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摘要：近年来，环境污染越来越有严重，对污水的处理技术越来与先进，通过对人工湿地、人工湿地污水处理技术及其应用进行分析，提出当前人工湿地研究利用中存在的主要问题，探讨人工湿地污水处理与景观建设的综合化利用模式，以充分发挥人工湿地的功能与优势，实现其生态价值、景观价值和社会价值。
关键词：人工湿地；人工湿地污水处理技术；景观建设
引言
人工湿地污水处理技术主要在使用中存在两种形式，包括了潜流人工湿地以及水面系统两种。前者的污水处理技术主要是经由一个或者多个单元所共同组构而成的，在周边以及底部均有防水性能，在每一个单元中都通过填充粒状的介质。比如砾石或者水生的植物，来有效的处理大量的污水。潜流人工湿地污水处理技术系统相较水面系统，在用地方面相对较为节省，并且在运行过程中的具体维护也相对较为简单。自由的水面系统经常会出现臭味以及蚊蝇的滋生，在潜流系统中则尤为少见。
1 人工湿地的功能
1.1游憩赏景
游憩赏景功能在人工湿地建设中值得积极探索应用。通过恰当的规划设计，不但可以实现人工湿地的生态价值和景观价值，还能产生可观的经济效应和社会效应。
1.2湿地植物
通过种植具备一定的浓密型和根系的潜流人工湿地，可以具备较为重要的通气组织。而此种通气组织主要是存在于植物体内的，并且会在植物的体内传输一定的空间结构，从而有效的达到氧的传递作用[3]。可是此类研究当前还并未深入开展。有相关研究结果发现，根系放氧的具体范围是自夜间至日照几小时之后，从0.5mm变化至5mm。但是如果将潜流人工湿地的进水方式改为间歇式，那么就直接影响了根系放氧的范围。因此对于不同的植物，同样也是选择湿地植物的重要指标。通过提升氧传递，来有效的刺激植物的新根增长。
1.3水质净化
水质净化是人工湿地研究最深入、应用最广泛的领域。目前，我国大部分的人工湿地都是作为污水处理系统投入使用。国外正在对人工湿地处理工业废水、污水深度处理等方向做深入的研究实践。
2 人工湿地污水处理技术
2.1人工湿地污水处理的基本原理
人工湿地污水处理技术的基本原理是通过将污水定量投放进湿地里，使污水在流经人工湿地的过程中，与基质、水生植物、微生物充分发生物理、化学、生物等反应过程，从而达到净化污水的效果。主要的作用机理包括沉降、过滤、吸附、分解、离子交换、氧化还原、同化、转化、吸收、辐射等。
2.2进水水质特点
植物对污染物浓度具有一定的耐受性，污染物浓度过高时，不利于植物生长。当人工湿地以去除有机物及氨氮为主，应选择泌氧效果较好的植物。刘志宽等[26]研究了8种植物的泌氧能力，结果表明各种植物泌氧速率大小为依次为：菖蒲>矮茨菇>马蹄莲>茭草>香蒲>水芹菜>美人蕉>旱芦苇。林剑华等[27]研究结果表明，灯芯草、纸莎草、香蒲、美人蕉均具有较高的泌氧率，而黄菖蒲根系泌氧率最小。对于重金属超标的污水，应选择对重金属富集系数较高的植物。
2.3水平潜流人工湿地系统
污水从进口经由砂石等基质，在基质内水平渗流于出口。水平潜流人工湿地比表面流人工湿地的水力负荷更大，对BOD、COD、重金属等污染物的去除效果较好，避免了表面流湿地易生蚊蝇、臭气的缺陷。
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3 当前人工湿地研究利用中存在的主要问题
3.1系统设计方面
系统设计方面的问题主要表现在工艺简单，盲目套用，参数设计缺乏深入研究，堵塞、漫流、出水水质不达标等问题突出。人工湿地的设计应当明确且具有针对性。其系统结构、工艺、参数等必须针对具体场地条件精确设计。从实际情况来看，现有的人工湿地污水处理工程多为单一类型的人工湿地，而单一的人工湿地难以完善地解决污水处理问题。
3.2运用方式方面
