人工湿地机理
人工湿地净化机理
人工湿地净化机理一、人工湿地概述人工湿地是一种利用湿地生态系统的生物、物理和化学作用，通过人工构建而成的一种处理污染水体的技术。
它是模拟自然湿地而建造的，具有高效、经济、环保等特点，被广泛应用于城市污水处理、农业排放治理、生态修复等领域。
二、人工湿地净化机理1. 生物作用人工湿地中最重要的净化机理就是生物作用。
在水体通过植物根系和底泥中时，有大量微生物附着在根系和底泥表面上，这些微生物能够分解有机质和氮磷等营养盐，将其转化为无机盐和气体释放出来。
同时，植物根系也能吸收营养盐，促进细菌附着和代谢。
这样就能够有效去除水中的营养盐和有机质。
2. 物理作用人工湿地还能够通过物理作用去除污染物。
例如，在过滤层中设置了多种不同粒径大小的填料材料，可以形成多级过滤层，在水流通过过滤层时，能够去除悬浮物和颗粒物。
同时，人工湿地中的植物根系和底泥也能够吸附和拦截污染物，例如重金属、油脂等。
3. 化学作用人工湿地中的化学作用主要是指氧化还原反应。
在缺氧条件下，还原态的铁、锰等离子能够与污染物发生氧化反应，使其转化为较为稳定的无害物质。
同时，在人工湿地中添加一些化学剂，例如硫酸铁等，也能够有效去除水体中的磷。
三、人工湿地的分类1. 表面流式人工湿地：即水从上到下流动的人工湿地。
这种类型的人工湿地适用于处理低浓度污染水体。
2. 底部流式人工湿地：即水从下到上流动的人工湿地。
这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。
3. 侧向流式人工湿地：即水从侧面进入，在填料层内进行处理后再排出。
这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。
四、人工湿地的应用1. 城市污水处理：人工湿地可以作为城市污水处理的一种技术手段，通过生物、物理和化学作用去除污染物，使得污水达到排放标准。
2. 农业排放治理：农业生产中的养殖废水和农药残留等都会对周围环境造成污染，利用人工湿地技术能够有效去除这些污染物。
3. 生态修复：在城市化进程中，许多湿地被填埋或者破坏。
《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文
《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，水体污染问题日益严重，对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
人工湿地作为一种新型的生态水处理技术，因其独特的去污机理和良好的环境效益，受到了广泛关注。
本文将详细介绍人工湿地的去污机理，并探讨其在国内外的应用现状。
二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种模拟自然湿地的生态系统，通过植物、微生物、基质等元素的相互作用，实现对污水的净化。
其去污机理主要包括物理吸附、生物膜法和植物吸收三个方面。
1. 物理吸附人工湿地中的基质（如砂、石、土壤等）具有较大的表面积和孔隙度，能够吸附污水中的悬浮物、有机物等污染物。
这些污染物被吸附在基质表面，通过沉淀、过滤等作用，实现初步的净化。
2. 生物膜法生物膜法是人工湿地去污的主要机制之一。
在湿地中，微生物在基质表面形成生物膜，通过氧化、还原、分解等生物化学反应，将有机物、氮、磷等污染物转化为无害或低害的物质。
此外，微生物还能通过与植物根系的协同作用，提高湿地的净化效果。
3. 植物吸收人工湿地中的植物通过根系吸收污水中的营养物质（如氮、磷等），并将其转运到地上部分，通过光合作用等生理过程，将污染物转化为无害物质。
此外，植物还能为微生物提供生存环境，促进生物膜的形成和生长，进一步提高湿地的净化效果。
三、国内外应用现状1. 国内应用现状近年来，我国在人工湿地领域取得了显著成果。
在污水处理方面，人工湿地已广泛应用于生活污水、工业废水、农业污水等领域。
