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摘要：随着我国整体经济和技术能力的快速发展，人工湿地的出现标志着一种新兴的城市废水处理技术应运而生。它在一定程度上实现了城市废水基于过滤、吸附以及离子交换等复杂过程后的净化作用，并通过营养物质以及水分的循环，使绿色植物快速生长，并达到增产的最终目标，使废水得到二次利用。本文结合海绵城市的定义、基本要求和人工湿地的建设标准，构造人工湿地与海绵城市之间的内在联系。通过分析人工湿地的组成要素，进一步研究讨论了对湿地中主要污染物的处理机制和效果，得出人工湿地技术在海绵城市建设中的优势及意义，从而对人工湿地技术在海绵城市建设中的应用前景提供相关参考。
关键词：人工湿地;海绵城市;生态结构
引言
人工湿地在处理城市废水方面取得了显著成效，而这种高效的处理方式应该为企业和各个领域广泛应用。但是，实际生活中可见的实例却寥寥无几，这个问题亟待解决，与此同时，也要探索出一条全新的城市废水处理道路，实现城市废水的二次净化，使其资源得到有效利用，促进我国城市的发展。
1概述
海绵城市是指城市在适应环境变化和应对雨洪带来的自然灾害时，能够像海绵那样发挥弹性功能，可用渗、滞、蓄、净、用、排六字概括。对雨水进行吸收、积蓄、下渗、净化，在必要时能够释放出来。海绵的特性主要体现在下雨的时候吸水并储存起来，需要用水时在再放出来。根据国内外的相关研究以及在类似海绵城市建设的经验中，可得到海绵城市应有至少三个主要的目标:第一，留住雨水，渗透回用，使海绵城市具有弹性用水功能;第二，能够减少地面径流量，减缓径流入水体的速度，从而达到在中小雨的强度下，城市不积水不内涝的效果。第三，缓解城市生态危机，使人与自然和谐共存，实现城市的可持续发展。
人工湿地是指人工建造的湿地工程，比如氧化塘、生态浮岛、湿地公园、雨洪公园等。人工湿地主要建设目的是净化污水。对于一个具有复合功能的人工湿地，应具体包括净化受纳水体的水质，储存雨水、减缓地表径流，以及顺便起到美化环境的作用。人工湿地正好体现了海绵城市所要求的滞、蓄、净等功能。因此，对人工湿地的深入研究并在海绵城市建设中广泛应用人工湿地，可能取得比较好的效果。
2人工湿地的分类以及其独特的优点和缺点
湿地，是由水、处于饱和状态下的基质以及水生物共同组成的一种生态系统，其自身具备的活性和生产能力都很强，而人工湿地则是由人工建造的、和湿地活性一样高的沼泽地。国内外的湿地分类方式形形色色，如果按工程设计和水体流体来划分，通常情况下，可以分为水平潜流人工湿地、垂直潜流人工湿地以及自由表面流人工湿地，不同的人工湿地去除不同污染物效果也不同，有利有弊。就前者而言，因为其内部的污水是从一端水平流向填料床的，它的构成是由一个或多个内部充满基质的填料床组成，为了防止其对地下水的污染，所以在床底设置一层防渗层，其污染的负荷量较大，用于去除重金属的污染物效果会更好，也可以有效地防治蚊蝇，它也被许多发达国家广泛的使用。但是其在控制方面相对比较复杂。污水在从湿地表面流向填料床底部的过程中，床内部的基质状态是不饱和的，所以氧气能够顺利进入人工湿地系统是通过两个渠道，即植物传输和大气扩散，就湿地的消化能力而言，垂直潜流人工湿地较水平潜流湿地在处理污染源中氨氮含量较高的情况时略胜一筹，但是其去除有机物污染的效果没有水平潜流人工湿地明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆自由表面流人工湿地和自然湿地相似，都是湿地表面作为废水的主要途径，然而，因为自由表面流人工湿地是由专业技术人员设计的集监督、管理与一体的湿地系统，所以其去除污染的效果相比于自然湿地会较高一些，自由表面流人工湿地的投资成本少、易操作，然而其占地面积比其他的湿地要大，去除污染的效果也不及其他两种显著，虽然其氧气的来源较广泛，可以通过植物根部的传输、植物进行的光合作用以及水体表面的氧扩散等渠道进行氧气的传输工作，但是因为其传输的能力有限，再加上其易受外界气候的影响，所以夏季其滋生的蚊虫较多。
