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人工湿地系统增添新武器——且看红树林如何处理污水
2017-08-25 13:35:11  作者:  来源:水工业市场杂志  
  •   近年来,我国农村生活污水排放量日益增多,由于农村居民的环保意识普遍偏低,且96%的农村缺乏污水处理设施,各种污水未经处理直接排放,导致农村水环境受到严重污染。
    关键字: 人工湿地系统

  近年来,我国农村生活污水排放量日益增多,由于农村居民的环保意识普遍偏低,且96%的农村缺乏污水处理设施,各种污水未经处理直接排放,导致农村水环境受到严重污染。污废水随意排放问题在海边村镇体现得尤为明显,居民生活污水、海水养殖业污水、船舶作业污水、旅游景区污水等常常直接排入海水,因此,海边农村水污染的问题函待解决。

  农村污水处理技术中,人工湿地污水处理技术是处理小型的人口非密集区域的污水的最适方式,沿海农村附近的水域断断续续分布有红树林,相关研究发现红树林植物具有较强的耐污净化能力、抗逆性和适应性,且在红树林人工湿地中能同时发生硝化和反硝化作用,对污水中的氮、磷等污染物有较好的去除效果。因此,将红树林人工湿地因地制宜地运用于沿海农村的污水处理,成为了一项值得研究的工作。

  一、红树林人工湿地的历史发展和现状

  1904年,在澳大利亚的新南威尔上建成的一个人工湿地处理系统是人工湿地技术运用于污水处理的最早实践,1972年后,随着根区理论的提出,人工湿地的研究与应用日益发展。1996年,人工湿地污水处理技术正式运用于水污染控制。目前,美国已建成600多处人工湿地处理工程,潜流式多于表面自由流,主要用于处理煤矿废水、生活污泥、工业废水等。人工湿地在日本、欧洲的发展和普及较快。在北美地区人工湿地常被用于人口较密集的地区进行深度处理,而在欧洲国家人工湿地系统主要用于人口规模较小的乡村社区。通过不断研究与发展,人工湿地处理技术不断改良与进步。

  我国对人工湿地处理系统的研究起步较晚。自1978年到2008年,我国湿地面积总体上减少了约10万平方公里,但人工湿地却增加了约122%。可见,我国自然湿地在持续地减少,而人工湿地却有持续增加的趋势。人工湿地处理系统具有能耗低、成本低、运行管理简单等特点,不仅能处理生活污水、部分工农业废水、垃圾渗滤液等,还能用于改善饮用水源水质。因此,近年来我国人工湿地发展迅速井且应用广泛,各种类型的人工湿地大幅度增加。

  红树林生长于热带亚热带沿海潮间带,处于陆地生态系统与海洋生态系统间的过渡带,是一类特殊的湿地生态系统。虽然红树林具备污水净化能力,但能否将红树林人工湿地大量用于污水处理引发了人们的激烈讨论。有学者认为我国红树林生态系统已处于濒危状态,应积极采取保护措施,不宜将其用于处理污水,以防止其加速破坏;但也有学者认为保护井不意味着必须放弃红树林对环境净化这一宝贵的资源。红树林是否适用于污水处理还有待进一步研究确认,目前,研究者们正在就这方面的应用进行着各种模拟试验。

红树林

  二、红树林人工湿地的净化机理

  红树林人工湿地净化污水的主要部分是植物、填料及微生物,三者通过物理、化学、生物作用相互联系构成一个有机的整体,通过吸附、沉降过滤、植物吸收和微生物降解等作用对污水中的污染物进行处理。在红树林人工湿地中,水流缓慢且水深较浅,填料和红树林的茎秆能够截留固体悬浮物和不溶性有机物,供给微生物利用;而可溶性有机物可由生长在填料表面和红树林根系中的微生物形成的生物膜吸附,通过一系列的物理、化学和生物作用将其去除。红树林人工湿地系统中,植物根系对氧气的输送与释放,会使得周围呈现出好氧、缺氧和厌氧的环境,不仅营造了良好的生物脱氮环境,而且有利于好氧聚磷和厌氧释磷,保证了红树林植物和微生物生长所需的氮、磷营养成分,过量积累的磷还可以通过硝化、反硝化作用去除,最后通过定期收割和更换红树林人工湿地基质从而实现污染物的去除。

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