人工湿地作为一个生态处理系统，需要充足的土地空间。这对于我国大部分城市而言，成本非常高昂。而现阶段的人工湿地大都是作为功能单一的污水处理系统进行建设，这是非常不利于在城市中进行推广使用的，也限制了人工湿地功能与价值的充分发挥。
3.3管理维护方面
人工湿地系统普遍缺乏有效管理。大部分人工湿地系统在建成后管理粗放，没有安排专业的技术人员进行运行管理和后期维护。人工湿地要持续良性的运行，必须要做好系统管护，水质监测，废物清理等大量工作，如缺乏相应的后期维护管理，人工湿地系统的水质处理功能必然下降，严重的甚至会变成二次污染源。
4人工湿地与景观建设的结合
4.1生态工业园
传统的工业园区景观单调、沉闷，主要侧重景观的集散和活动功能，较少考虑到景观的自然化、生态性和游憩功能。在工业园区建设人工湿地，可以改善传统工业园景观单调乏味的现象，使工业园区的生活环境更加贴近自然。此外，人工湿地对于一部分种类的工业废水有较好的净化处理效果，国外已有不少专门针对工业废水进行深度处理的工程技术研究和项目实践。人工湿地还能以循环利用的方式处理工业废水，实现资源节约和节能减排。随着对人工湿地研究的深入，人工湿地的特点与价值越来越受到各方面重视，其应用领域也在不断拓展。现已有一些精心设计的人工湿地项目，不仅实现了污水的有效处理，还努力发挥着美化环境、观景游憩、科普教育的作用。例如，成都活水公园和杭州长桥溪生态公园。
4.2生态公园
生态公园是人工湿地的水生态修复与景观建设结合运用的主要方式。将一些具备条件的人工湿地建设成生态公园，或者作为生态公园的一部分进行设计，既可以利用人工湿地的水质净化功能满足公园自身的污水排放问题，也可以通过对人工湿地本身的精巧设计实现其景观美化功能，还能通过旅游活动的开发实现其经济效应与社会效应，符合我国绿色循环经济、生态环境建设等多方面要求。
4.3生态居住区
在发达国家，人工湿地的相关理论和技术发展迅速，并在此基础上进行了大量人工湿地规划设计与工程建设的革新。例如，在美国的一些居住区，就通过建设人工湿地来处理住宅区的日常生活污水，同时，精心设计的人工湿地还可以作为住宅区的公园，供居民休闲娱乐使用，充分发挥了人工湿地技术的生态效益、环境效益与社会效益。我国中西部某些地区，人口密度小，土地资源丰富，居民点分布零散。建设生活污水处理厂和构建污水管网需要高昂的基建费用和运行成本，国外的这种生态居民区建设模式是非常值得借鉴和推广的。
结语
当前我国对人工湿地的研究应用还处在起步阶段，理论基础和工艺技术都不成熟。针对当前人工湿地工程项目中比较突出的系统设计、管理维护及运用开发等问题，一方面可以从配套氧化塘、兼性塘、生物塘等处理设施打造综合性水质处理系统；另一方面，需要积极转变观念、拓宽思路，将人工湿地从单一的污水处理利用转变成功能多、效益大、价值高的综合性开发模式。将人工湿地与景观建设、城市绿化、科研教育、水资源综合利用等功能进行深度结合和配套开发，可以充分发挥人工湿地的生态价值、景观价值和社会价值，同时符合当今社会经济发展、人居环境建设的要求，值得我们大力探索和实践。
参考文献
[1]徐文杰,姜磊,王其东,陈曦,黄娟.垂直流与水平流人工湿地污水净化效果的对比研究[J].环境保护与循环经济,2013,(04):35-37.
[2]刘超翔,高春芳.人工湿地污水处理技术问题及改进措施研究进展[J].生态科学,2011,(03):352-358.
[3]郭菊兰,高尚仁,郭志华.综合型人工景观湿地在住宅小区中的应用[J].湿地科学与管理,2011,(01):16-18.
[4]王滢芝,赵旭雯.人工湿地污水处理问题讨论[J].水工业市场,2011,(10):5-27.
论文作者:冯超群
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/17
标签：湿地论文; 污水处理论文; 污水论文; 景观论文; 系统论文; 生态论文; 潜流论文; 《基层建设》2018年第2期论文;