人工濕地生態系統是在人工建造的類似於沼澤的濕地內，放置一定高度的填料，在其上種植特定的水生植物(如水菖蒲、富貴竹、蘆葦等)，在這些水生植物發達根系的周圍生長著豐富的、多樣的微生物群體。基質、水生植物和微生物3者與污(廢)水構成一個類似於天然沼澤地的特殊的生態系統。
基本介紹
- 中文名：人工濕地生態系統
- 外文名：Artificial wetland ecosystem
- 適用領域範圍：環境生態
- 構成：預處理、濕地田、水質水量監控
- 監測項目：CODcr、SS、pH值、水溫等
- 水生植物：水菖蒲、富貴竹、蘆葦等
簡介,淨化污水的基本原理,人工濕地的類型,人工濕地組成,人工濕地的特點,
簡介
濕地是指每年在足夠長的時間內均具有淺的表面水層，能維持大型水生植物的生長的生態系統。人工濕地是根據自然濕地模擬的人工生態系統，用於處理廢水。
濕地的這種特點，使它既不同於氧化塘，也不同於普通的陸地，與其他的廢水處理土地系統也有明顯的區別。自然濕地的生態系統可以用於處理廢水，但是在地點、負荷量等方面難以與實際需要相符合，自然濕地基本上是一個不可控制的環境。而人工建造的濕地，其生態系統中的生物種類多種多樣，並處於人為的控制之下，綜合處理廢水的能力受到人工設計控制，處理完全可以超過自然濕地。
套用人工濕地生態系統處理廢水，其淨化效率優於氧化塘，運轉費用低於常規的污水處理廠。特別需要指出的是，濕地系統對廢水處理廠難以去除的營養元素有較好的淨化效果。
人工濕地生態系統淨化廢水的研究，已涉及濕地生態系統的結構、濕地生態系統的淨化廢水的原理、功能及限制條件，濕地生態系統多個單元的組合，濕地生態系統的參數設計，濕地生態系統處理廢水的經濟效益分析，濕地生態系統中的大型水生植物，濕地生態系統的調控等各個方面。
淨化污水的基本原理
投放到人工濕地的污（廢）水被著生在基質中的水生植物根系吸收，由於根際和根面發生著豐富、多種多樣的生物化學作用，將污（廢）水中的有機污染物降解、無機化，釋放出來的CO2被植物吸收進行光合作用，由H2O作供氫體，還原CO2合成有機物，構成自身細胞；放出的氧氣供其自身根系的呼吸和根際中的好氧微生物分解有機物所需；有機物被好氧微生物分解、礦化成的無機物（其中的氮和磷是植物首要的營養元素）由植物根系吸收。再經過土壤、沙石的過濾作用，最終使水質得到淨化。
因此，人工濕地實際是利用基質-微生物-植物的複合生態系統的物理、化學和生物的三重協調作用，通過過濾、吸附、沉澱、離子交換、植物吸收和微生物分解等機制共同使污(廢)水高效淨化。
人工濕地的類型
按水流方式，人工濕地可以分為地表流和地下流兩大類型。
(1) 地表流濕地：水在生長稠密的水生（沼澤）植物叢中流動，具有自有水面。
(2) 地下流濕地：水以潛流形式滲過長有植物的潛層多孔濾床。
地表流濕地在美國比較流行，尤其是用於大型污水處理系統和營養物質去除。地下流濕地則在歐洲、澳大利亞和南非得到廣泛接受。近年來這兩種類型在我國都有研究和套用。
人工濕地組成
人工濕地生態系統通常可以分為預處理、濕地田、水質水量監控三個組成部分。
(1) 預處理：預處理一般包括沉砂池、提升泵、配水井、沉澱池或酸化水解池，其作用是保證後續工藝的正常運行。
(2) 濕地田：濕地田一般由一些具有緩坡的長方形單元地塊組合而成。濕地包括床基層、水層、植物、動物、微生物五個基本組分。
(3) 水質水量監控：水質監測包括BOD5、CODcr、SS、pH值、水溫等項目。水量調控應根據運行要求確定。
人工濕地的特點
（1）優點
人工濕地處理系統與傳統的處理工藝相比有以下優點。
① 需要的構築物和設備較少，不需人工曝氣供氧，基建投資和運行費用較低，一般只需常規處理的1/5～1/2左右。
② 濕地處理系統不設二沉池，處理系統的產泥量較少。
③ 處理系統有效可靠，不僅能去除常規污染物，而且對營養物質等具有明顯的處理效果。
④ 易於維護管理，對水利負荷和污染物負荷的波動具有較強耐受力。
⑤ 可間接生產其他效益。如綠化、收割蘆葦、野生生物保護等。
（2）不足之處
① 占地面積較大。
② 需要經過兩三個植物生長季節，形成穩定的植物和微生物系統後，才能達到設計要求。
