人工濕地的發(fā)展與應(yīng)用

1、人工濕地的發(fā)展與應(yīng)用地球表面71%的面積被海洋人體比It的70%由水構(gòu)成，由此可見水時(shí)牛命的重裁他尤梵對(duì)人類的牛存舉足輕重。社會(huì)的發(fā)展旨衽提廚人類的生活質(zhì)甌但沐丸美發(fā)屣的歷程及哲學(xué)的箱發(fā)來看事軻的兩面性決定了發(fā)屣必然帝來険之而來的環(huán)境礒壞間題=吸取并借鑒塩達(dá)國家發(fā)展及污渠的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我國決圧擁?xiàng)壪任廴緢R治理的錯(cuò)溟道讎，但H新刀異的經(jīng)濟(jì)發(fā)屐始終未擅脫或減緩環(huán)境的污染問述。近年來，能著“I二五規(guī)劃的腿幵，我國淡水環(huán)境污染問逬雖冇所績辭”但肥勢(shì)仍雄不容樂觀*2011邙的倒荼環(huán)境狀況公報(bào)顯示，我闔地奩水處輕度活卑狀態(tài)，湖泊和水沖的當(dāng)營養(yǎng)化冋逸依I冃嚴(yán)槪"七大水系中，除艮江和珠江水質(zhì)總體良好外

2、，其他江河水質(zhì)均存在不同程度的輕度污染甚至重度污染問題.在監(jiān)測(cè)的26個(gè)國控重點(diǎn)湖泊和水庫中，只有42.3%的水體木應(yīng)在山類以上山"涼水河位丁大陵河左岸，為犬凌河的-級(jí)支流，是西育誓河、東官育河的匯流段，迫丁人數(shù)量的墻加和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，1：業(yè)馬水、城銷卡活污水等未達(dá)標(biāo)排放，"然和人為恂聽導(dǎo)的說域牛態(tài)蒂統(tǒng)的璉壞這豈問豈都戊接影響了河水的水質(zhì)以及K游飲用忒木源白右水庫的俱水安全。根據(jù)環(huán)保周提供的第4期、第5期農(nóng)陵河加質(zhì)水雖廳JUh涼水河子河20124,5月偽曲測(cè)斷血水質(zhì)綜合指標(biāo)為014表水環(huán)境腫云標(biāo)準(zhǔn)劣V類或V類+4月份涼水河子河監(jiān)測(cè)斷面：水質(zhì)綜合指標(biāo)為劣V矢斷面監(jiān)測(cè)丙子屮B0

3、D.滿足W類水質(zhì)標(biāo)權(quán)：CO1兒滿圧Y類水質(zhì)杯準(zhǔn)，趙標(biāo)009倍：甄縊、總菌為劣V類.分別趙標(biāo)79?倡、4倍；PH值81，總硯1.5mML述氮Udmg/L*CODCT32.9fngfLFBOD551m#L°隨后，5月輸凍水河子河監(jiān)測(cè)斷面水虜綜舍拎標(biāo)為V類，斷面監(jiān)測(cè)因子屮浦解們満工1類水顧標(biāo)準(zhǔn)，氨氮滿足1】類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，CODer，BOD§滿足V婁水質(zhì)標(biāo)愜分別趙標(biāo)0M常、062(5：PHffi乳3腐解氧L5mg/L題埶0.26mj/L.COD37.8mg/LtBOD59.7mg/L.冰水河水環(huán)境治理是先泵到門石水庫空全供水'遼西調(diào)水”炭揮效歳的關(guān)鍛工程,帀僅仃級(jí)后把關(guān)的作用

4、.還可以探索備污彖游的影響規(guī)律，為F的邃步詢凋治理打下越礎(chǔ)工程項(xiàng)目咲科學(xué)的發(fā)展觀為統(tǒng)領(lǐng).符合構(gòu)建和諧社會(huì)的總體要求，捉高完菩河道防洪龍力.處凰河流中點(diǎn)面源污染物*凈北河道永氐恢復(fù)河道生態(tài)功能，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)擠可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)巫點(diǎn)考tg河逍治理與保護(hù)，遅步實(shí)現(xiàn)河與水、河與自期*河與經(jīng)濟(jì)社衾、河與人的和諧.作為北票市涼水河入門石水庫入庫口濕地處理1簾的一部分，北栗市涼水河人丄濕地依據(jù)河流的污染現(xiàn)狀，紐合工程項(xiàng)所程地的地陽地貌*婀定了人丄灤地系統(tǒng)的處理方案及T藝流TT在們鑒實(shí)阪;工稅案例的耳礎(chǔ)上,號(hào)慮躱冷地區(qū)的溫度和現(xiàn)場(chǎng)條件等I<索*實(shí)現(xiàn)了對(duì)人丁規(guī)地水位控制和布、集水柔統(tǒng)的優(yōu)化*方面