例如，在城市污水处理方面，人工湿地与城市管网相结合，有效降低了污水处理成本；在农业领域，人工湿地用于处理农田径流和畜禽养殖废水，减少了农业面源污染。
此外，人工湿地还在生态修复、景观建设等方面发挥了重要作用。
2. 国外应用现状国外在人工湿地领域的研究和应用起步较早，目前已形成了较为成熟的技术体系。
在污水处理方面，人工湿地被广泛应用于生活污水、工业废水、雨水收集等领域。
《2024年人工湿地去污机理及其国内外应用现状》范文
《人工湿地去污机理及其国内外应用现状》篇一一、引言随着现代工业化的进程不断加快，环境污染问题逐渐加剧，如何高效、安全地处理废水、改善环境已成为一个世界性难题。
在此背景下，人工湿地作为新兴的生态处理技术，因其低能耗、低成本、高效能等优点，逐渐成为环境治理的重要手段。
本文将详细介绍人工湿地的去污机理及其在国内外应用现状。
二、人工湿地的去污机理人工湿地是一种模拟自然湿地的人工生态系统，利用物理、化学和生物三种作用去除水中的污染物。
其去污机理主要包括以下几个方面：1. 物理作用：通过湿地的沉淀、过滤、吸附等作用，去除水中的悬浮物、有机物等。
湿地的基质（如砂、石、土壤等）具有较大的表面积，能够吸附和截留水中的污染物。
2. 化学作用：通过湿地中的化学反应，如氧化还原反应、酸碱中和等，降低水中的重金属离子、氮、磷等营养物质的浓度。
3. 生物作用：湿地的植物、微生物等生物群落通过吸收、同化、分解等生物过程，将水中的有机物转化为简单的无机物，从而实现去污。
三、国内人工湿地应用现状在我国，人工湿地广泛应用于城市污水处理、农业面源污染治理、工业废水处理等领域。
其中，城市污水处理是人工湿地的应用重点。
我国许多城市已建立人工湿地污水处理系统，如江苏太湖流域的多个城市采用人工湿地处理生活污水和工业废水，取得了显著的治理效果。
此外，人工湿地还广泛应用于农村污水处理、河流湖泊的生态修复等领域。
四、国外人工湿地应用现状在国外，人工湿地同样被广泛应用于污水处理和生态修复领域。
例如，美国、欧洲、澳大利亚等发达国家在人工湿地的设计和运行管理方面积累了丰富的经验。
他们通过优化湿地设计、选择合适的植物种类和微生物群落，提高了人工湿地的去污效果。
此外，国外还注重人工湿地的多功能性开发，如结合景观设计、休闲娱乐等功能，实现了生态效益和经济效益的双赢。
五、总结与展望综上所述，人工湿地作为一种新兴的生态处理技术，具有低能耗、低成本、高效能等优点，在国内外得到了广泛应用。
人工湿地水质净化机理
磷的去除
物理 化学 生物
沉积 吸附 沉淀 微生物作用 植物吸收
固体物质的重力沉淀。 吸附在基质或植物表面。 形成不容物或共沉淀。 微生物吸收量取决于生长所需，累积量和环境中的氧状态有关。 适宜条件下植物摄取量较显著。
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06 磷的去除及影响因素
物理作用
湿地磷沉积作用主要是指进水中的可溶性磷酸盐通过物理作用导致磷 存储与湿地内部的过程。在较好的静止条件下磷可沉积与湿地中，但在外界扰 动下，沉积物可能会再悬浮，导致磷释放。
结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起 主要的过滤作用。这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
废水通过滤料层时，众多的滤料介质表面提供了巨大的沉降面积。 据估计，1m3粒径为0.5mm的滤料中就拥有400m2不受水力冲刷而可供悬 浮物沉降的有效面积，形成无数的小“沉淀池”，悬浮物极易在此沉降下来。 重力沉降强度主要取决于滤料直径和过滤速度。滤料越小，沉降面积 越大；滤速越小则水流越平稳，这些都有利于悬浮物的沉降。
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【02】 人工湿地净化机理
