科學(xué),1993,19(1):46~50.
[61]陳章和,陳芳,劉諝誠,等.測定潛流人工濕地根系生物量的
新方法[J].生態(tài)學(xué)報,2007,27(2):668~673.
[62]GopalB.Naturalandconstructedwetlandsforwastewatertreat-ment:potentialsandproblem[J].Wat.Sci.Tech.,1999,40(3):27-35.
[63]劉紅,劉學(xué)燕,歐陽威.人工濕地植物系統(tǒng)優(yōu)化管理研究[J].
農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2004,23(5):1003~1008.
[64]萬曉紅,李旭東,王雨春,等.不同水生植物對濕地?zé)o機氮素去
除效果的模擬[J].湖泊科學(xué),2008,20(3):327~333.
[65]劉建國,李光輝,邵婉晨,等.不同種類濕地植物吸銅能力差異
及規(guī)律性研究[J].江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2008,20(1):51~54.[66]王德科,李曇云,李國平,等.不同種類的濕地植物積累Zn能
力的差異及規(guī)律研究[J].常州工學(xué)院學(xué)報,2007,20(1):39~42.[67]童昌華,楊肖娥,濮培民,等.富營養(yǎng)化水體的水生植物凈化試
驗研究[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2004,15(8):1447~1450.
[68]王慶海,段留生,武菊英,等.北京地區(qū)人工濕地植物活力及污
染物去除能力[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2008,9(5):1131~1137.[69]陳永華,吳曉芙,蔣麗鵑,等.處理生活污水濕地植物的篩選與
凈化潛力評價[J].生態(tài)學(xué)報,2008,28(8):1549~1554.[70]于少鵬,王海霞,萬忠娟,等.人工濕地污水處理技術(shù)及其在我
國發(fā)展的現(xiàn)狀與前景[J].地理科學(xué)進展,2004,23(1):22~29.[71]BrixH.How“green”areaquaculture,constructedwetlandsand
conventionalwastewatertreatmentsystems[J].Wat.Sci.Tech.,1999,40(3):45-50.
[72]JosTAV,ArthurFMM.Wetlandsforwastewatertreatment:op-portunitiesandlimitations[J].Ecol.Eng.,1999,12(1):5-12.[73]HouseCH.Combiningconstructedwetlandsandaquaticand
soilfilterforreclamationandreuseofwater[J].Ecol.Eng.,1999,12(6):27-38.
4期
張清等：人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用
379
ConstructionandApplicationofConstructedWetlands
ZHANGQing
(NationalNaturalScienceFoundationofChina,Beijing100085,P.R.China)
Abstract:Thispaperpresentsthemechanismsandadvantagesoftheconstructedwetlandsandindicatesthere-searchsituationofthewetlandconstructionanddispositionofsewagebytheconstructedwetlands.Itshowsthatmanyfactorssuchasthecomponentsandlevelsofpollutants,thetypesofconstructedwetlands,thecate-goriesofitsplantsandfillers,thehydraulicretentiontimeaswellastheloadofhydropowercaninfluencetheefficiencyoftheconstructedwetland.InChina,therearethreemajortypesofconstructedwetlands:verticalflowconstructedwetland,subsurfaceflowconstructedwetlandandsurfaceflowconstructedwetland.Theseconstructedwetlandsaremainlyusedfortreatingthesewagefromcesspit,nursery,papermill,oilandcoalmine,eutrophiclakeandcitylife.Duringtheconstructioncourseofwetlands,reed,cattail,herbofdistinctpondweedandladderbrakearechosenasthedominatingplants,andthephosphate,zeolite,sand,soilandcoalcinderarechosenasthemainfillers.Accordingtoresearchproceedingandapplicationexamplesofthecon-structedwetlandsusedondispositionofsewage,thepresentpaperhasdiscussedtheforegroundofthecon-structedwetlandsforwastewatertreatmentandinvestigationsinthefuture.Theauthorsuggeststhatfurtherre-searchworkonthebasictheoryandthepopularizationandapplicationofconstructedwetlandsshouldbeen-hanced.
Keywords:constructedwetland;wetlandconstruction;sewagedisposal;researchprospect
【人工濕地的構(gòu)建與應(yīng)用】相關(guān)文章：
人工濕地在水處理中的應(yīng)用04-25
人工濕地脫氮技術(shù)的機理及應(yīng)用04-27
人工濕地技術(shù)在中國水處理領(lǐng)域的應(yīng)用04-27
人工濕地在污水處理中的應(yīng)用04-30
垂直流人工濕地在寒冷地區(qū)的應(yīng)用04-28