试论人工湿地净化河道水质的研究进展

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　　摘要：在现代社会的发展中，生态环境的污染与破坏问题日趋严峻，尤其天然河道水质的污染直接关系到区域生态环境的和谐，工农业生产及人们的饮水问题。人工湿地是新型的污水处理方法之一，具有生物、物理、化学方面的技术优势，在净化河道水质中具有重要的作用和意义，本文仅就其相关问题进行研究。
　　关键词：人工湿地；净化；河道水质
　　Abstract: in the development of modern society, the ecological environment pollution and destruction is becoming more severe problems, especially natural the pollution of river water quality directly related to regional ecological environment harmony, industrial and agricultural production and people's drinking water problem. Artificial wetland is a new type of sewage treatment one of the ways, has the biological, physics, chemical technical advantages, and the purification of river water quality plays an important role and significance, this paper only the correlation problem for research.
　　Keywords: artificial wetland; Purification; River water quality
　　
　　中图分类号：TV85 文献标识码：A 文章编号
　　人工湿地是人们对于自然湿地系统的模仿，即利用生态学的相关理论与方法去除各种污染物与杂质，以实现净化污水的目标。在河道水质净化中，人工湿地具有处理效果理想、除氮磷能力强、运行与维护方便、运转费用低、以及能耗低、负荷变化适应能力较强、无需使用化学药剂等特点，在国内的河道水质净化中得到了广泛的应用，并且发挥了理想的效果。同时，在河道水质净化中利用人工湿地，对于促进区域的农业与渔业发展也具有积极的意义，必须引起相关部门和技术人员的高度重视，加强相关问题的深入研究与实践。
　　1人工湿地的构成与净化机理
　　人工湿地主要是由植物、填料、藻类、微生物等成分构成，其具有独特且相对复杂的水质净化机理，一般是利用基质――微生物――植物的复合生态系统，即有机协调物理、化学与生物之间的作用，通过吸附、过滤、离子交换、沉淀、微生物分解、植物吸收等途径，实现对于河道污水的高效净化。同时，通过营养物质与水分的生物地球化学循环，促使各类绿色植物的健康生长，以实现河道水质净化过程中的无害化与资源化。
　　一般情况下，人工湿地系统是在特定长宽比级底面有坡度的洼地中，由土壤、填料等混合组成填料床，河道中的污水与杂质在床体填料缝隙中曲折流动，或者在床体表面缓慢流动。床体表面通常种植具有良好处理性能、成活率较高的香蒲、芦苇等水生植物，从而形成一个独特的动植物生态环境系统，对于河道中的污水进行过滤与处理。在河道水质净化中，人工湿地对于促进污水的循环与再生具有重要的意义，使得污水中含有的各种污染物质与杂质以作物生产形式再利用或者直接去除，这符合现代河道水质净化工作的基本原则与要求。
　　2人工湿地净化河道水质的实际应用
　　本文选取北京市城区北部的清河为例，简要分析人工湿地在河道水质净化中的实际应用。清河是北京市北部城区的重要排水与景观河道，由于受到自然环境与排水需要的影响，河道的水质状况相对较差。因此，相关部门经过研究与探讨后，决定在肖家河闸上游修建人工湿地一处，以实现对于河道水质的净化，改善周边生态环境及人们生活环境。
　　2.1总体思路
　　在本项目的总体规划中，将其目标确定为利用人工湿地进行清河的水质净化，并且修复周边的生态环境。同时，在人工湿地的建设规划中，将其定位于具有自然生态景观与污水治理的双重功能。
　　2.2工艺流程与原理
　　根据清河的河道水质状况，综合考虑与利用当地的地形条件、生态环境等，设计决定采用了人工湿地与砂滤水质净化系统相结合的形式，对于河道中的原水进行净化处理。从专业技术的角度进行分析，采用这种方式具有施工、运行、维护与管理相对简单的特点，河道水质净化效果也较为理想。在本项目的规划设计中，综合各方面的条件与因素，最终决定采用景观型岸边人工湿地，不但有效利用河道两岸现有的绿化带，而且通过对于进水、出水位置与流量的科学调控，实现河道水力循环，根据自然净化与物理、生物处理的技术原理，实现河道水质净化和生态修复的效果。河道中的污水通过人工湿地系统后，可以有效降低水体中主要悬浮颗粒物的浓度，提高水体的清澈度。同时，由于人工湿地的砂石层中有大量的微生物，对于分解污水中的污染物也具有一定的作用。
　　2.3关键技术
　　2.3.1跌流式潜流水质净化型生态护坡，在人工湿地的规划与建设中，有效利用护坡的作用，实现对于河道水质的初级净化。护坡的坡度必须进行严格的控制，如果坡度过大可能导致区域待处理水与人工湿地的内部填料、植物根系接触不充分，影响水质净化的实际效果。同时，为了保证护坡中植物的正常生长，采用跌流式水质净化型生态护坡时，本项目将护坡的坡度设定为30-45°，在保证河道水质净化效果的前提下，减少了平整土地的利用量，而且客观增加人工湿地的应用范围。
　　2.3.2多孔质生物巢填料，在人工湿地的构建中，本项目采用多孔质生物巢填料，有效提高了水质净化型生态护坡对于河道水质中有机污染物、氮、磷等污染物的吸附、过滤，而且保证了人工湿地系统的长期、稳定、经济运行。
　　3人工湿地河道水质净化技术的提高与改善
　　人工湿地是具有代表性的现代生态污水处理与净化技术，其具有投资与运行费用相对较低的，以及净化效果理想、抗冲击负荷能力较强、出水水质好等特点。但是在河道水质净化的实际应用中，人工湿地系统的构建尚面临一定的工艺与技术问题，其中涉及到多学科、多领域的专业理论和知识，而且要注重理论研究与实践的有机结合。在传统人工湿地河道水质净化技术的基础上，国内学者提出了一些具有针对性的提高与完善策略，例如：在传统潜流湿地水质净化系统的基础上，可以适当提高水流的曲折性，流态采用波形方式，使得污水反复、多项的经过土壤基质，从而增强对于河道污水中污染物及杂质的吸附、沉淀效果；结合现有的人工湿地规划与构建经验，采用多级串联形式的表面流人工湿地系统，建造按照一定面积比例进行分配的多级表面流与潜流组合的人工湿地系统，对于河道中的农业生产废水、污水进行脱氮与除磷，从而有效缓解了受纳水体富营养化的问题。
　　
　　综上所述，在河道水质净化中，人工湿地系统的科学、合理运用有效解决了常见的各种水质污染与破坏问题，而且改善了河道周边的自然与生态环境，对于提高附近居民的生活质量也具有积极的影响。
　　
　　参考文献：
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