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01 人工湿地净化系统的组成 02 人工湿地净化机理 03 固体悬浮物的去除 04 有机物的去除及影响因素 05 氮的去除及影响因素 06 磷的去除及影响因素 07 人工湿地中其他污染物的去除
目 录
CONTENTS
01人工湿地净化系统的组成
溶解氧（DO）是水平潜流湿地脱氮过程中最为主要的限制因素。微生物脱氮过程对 氧的含量的要求有很大差异，硝化是一个需氧过程，反硝化、厌氧氨氧化则是厌氧过程， 单一的氧环境也会导致湿地内生物脱氮过程不畅。
温度对湿地脱氮性能的影响主要由两个方面：一是对微生物的影响；二是对植物的影 响。在较低温度条件下（-8~18℃），氮的去除能力只有3%-15%。一般硝化作用的最佳的 温度范围30~40℃，反硝化作用的最佳温度范围是15~30℃。
人工湿地的发展、分类及机理
人工湿地1人工湿地概念及其发展一、人工湿地的概念人工湿地是人们有目的地建立一种与天然湿地相似的人工生态系统，水特征为水饱和或淹水状态，植物是具有耐湿或水生植物，土为水成土。
人工湿地有狭义和广义两种概念。
根据《湿地公约》，广义的人工湿地包括：①养殖池塘；②池塘：小水塘、灌溉池塘，面积<8hm2；③灌溉土地：灌渠、水稻田；④季节性泛滥的农田：湿草地、牧场；⑤盐业用地：盐生洼地、盐田等；⑥蓄水用地：水库、水坝、库区、河堰，面积>8hm2；⑦低洼地：泥土、砖块、砾石等洼地、矿区池塘；⑧废水处理区：沉淀池、氧化塘等；⑨运河、水沟等。
狭义的人工湿地是指用于降解污染物的人工湿地。
本文设计的湿地为此类湿地。
狭义的人工湿地依据不同的分类方式和理解角度，所产生的人工湿地概念也不尽相同。
功能上概念：人工湿地是依据土地处理系统级水生植物处理污水的原理，由人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统。
结构组成上概念：人工湿地是由独特的土壤（基质）和生长在其上的耐湿或水生植物组成，是一个有人为参与的基质—植物—微生物的生态系统。
净化机理上概念：人工湿地利用基质—植物—微生物间的物理、化学和生物三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解实现对污水的净化。
二、人工湿地的发展最早的人工湿地是1903年建在英国约克郡Earby的湿地系统，该系统一直持续运行到1992年，但这只是人工湿地的雏形。
1953年德国的Dr. Kathe Seidel 在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物，随着这一现象的发现，在60 年代中期，Dr. Seidel与Dr. Kichuth合作并由Dr. Kichuth 开发了“根区法”（RZM）——在水平潜流湿地中种植芦苇，降解有机物，通过硝化反硝化去除氮，通过沉淀作用去除磷。
“根区法”理论的提出，标志着人工湿地污水处理机理的初步萌芽。
与此同时，出现了“厌氧微生物和芦苇处理污水”复合系统，由美国的国家空间技术实验室研究开发。
人工湿地的原理
人工湿地的原理
人工湿地是模拟自然湿地环境建设的人工生态系统，通过人工构建湖泊、河流或池塘等水体环境，利用湿地植物和微生物的作用处理和改善废水的水质。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 植物吸收和降解污染物：在人工湿地中种植具有吸收和降解能力的湿地植物，如芦苇、菖蒲、香蒲等。
这些植物通过根系吸收废水中的污染物，并将其转化为植物生长所需的营养物质，如氮、磷等。
同时，湿地植物还通过释放氧气促进水中有机物的降解，改善水体的氧气含量。
2. 微生物降解污染物：湿地植物的根系及湿地底泥中富集了大量生物菌群，包括细菌、真菌等。
这些微生物通过降解废水中的有机物，将其分解为氨、硝酸盐等无害物质。
同时，微生物的降解作用还能去除废水中的重金属等有害物质。