3人工湿地净化废水的应用
3.1人工湿地的城市废水的处理
通常情况下只有在城市污水的处理以及二级污水的处理工作上才会应用到人工湿地，现如今一些国内外的技术人员经过研究和改造，将其用于非点源污染治理的领域中来，比如城市、公路的径流以及农业面源的污染。然而，在处理城市废水的领域却不常见，城市废水中所含的污染物主要包含COD、BOD以及一些油性物质，而人工湿地在处理这些废水污染物中的成分恰到好处，将污染源中的一些离子通过吸附和沉淀，得到很好的净化作用。虽然人工湿地在去除一些小分子污染物方面的技术不够精湛，但是在含有氨氮等大分子微生物的处理方面却显得微不足道，水平潜流人工湿地在含有COD、BOD等大分子的高难度城市废水的净化效果非常显著，甚至在制糖城市、食品加城市以及奶制品城市中产生的废水的净化效果都取得了显著的成效，这对人工湿地的城市废水处理来说是一个重大的突破。现如今，人工湿地的城市废水处理已经广泛应用到各个领域，一些国家也开始着手将其应用到特殊城市废水的处理工作中来，2006年，美国相关企业开展了一系列关于人工湿地处理石油废水的项目，并进行深入的研究和应用，而英国的一些相关部门也开始重视人工湿地对炼油废水的处理工作，并进一步的研究其可行性，并在随后的十年里，成功将人工湿地与石油城市的废水处理有机的结合在一起，不仅开拓了人工湿地的最新用途，而且还对环保做出了应有的贡献。
3.2人工湿地对雨水的净化作用
从海绵城市的定义来看，除了要确保城市排水防涝安全，还要促进雨水资源利用的生态环境保护。由此可见，对雨水的净化、促进雨水资源的综合利用也是海绵城市建设的重要方面。城市中有大量不透水地面，如道路、广场等，降雨时会有大量的污染物在雨水的冲刷下随径流进入城市排水管道，最终排入河流、湖泊等收纳水体。雨水地表径流作为面源污染，具有污染源时空离散和不均一，污染物来源广泛、成分复杂、定量计算困难。我国水资源分布不均，如能将雨水处理后加以利用，如回补地下水、作为景观水体补充水源、绿化浇洒等，不仅能有效缓解雨水对地表水水质的影响，也能有效利用水资源。
结语
人工湿地应用生态系统中的物种共生、物质循环再生原理、结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥了资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得了污水处理与自然资源相协调的最佳效益。当今城市发展进程中，水资源短缺、水污染、城市积水内涝等问题日渐严重，因此我国提出海绵城市建设的理念。改善传统城市出现的一些问题。而这需要建设多种辅助设施，如透水路面、生物塘、雨水花园、下凹式绿地等以满足对雨水的渗透，滞留，蓄存、净化等功能。本文中所提及和探讨的人工湿地，具有集水和净水两个特征，同时有旅游观光、生态栖息等间接价值，符合海绵城市建设的要求。在用地紧张的城市中建设人工湿地，能发挥雨水花园、蓄水塘等综合性能。
参考文献
[1]冀泽华,冯冲凌,吴晓芙,周桑扬,黄慧敏.人工湿地污水处理系统填料及其净化机理研究进展[J].生态学杂志,2016,35(8):2234-2243.
[2]张彩莹,王岩,王妍艳.潜流人工湿地对畜禽养殖废水的净化效果[J].农业工程学报,2013,29(17):160-168.
论文作者:巩岩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2018/12/25
标签：湿地论文; 城市论文; 海绵论文; 废水论文; 雨水论文; 潜流论文; 污染物论文; 《基层建设》2018年第33期论文;