天然濕地是處于水陸交接相的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),而人工濕地(CW-Constructed Wetland)則是處理污水而人為設(shè)計建造的,工程化的濕地系統(tǒng),是近些年出現(xiàn)的一種新型的水處理技術(shù),其去除污染物的范圍較為廣泛,包括有機物、氮(N)、磷(P)、懸浮物(SS)、微量元素、病原體等,其凈化機理十分復(fù)雜,綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用,供給濕地床除污需要的氧氣;同時由于發(fā)達(dá)的植物根系及填料表面生長的生物膜的凈化作用、填料床體的截留及植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收作用,而實現(xiàn)對水體的凈化。
人工濕地的優(yōu)點主要有:投資省、能耗低、維護簡便,脫氮除磷效果好、病源微生物去除率高,可與水景觀建設(shè)有機結(jié)合。
人工濕地的凈化機理:人工濕地對廢水的處理綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用。實地系統(tǒng)成熟后,填料表面和植物根系將由于大量微生物的生長而形成生物膜。廢水流經(jīng)生物膜時,大量的SS被填料和植物根系阻擋截留,有機污染物則通過生物膜的吸收、同化及異化作用而被去除。濕地系統(tǒng)中因植物根系對氧的傳遞釋放,使其周圍的環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài),而且還可以通過硝化、反硝化作用將其除去,最后濕地系統(tǒng)更換填料或收割栽種植物將污染物最終除去。
植物在碎石等基質(zhì)內(nèi)為微生物群落創(chuàng)造有力的活動場所,同時形成整個人工濕地系統(tǒng)綠化的一部分,因此植物的選擇很重要。高等水生維管植物一般可作為人工濕地的種植植物。美國對蘆葦、香蒲、燈心草、水蔥、竹等植物凈化污水進行過大量研究。深圳市白泥坑人工濕地栽種了蘆葦、燈心草、蒲草處理污水。選擇植物時注意的是:
(1)耐污能力和抗寒能力能力強,又易于本鄉(xiāng)土生長。最好以本鄉(xiāng)土植物為主。
(2)根系發(fā)達(dá),莖葉茂密。
(3)抗病除害能力強。
(4)有一定的經(jīng)濟價值。
選擇好的人工濕地的栽種植物以后,應(yīng)考慮到兼性塘中種植凈水能力強的水生植物如鳳眼蓮、浮萍、水蔥等,放養(yǎng)耐污能力強的鯉、鯽等魚種組成水生生物塘。此外,還應(yīng)設(shè)計好整個人工濕地系統(tǒng)綠化工程,使之形成一個綜合性生態(tài)系統(tǒng)。