3. 物理过滤：通过湿地中植物的生长、水流的缓慢流动以及湿地底泥的吸附作用，废水中的颗粒物质、悬浮物、泥沙等可以被物理过滤和拦截，从而使水体变得清澈透明。
4. 湿地水体循环：湿地系统中通常设有进水口和出水口，通过调控水流的流速和流向，使废水在湿地中经过多次循环处理，增加了废水与湿地植物、微生物的接触次数，提高了废水的处理效果。
综上所述，人工湿地主要通过湿地植物和微生物的吸收、降解和过滤作用，以及水体循环来达到污水处理的目的。
在人工湿
地的处理过程中，污水的有机物、氨氮、硝酸盐等污染物可以得到有效去除，同时还能改善水体的氧气含量、悬浮物和泥沙的沉淀，使废水得到净化和自然恢复。
污水处理中的人工湿地技术与应用
污水处理中的人工湿地技术与应用随着城市化进程的加速以及人口的快速增长，污水处理成为一个日益重要的环境问题。
人工湿地技术作为一种有效的低成本、环保的处理方式，正在被广泛应用于污水处理领域。
本文将介绍人工湿地技术的原理、分类以及其在污水处理中的应用。
一、人工湿地技术的原理人工湿地，顾名思义，是人为建设的具备湿地特征的区域。
它通过模拟自然湿地的生态系统功能，将废水经过植物、土壤和微生物的共同作用进行处理，达到净化水质的目的。
人工湿地技术的原理主要包括以下几个方面：1. 吸附作用：湿地中的植物和土壤具有良好的吸附能力，可以吸附并去除废水中的悬浮物、重金属离子和有机物等污染物。
2. 植物修复作用：湿地中的植物可以通过吸收废水中的营养物质，抑制藻类的生长，减少水体富营养化的问题。
3. 微生物降解作用：湿地中的土壤和根系为微生物提供了生长和繁殖的环境，微生物能够降解有机物、氨氮等污染物，进一步净化水质。
二、人工湿地的分类根据不同的处理方式和设计要求，人工湿地可以分为以下几类：1. 表层流人工湿地：主要通过湿地植物的吸附和修复作用，去除污水中的悬浮物和有机物。
2. 人工湿地-人工渗滤系统：将废水经过表层流人工湿地的预处理后，通过渗滤装置进一步过滤和去除污染物。
3. 人工湿地-人工循环系统：在人工湿地中设置循环水泵，不断循环废水，增强湿地的净化效果。
4. 人工湿地-水体循环系统：通过水体循环，将湿地处理后的水再次引入湖泊、河流等水体，实现水资源的循环再利用。
三、人工湿地在污水处理中的应用人工湿地技术在污水处理中被广泛应用，并取得了显著的效果。
以下是一些常见的应用场景：1. 城市生活污水处理：人工湿地可以用于处理城市生活污水，去除其中的有机物、氨氮等污染物，提高水质。
2. 农村污水处理：人工湿地可以作为农村污水处理的有效方式，将农业废水经过湿地处理，减少对农田和水源的污染。
3. 工业废水处理：人工湿地技术对于处理一些工业废水也有良好的效果，特别是对于含有重金属等有害物质的废水。
潮汐流人工湿地原理
潮汐流人工湿地原理
潮汐流人工湿地是一种通过模拟自然潮汐运动来改善水质和生
态环境的工程技术。
它利用潮汐运动的周期性变化，结合湿地植被
和微生物的作用，有效地去除废水中的污染物质，达到净化水质的
目的。
潮汐流人工湿地的原理主要包括以下几个方面：
1. 自然潮汐模拟，潮汐流人工湿地利用泵站或阀门控制水位，
模拟自然潮汐运动。
在涨潮时，水位上升，水流进入湿地区域；在
落潮时，水位下降，水流离开湿地区域。
这种周期性的水流变化可
以促进氧气和营养物质的交换，有利于湿地内生物的生长和代谢，
从而促进水质的净化。
2. 植物和微生物的作用，湿地植被和微生物是潮汐流人工湿地
的关键组成部分。
植物的根系可以吸收废水中的营养物质和重金属，同时释放氧气，促进水中有机物的降解和氧化。
湿地内的微生物群
落也能够分解有机物和去除氮、磷等营养物质，进一步改善水质。
3. 水流动力学效应，潮汐流人工湿地的水流动力学效应对水质
净化起着重要作用。
潮汐运动带动水流的循环和混合，有利于污染物质与湿地植被和微生物的接触和反应，加速水质的净化过程。
总的来说，潮汐流人工湿地利用潮汐运动的周期性变化和湿地生态系统的作用，通过物理、化学和生物的协同作用，有效地净化水质，改善生态环境。