5、，人工濕地的工程設(shè)計(jì)對(duì)北方地區(qū)人丄漫地的丄程設(shè)計(jì)提供了一定的參考和揩導(dǎo)；另一方面，通過人I：押地的深度處理，降低了河遒的污染物負(fù)荷，在定程度上餐升了河1S的自沖炭力，保障了下游水淋水庫的供水安全.懐國學(xué)右Dr.KlheaSeidel和Dr.ReinholdKickuth分別于20世紀(jì)60>70年代發(fā)現(xiàn)蘆葦?shù)热诵退参锞哓耆コ鬯杏袡C(jī)污染物的作用，為人丄濕地技術(shù)的發(fā)展及隨后的應(yīng)用莫定了基礎(chǔ).隨后，二人提出苦名的根區(qū)理論(TheRootZoneMeihod).即高等水生柏物在人I：濕地污水處理中的重要作用：為根區(qū)周圍的微生物提供富緬微壞境及保持并提高人工濕地的水力傳導(dǎo)性能1叭70年代，人

6、工濕地技術(shù)開始在美國興盛.但當(dāng)時(shí)濕地的機(jī)構(gòu)等僅局限于天然狀態(tài)的河灘、池沼等.前后，茨國召開了一系列的人工濕地技術(shù)研討會(huì)議，提岀了人工濕地的去污過程、機(jī)理和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范與數(shù)據(jù)1996年，奧地利召開的第4屆國際濕地研討會(huì)標(biāo)志著一種新型生態(tài)水處理工藝的誕生卩I.隨若人工濕地技術(shù)的不斷完善，相關(guān)的理論實(shí)驗(yàn)研究也日趨多樣化、系統(tǒng)化，近50年來.人工浸地技術(shù)逐漸從試驗(yàn)研究轉(zhuǎn)化為成功的并廣受世界各地歡迎的實(shí)踐應(yīng)用.諸如野生動(dòng)植物棲息地的保護(hù)、人為污水、甫水徑流、工礦及冶煉廠廢水尊的處理.HannaObarska-Pempkowiak等人通過研究波蘭的人工濕地工稈案例的設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)，扌旨出除溫度丙索外.過高

7、的污染物設(shè)計(jì)去除率以及不合理的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式等是所研究人工濕地的弊端所在.自】989年第一個(gè)完全用于污水處理的人工濕地開始運(yùn)行，至1999年底捷克大約有100個(gè)人工濕地相繼投入使用。JanVymazal對(duì)捷克的人工濕地做了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)研究，包括濕地的類空、占地面積、處理對(duì)彖.并對(duì)比捷克與其他國家人工濕地的污染物去除率：其中，Ondfejov和SpMcndPo礙i楚捷尢最早的兩個(gè)水平潛流人工濕地，JanVymaza】逐年對(duì)比了其對(duì)BOD、COD、TP、等的去除能力，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)入工濕地的運(yùn)行狀態(tài)良好。等系統(tǒng)地總結(jié)了愛爾蘭人工濕地的發(fā)展歷史、應(yīng)用現(xiàn)狀及前異用實(shí)際匸程窠例做詳細(xì)分析，并通過WebofSci

8、ence丐蔡了1992至2002年間各國發(fā)衣文秫做出對(duì)比，最后對(duì)人工濕地做了兩點(diǎn)建議：建立人工濕地?cái)?shù)據(jù)庫，加強(qiáng)信息流通及有選擇地統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范。在法國阿爾卑斯山趣鄉(xiāng)村的一個(gè)人工濕地，GerardMerlin等通過長達(dá)兀年的運(yùn)行監(jiān)測(cè)"對(duì)該人工濕地的水力停留時(shí)間、污染物及細(xì)菌的去陰效滾、橋披的生長狀態(tài)、去污過程等做了全面的研究探討，針對(duì)人丁濕地的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提岀建，屮典2010年，JanVymazal等人在其論苦中對(duì)見諸T期刊論文中的世界各地的水平潛瀝濕地做了總結(jié)研究，足以說明人工濕地技術(shù)出現(xiàn)Z后，共彫響己經(jīng)遍及世界的大部分同冢的族種污水的處埋，水處理研究與應(yīng)用在生態(tài)工程方面的長足發(fā)展和

