人工濕地在城鎮(zhèn)生活污水治理中的應(yīng)用

許銘靚

摘要：隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、社會(huì)生活水平不斷提高，居民生活得到了極大改善，與之而來(lái)的是生活污水的產(chǎn)生和排放問(wèn)題。本文就城鎮(zhèn)生活污水現(xiàn)狀進(jìn)行分析，闡明人工濕地在城鎮(zhèn)生活污水治理中的重要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工濕地;污水治理;城鎮(zhèn)

引言：

我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，城市人口數(shù)量的激增，對(duì)國(guó)家各個(gè)方面都產(chǎn)生一定影響，其中比較明顯一點(diǎn)是城鎮(zhèn)生活污水的治理問(wèn)題。目前我國(guó)的污水排放量超過(guò)多數(shù)國(guó)家，嚴(yán)重超標(biāo)。人工濕地能有效的凈化生活污水，變廢為寶，吸引了大批專(zhuān)家的注意，引起社會(huì)廣泛關(guān)注。

一、城鎮(zhèn)生活污水現(xiàn)狀

國(guó)家經(jīng)濟(jì)科技的快速進(jìn)步，大大提高了生活水平，加之近年二胎政策的開(kāi)放，我國(guó)居民人數(shù)大幅增長(zhǎng)，而城鎮(zhèn)化現(xiàn)象也越發(fā)明顯，這些無(wú)形之中增加了城鎮(zhèn)生活污水的排放量。生活污水得不到處理便直接排入下水道，久而久之對(duì)城鎮(zhèn)環(huán)境、河流水源、國(guó)家生態(tài)環(huán)境都會(huì)造成巨大壓力。因此，尋找合適有效的方式解決城鎮(zhèn)污水問(wèn)題是目前非常緊要的工作。

目前城鎮(zhèn)污水的狀況主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是生活污水排放量大，其二是生活污水得不到凈化處理，因而造成環(huán)境污染。造成這種情況的原因主要有以下幾種[1]。另外，城鎮(zhèn)生活污水處理技術(shù)尚不完備，缺乏專(zhuān)業(yè)的工程師和生活污水處理系統(tǒng)，我國(guó)很多城鎮(zhèn)目前正在建設(shè)和完善階段，因而對(duì)生活污水排放系統(tǒng)以及專(zhuān)業(yè)人才的匱乏仍然是影響生活污水的一大重要原因。甚至，未經(jīng)處理的糞便污水長(zhǎng)期存放在下水管道中，經(jīng)過(guò)微生物分解產(chǎn)生的氣體存在嚴(yán)重的安全問(wèn)題[2]。

二、人工濕地的應(yīng)用原理

生活污水治理管理人員經(jīng)驗(yàn)以及重視程度都直接影響了城鎮(zhèn)生活污水的治理，目前多數(shù)城鎮(zhèn)生活污水治理管理人員經(jīng)驗(yàn)尚且不足，更重要的一點(diǎn)是管理人員對(duì)未經(jīng)處理的生活污水排放帶來(lái)的危害認(rèn)識(shí)存在一點(diǎn)偏差，這才使得未經(jīng)處理致使生活污水的大量無(wú)處理排放，進(jìn)入江河湖海，直接污染環(huán)境。對(duì)此，人工濕地作為一類(lèi)綜合生態(tài)系統(tǒng)，其工作機(jī)理如下：人工濕地依賴(lài)于濕地中基質(zhì)—物理層面、綠植—化學(xué)層面、微生物—生物層面三者協(xié)同作用，依次進(jìn)行濾過(guò)、沉淀、吸附、植物吸收、生物代謝實(shí)驗(yàn)對(duì)污染水體的凈化作用。

三、人工濕地的類(lèi)型

人工濕地是一種綜合生態(tài)系統(tǒng)，主要分成以下四種類(lèi)型[3]。它們分別是垂直流人工濕地、潮汐流人工濕地、表面流人工濕地、水平流人工濕地。

（一）垂直流人工濕地

這類(lèi)人工濕地的典型特點(diǎn)是利用水體自身重力，水體流入濕地床體內(nèi)，床體內(nèi)氧氣對(duì)污水進(jìn)行氧化作用從而脫磷脫氮，達(dá)到凈化污水的作用。它的特點(diǎn)是整體對(duì)氮磷的去除效果好，但是處理有機(jī)物效果差，在水體污染嚴(yán)重時(shí)，容易造成堵塞。

（二）潮汐流人工濕地

這類(lèi)人工濕地的特點(diǎn)是模擬潮汐控制模式，將高度污染的水體引入人工濕地床體內(nèi)，通過(guò)處理再排出，從而對(duì)污染水體進(jìn)行凈化處理，包括四個(gè)步驟，分別是進(jìn)水、反應(yīng)、排水、空置。這種類(lèi)型人工濕地能夠達(dá)到極高的污染水體的凈化程度，有著非常超前的治理過(guò)程，但是存在一個(gè)很大的弊端是實(shí)用性低，打造成本高。

（三）表面流人工濕地

這類(lèi)人工濕地的特點(diǎn)是人工處理自然形成的濕地，在人工濕地內(nèi)部存在很多植物和微生物，這些植物和微生物是處理污染水體很好的材料，它們能將水體進(jìn)行二次處理，這樣就得到了凈化之后的水體。這種人工濕地由于利用自然形成的濕地，因而易于建造，但是對(duì)水體中污染物的去除達(dá)不到理想狀態(tài)。

（四）水平流人工濕地

這類(lèi)人工濕地不同于表面流人工濕地，它是利用人工建造污水處理床體，床體中具有各種凈化污水的填料。污染水體在這些床體中的填料中流過(guò)就能達(dá)到去除污水中污染物（如重金屬等）的目的。它的優(yōu)點(diǎn)是體積小、不會(huì)造成蟲(chóng)類(lèi)滋生等情況，但是這類(lèi)人工濕地成本較高。