在城市污水处理、水体修复和生态保护等方面具有重要的应用价值。
希望通过不断的研究和实践，潮汐流人工湿地技术能够得到更广泛的推广和应用，为保护水资源和改善环境质量做出更大的贡献。
人工湿地 原理
人工湿地原理
人工湿地是一种模仿自然湿地的人工水体系统，通过人工堆填、整治和植物组合等手段构建起来。
它被设计用来处理和改善废水、雨水和地表水的质量，同时还可以提供生态保护和景观功能。
人工湿地的原理是利用湿地植物和微生物的作用，通过生物物理、生物化学和生物地球化学过程来去除污染物。
人工湿地通常分为浅水区和深水区。
在浅水区，湿地植物如芦苇、香蒲等根系和茎秆提供了大量可供微生物附着和生长的表面积，这些微生物能够吸附和降解废水中的有机物、氨氮等污染物。
在深水区，水深较大，可以促进有效体积的提升和氧气的溶解，有助于水体中氧气的供应，使得湿地植物能够更好地生长和进行光合作用。
除了湿地植被和微生物的作用外，人工湿地还通过物理过滤和沉积作用去除悬浮物和颗粒污染物。
当废水通过人工湿地时，悬浮固体会因重力沉降，被湿地底部的沉积物捕获，并在其中逐渐分解，从而减少了水中的悬浮物含量。
另外，人工湿地还能够利用湿地植物的根系和土壤活动层来吸附和转化废水中的营养元素，如氮、磷等，从而减少水体中营养盐的浓度。
此外，湿地的水体基质具有一定的碱性，能够有效调节水体的酸碱平衡，促进氮的硝化和磷的沉淀，进一步减少污染物的含量。
因此，人工湿地通过植物、土壤和微生物的协同作用，实现了
对废水和雨水的日常处理和净化。
它不仅能够提供经济高效的污水处理方案，还能够创造良好的生态环境，并且有助于恢复和保护湿地生态系统。
人工湿地原理
人工湿地原理
人工湿地生物净化技术的基本原理是：在一定的填料上种植等特选的植物，将污水投放到人工建造的类似抄于沼泽的湿地上。
当富营养化水流过人工湿地时，经沙石、土壤过滤，植物根际的多种微生物活动，使水质得到净化。
人工湿地的显著特点之一是其对有机污染物有较强的降解能袭力。
废水中的不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留，进而被微生物利用，废水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、百吸收及生物代谢降解过程而被分解、去除。
人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统度，类似“自然沼泽地”但由人工建造和监督控制。
是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植问物的污水处理生态系统。
主要组成部分：人工基质
水生植物答
微生物
人工湿地对污水的净化是基质、水生植物和微生物共同作用的结果。
人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型:
①水面式人工湿地(简称FWS)
②潜流型人工湿地(简称SFS)。
人工湿地处理机理
人工湿地处理机理人工湿地是一种模拟自然湿地的人工建造系统，通过植物、土壤和微生物的共同作用，对废水进行净化和处理。
它被广泛应用于城市污水处理、工业废水处理、农业面源污染治理等领域。
本文将介绍人工湿地处理的机理和作用，以及其在环境保护中的重要性。
一、人工湿地处理机理1. 植物吸收和转化：人工湿地中的植物是处理过程中的核心组成部分。
植物的根系能够吸收废水中的营养物质，如氮、磷等，并将其转化为生物质。
同时，植物的叶片通过蒸腾作用，促进水分的蒸发，提高废水的处理效率。
2. 微生物降解：湿地土壤中富含各种细菌、真菌和其他微生物。
这些微生物通过吸附和生物化学反应，将废水中的有机物质转化为无机物质，如二氧化碳和水。
微生物还能够降解废水中的有毒物质，减少对环境的污染。
3. 土壤过滤：人工湿地中的土壤层起到过滤作用，可以去除废水中的悬浮颗粒、悬浮有机物和一部分溶解有机物。