9、進(jìn)步卩叭柜我國，“生態(tài)槿”這一概念首先被馬世駿教授提岀，耳后r1984年詳細(xì)闡述了社會(huì)經(jīng)濟(jì)-自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的概念、衡星指標(biāo)及研允程序冋冋.我國人匸濕地系統(tǒng)的研究始r“七五”期間，較發(fā)達(dá)國家落后十兒年。隨肴理論技術(shù)的發(fā)展及逐漸深入，人I:濕地的小試試驗(yàn)、I】程應(yīng)用也蓬勃發(fā)展起來。國家環(huán)保局華南環(huán)保所在深圳建設(shè)了白泥坑人I濕地，濕地占地189畝，處理規(guī)模為？100n?/d；北京昌平丁198RJ990年間建成了處理規(guī)模為500n?/d的我血流人I.濕地；天津環(huán)保所也丁1987年建成了占地90畝，口處埋汚水1400m3的蘆葦床濕地工程W之后.人工濕地開始結(jié)合濕地植物的凰觀待性，諸多著眼與人互動(dòng)的濕地

10、公園連入人們的視線。1997年成都開始建設(shè)世界第一座城市綜合性環(huán)境教育公園一活水公園.將景觀娛樂性、環(huán)保教育理念融入到工程案例之中。除此Z外，沙家浜國家濕地公園、杭州西溪國家濕地公園、A湖濕地公園尊也陸續(xù)建成，在處理環(huán)境污染問題的同時(shí)其最觀娛樂錚特點(diǎn)也為人們所津津樂逍.由于人口眾多，人均七地資源詢限，我國的入工濕地較外國的設(shè)計(jì)表面水力負(fù)荷偏烏，且有研究對(duì)比我國與也外的人工濕地成本與各種污染物的處理效率，結(jié)來表明在肓負(fù)荷的情況下，我國人工濕抱的平均處理效率反而均略島于國外的汕)。人工濕地硏究熱點(diǎn)(1)各沖污梁物的處理人工濕地對(duì)常規(guī)污染物如氮、確、有機(jī)物的去除研究山來己久。JanVymazal等闡

11、述了伺機(jī)物的去除機(jī)理并對(duì)世界各地400多個(gè)水平潛流人工袒地的運(yùn)行處理狀況進(jìn)行了研究I叫陳明利等從植物、微生物、壟質(zhì)和水力學(xué)特點(diǎn)等兒個(gè)方面論述K人工濕地的去污機(jī)理進(jìn)脖叫舸石人匚淀地被廣泛應(yīng)川r各種初染物的處理,如更金咼冋叫殺蟲刑阿峯其去除機(jī)理的研定不再局限J：傳統(tǒng)污染物的創(chuàng)處.KatherineLizamaA.筲就人丁編地對(duì)瀉水中砂（As）的去除機(jī)理去了充分的硏立,分別從沉淀、人沉淀、吸附、屮基化彎作川以及植物的攝取/川1做了闡迷并對(duì)彩響砌去除過科的閔索進(jìn)行了分析討論O<2）微生物們落人丁澀地対污染物的2;除作用屮加匝我的足徳':物的作用，因此對(duì)纖住物的仰落特性的研究有助F深入解剖

12、河染物的上除機(jī)理、效車及川也和關(guān)的河題.這止沏究包括徹生物酢落的分仏數(shù)如多林性和師哲力ifii120112'1.馳府分子拽術(shù)被廣泛地運(yùn)川到其嘰粱威筲總紡論述了I冃內(nèi)外分/技術(shù).W-物酬落I«的發(fā)展心1（3）寒冷地區(qū)的應(yīng)川低溫足限制人I編地技術(shù)在寒冷地I龍發(fā)展的匕災(zāi)內(nèi)索，二耍衣現(xiàn)在伙物的枯比、微生物活性降低、濕地床體結(jié)冰等方淅。內(nèi)此.對(duì)濕地的悚湍扌;:施以及設(shè)訂、運(yùn)行操作等方而的研究額多.保溫加施包知杭物燉蓋、冰叫'妝蓋、地股或溫棚覆孟兮迄行按忙包括眸氣、何歇式運(yùn)彳渕列MI2SI.存在問題II11人I擁地技術(shù):任的問題仃:（I）壞戀問題堵塞是購響人I知地的處理效來及運(yùn)行勺:限的世農(nóng)限制.人部分濕地禰運(yùn)行詢期均w在不同卅度的比恥。仃決站塞的桃理、滋響I人1累、肚測(cè)r段均彳j不同加女的研究，雖燃也仃解決力濃踴I關(guān)執(zhí)逍.何研允應(yīng)川不夠徹底：<2）統(tǒng)一汝計(jì)夯數(shù)址然他多公亢、伙朋籌，但人.濕地的九適沒fjllixj統(tǒng)