人工湿地污水处理系统植物的选择研究-北极星水处理网

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人工湿地，是一种新型的、广泛利用的水处理工艺，要实现其对废水的高效净化，植物的选择至关重要。通过查阅相关文献资料及案例，结合湿地污水处理的实际情况，拟定了以下植物选择的原则：本土植物优先;抗逆性强的植物优先;净化能力强、处理效果好的植物优先;合理搭配，季节配置;用途多样性。

湿地是指“不问其天然或人工长久或暂时性沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动或为淡水、半咸水包括低潮时不超过6米的水域”。人工湿地是人类通过模拟自然湿地，设计与建造的由基质、挺水植物与沉水植物、动物和水体组成的复合体。绝大多数人工湿地由四部分组成：具有透水性的基质，适应饱和水和厌氧基质中生长的植物，水体，地下微生物种群。人工湿地的处理机理是利用物理、化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对废水的高效净化，是一个能有效减少废水固体悬浮物(SS)、生物需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、氮(N)、磷(P)和部分重金属的污水处理系统，具有出水水质好、运行成本低、管理方便、抗有机负荷冲击力强及应用灵活等优点。

植物是人工湿地的重要组成部分，既能直接去除污染物，更会改变湿地处理床的通气和微生物状况，影响湿地的净化功能。但人工湿地具有土壤水分大、易污染、生物种类独特等特点，因此对湿地植物也有一些特别的要求。目前国外最常用的植物种类是芦苇、香蒲、灯心草、凤眼莲、黑三棱、水葱等。在国内人工湿地植物的选择主要借鉴国外的经验，同时增选了一些本土植物如香根草、茭白、苔草、大米草、小叶浮萍、菹草、池杉、美人蕉、水仙、慈姑等。综合当前在该领域的研究，在选择植物时参考以下几个原则。

1本土植物优先优先选用本土植物，慎重引入外来植物。所选植物首先要对当地的气候、土壤和周围的动植物环境都要有很好的适应能力，本地植物的适应性好，便于移植和成活，同时也可以避免引发生物安全性问题，尤其在邻近湖泊水库湖滨湿地中。

2抗逆性强的植物优先植物的抗逆性，主要表现在耐污能力、抗冻能力、抗热能力和抗病虫害能力等几个方面。耐污能力是选择人工湿地植物的重点考虑项之一。春夏季萌发秋冬季死亡的客观规律、高温、冻害及病虫害都会引起植物去污能力的下降并可能导致植物的死亡，不利于污水处理系统的长期稳定发展。抗冻性强的植物在冬季往往具有更好的净化能力，而与冬季相反夏季高温炎热，许多耐受性较差的植物则出现休眠、萎蔫，如水芥、水芹等，也会引起去污能力的减弱。

3净化能力强、处理效果好的植物优先在选择湿地植物时，植物的净化能力是必需考虑的重要因素。植物通过吸收、吸附和富集作用去除水体及污泥中的污染物，并从污水中吸收自身所需的必要化学元素。通过查阅前人的研究，我们可以遴选出具有较高净化能力的植物种类。

邓辅唐等对云南滇池水生植物净化能力研究，发现香蒲、水芹菜、水葱、?草对水中BOD、COD、TP、TN等去除率可达32%～52%。黄时达等比较了芦苇、灯心草和香蒲三种植物的污染物净化能力，发现灯心草去污能力最强，COD的去除率达到42%～46%，芦苇的去除率为38%，香蒲的去除率为41%。凌祯等在表流和潜流人工湿地中，比较了水葱、水芹菜、菖蒲、芦苇等植物的TP、TN的去除率和水力负荷(HL)的变化规律，发现在表流式人工湿地中，不同的HL下对于TP的平均去除率，水葱(82.68%)>菖蒲(79.98%)>芦苇(78.76%)>水芹菜(77.59%)，对于TN的平均去除率，水葱(64.24%)>芦苇(61.30%)>菖蒲(60.85%)>水芹菜(55.28%)。

4合理搭配，季节配置为了提高人工湿地对污水的净化能力和景观效果，一般在人工湿地中选择几种植物作为优势种，搭配种植。首先，根据环境条件和植物群落的特征，在空间上合理安排种植，形成稳定、可持续利用的人工湿地生态系统。其次，在时间上合理安排种植，要考虑不同植物的习性，如常绿植物与季节性植物的季相搭配，克服季节对污水处理效果的影响。再次，根据可污水的组分特征，有针对性的合理安排种植，如吸收N多的植物与吸收P多的植物搭配，可以达到最佳去污效果。最后，要考虑根密度对湿地的影响，合理搭配深根系植物与浅根系植物以及丛生型植物与散生型植物，争取人工湿地对污水处理的能力和景观效果达到最大化。成都浣花溪湿地公园白鹭洲斑块和沧浪湖斑块设计就充分考虑了时间和空间的变化因而取得不错成效。

5用途多样性许多湿地植物具有较高药用以及观赏价值，有些还可以食用，通过收获植物的花卉、茎叶和果实等，可以为湿地的运行和管理提供经费支持。植物的美化功能，可改善湿地所在区域的小环境，同时提升湿地的旅游价值和科教作用。例如，旱伞草虽综合净水效能相对较低，但它外形美丽，耐阴且根系发达，管理也相对容易，成株后还可剪取枝条作为上等的插花花材，因此可以将人工湿地建设和花卉的生产结合起来，既净化了污水，又美化了环境。

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