四、人工濕地技術(shù)在污水治理中的應(yīng)用措施

（一）雜草處理

人工濕地在建設(shè)階段已經(jīng)進(jìn)行了綠植的選擇，但是也會(huì)有很多雜草在濕地土壤中深深扎根，這類(lèi)雜草雖說(shuō)不會(huì)對(duì)人工濕地造成影響，但過(guò)量的雜草生長(zhǎng)也會(huì)消耗人工濕地中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可能會(huì)無(wú)形中增加人工濕地的成本或者降低人工濕地的工作效率。因此，可以利用農(nóng)藥噴灑和淹沒(méi)法結(jié)合的方式對(duì)人工濕地中的雜草進(jìn)行清理。

（二）污水處理中的建議

在建立人工濕地系統(tǒng)時(shí)，綠植選擇和濕地尺寸設(shè)計(jì)方面應(yīng)慎重考慮。作為濕地系統(tǒng)工作中重要的一環(huán)，綠植種類(lèi)的吸氧、疏通方面都需要具有非常強(qiáng)的能力，才能保證人工濕地在應(yīng)用時(shí)具有很好的效果。

人工濕地的尺寸選擇對(duì)于植物的生長(zhǎng)和水的存蓄調(diào)節(jié)都有很大的影響，濕地過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)死區(qū)。據(jù)調(diào)查，選擇人工濕地長(zhǎng)寬比3：1以下對(duì)人工濕地具有積極促進(jìn)作用?？紤]到近年城鎮(zhèn)人口增加，但較分散，使生活污水排放量大的同時(shí)也引起清理難的問(wèn)題。分散的污水排放使污水清理機(jī)器的優(yōu)勢(shì)不再那么明顯，加之各個(gè)居民生活區(qū)域周?chē)乩憝h(huán)境、地質(zhì)構(gòu)造的不同，更是增加了工程師和污水清理機(jī)器的成本，無(wú)形之中造成清理費(fèi)用高、清理程度差的問(wèn)題。對(duì)此，在生活污水排入人工濕地進(jìn)行凈化處理之前，對(duì)水體進(jìn)行預(yù)處理能有效增加污染水源的凈化程度，也有助于提高人工濕地使用壽命。可以適當(dāng)選擇生物氧化法與人工濕地結(jié)合的方法，既降低了成本，又增加了生活污水治理效果。

（三）人工濕地基質(zhì)的選擇

人工濕地中基質(zhì)即過(guò)濾器，是非常重要的組成部分。可選用沙粒、灰石、碎瓦片等物質(zhì)，它們既能夠直接對(duì)污染水體進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾過(guò)凈化作用，又能為濕地中綠植和微生物生存提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。在水平流人工濕地中起主要作用的就是沙石這類(lèi)基質(zhì)，表面流人工濕地主要應(yīng)用自然界形成的土壤作為基質(zhì)。基質(zhì)的選擇要考慮多種因素，隨著科學(xué)家研究的深入，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了更多種類(lèi)的濕地基質(zhì)可供選擇。因此，在基質(zhì)選擇時(shí)，需要考慮成本以及是否適用于某個(gè)類(lèi)型的人工濕地等因素。

（四）人工濕地綠植及微生物選擇

人工濕地綠植即濕地中生長(zhǎng)的綠色植物。這些植物主要包括三類(lèi)，第一類(lèi)是浮水植物，如浮萍;第二類(lèi)是沉水植物，如金魚(yú)藻、眼子菜等;第三類(lèi)是挺水植物，如香蒲、蘆葦?shù)?。挺水植物是人工濕地中最常用的一?lèi)植物，這類(lèi)植物根莖挺拔，每株之間具有空隙，能夠減少人工濕地中淤泥的堆積造成的堵塞。人工濕地綠植需要具有吸收代謝污水中的污染物的特點(diǎn)，各種植物的生長(zhǎng)態(tài)勢(shì)也極為重要，它們將直接決定人工濕地的凈化程度。人工濕地微生物是濕地凈化最根本的因素。微生物能利用有機(jī)物提供能量分解污水中的污染物，得到維持自身生存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4]。而人工濕地與自然濕地比一大重要特點(diǎn)是有更多的微生物。在人工濕地微生物選擇時(shí)要注意選擇濕地環(huán)境下的優(yōu)勢(shì)菌屬，這樣能大大提高人工濕地的工作效率并降低成本。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜合以上表述，全面啟動(dòng)并應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)治理生活污水不只是改善城鎮(zhèn)污水的有效手段，更有助于實(shí)現(xiàn)我國(guó)綠色生態(tài)文明建設(shè)。環(huán)境問(wèn)題一直是世界面臨的嚴(yán)重問(wèn)題，不斷完善人工濕地系統(tǒng)技術(shù)，是當(dāng)前乃至未來(lái)解決環(huán)境污染問(wèn)題的最有價(jià)值的手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]林文周，劉海波，左文武，婁金生，袁杏.人工濕地在城鎮(zhèn)生活污水治理中的應(yīng)用[J].市政技術(shù)，2008，28（4）：43-45.

[2]周建.人工濕地在城鎮(zhèn)生活污水治理中的應(yīng)用[J].中國(guó)資源綜合利用，2017，35（5）：18-19.

[3]黎箭.城鎮(zhèn)污水治理中人工濕地的應(yīng)用研究[J].智能城市，2020，6（8）：157-158.

[4]潘文琛，毛建斌.人工濕地在城鎮(zhèn)生活污水治理中的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（4）：81-82.