土壤颗粒具有吸附能力，可以吸附废水中的一些污染物质，如重金属离子和有机物。
4. 水位调节：人工湿地通过调节水位，控制湿地中的氧气供应和水力条件，促进微生物的生长和活动。
适当的水位调节可以提高湿地的氧化还原环境，有利于处理废水中的有机物和氮磷等营养物质。
二、人工湿地的作用1. 水质净化：人工湿地可以去除废水中的悬浮颗粒、有机物和营养物质，提高水质的稳定性和透明度。
同时，它还能够去除废水中的重金属离子和有害物质，减少对水生生物的毒害。
2. 水量调节：人工湿地能够调节降雨和径流的过程，减缓洪峰流量，防止洪水的发生。
同时，它还能够提供一定的水源，维持湿地生态系统的稳定性。
3. 生物多样性保护：人工湿地提供了丰富的生境和食物资源，吸引了大量的鸟类、昆虫和其他动植物栖息和繁殖。
它可以促进生物多样性的增加，保护珍稀濒危物种的栖息地。
4. 美化环境：人工湿地的建设可以改善城市和农村的环境质量，增加绿色景观和生态空间。
它可以净化空气、降低气温，为居民提供一个清新、舒适的生活环境。
人工湿地净化机理
人工湿地净化机理人工湿地是植物（水生植物或沼生植物等）、微生物 (细菌和真菌等)和填料基质（碎石、基质（碎石、陶粒等）三个相互依存要素的有机组合系统。
依附在填料基质中生存的微生物在有机污染物的去除中起到主导作用，湿地植物的根茎将氧气带人周围的填料基质中，但远离根部的环境仍处于厌氧状态，这就形成了一个环境的变化区，从而提高了人工湿地去除复杂污染物和难处理污染物（重金属等）的能力。
大部分有机污染物和含氮化合的去除是靠机制中的微生物，但某些污染物如重金属、硫磷等可通过填料基质、植物吸收作用降低浓度。
一、人工湿地去除有机污染物机理人工湿地的最为显著特点就是对有机污染物去除能力较强。
污水中的可溶性有机污染物通过水生植物根系处的生物膜的吸附、吸收代谢降解过程而被分解除去；而污水中的不溶性有机物经过湿地填料基质的过滤、沉淀，可以被迅速截留下来，从而被微生物吸收利用。
污水中大部分有机污染物最终是被异养微生物转化为微生物有机体及释放到环境中的CO2和H2O，这些新生的微生物有机体通过填料基质定期更新最终从系统除去。
微生物降解有机过程又可以分为好氧降解和厌氧降解部分。
好氧异养微生物通过好氧降解将有机污染降解为二氧化碳；兼性厌微生物和专性厌氧微生物将有机污染分解为氢、脂肪酸类有机物、醇类、二氧化碳和水；其他专用细菌（如硫酸盐还原菌和产甲烷菌等）通过厌氧降解将有机污染物分为甲烷、二氧化碳、硫氢。
同时有研究指出植物的存在利于加速微生对机污染物的矿质化和腐殖化过程。
二、人工湿地去除含氮污染物机理人工湿地对污水中的含氮污染物的去除主要依靠填料基质中的微生物（硝化细菌与反硝化细菌等）的氨化、硝化和反硝化作用来实现的。
氮在湿地系统中循环变化包括了7种化合价态（-3、0、+1、+2、+3、+4、+5价），并且在多种有机形式与无机形式之间转换。
市政污水中的氮主要以氨氮和有机氮两种形式存在。
大部分有机氮都可以被微生物降解成为氨氮，因此研究中对于无机氮的去除更为关注。
人工湿地处理机理
人工湿地处理机理人工湿地是一种利用湿地生态系统处理污水和废水的环境工程技术。
它模拟自然湿地的生态系统特征，通过湿地植物、微生物和土壤等因素的作用，将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质，从而达到净化水体的目的。
人工湿地处理机理包括物理、化学和生物过程。
物理过程是人工湿地处理污水的第一步。
当污水进入人工湿地时，首先经过预处理单元，如格栅和沉砂池等，去除大颗粒物和悬浮物。
然后，污水进入水平流湿地或垂直流湿地等处理单元，在这些处理单元中，水流与湿地中的植物和土壤接触，发生一系列物理作用。
其中包括重力沉降、颗粒过滤和吸附等过程。
重力沉降是指污水中悬浮颗粒因重力作用而沉降到湿地底部。
颗粒过滤是指污水中的悬浮颗粒被湿地植物的根系拦截和过滤。
吸附是指污水中的溶解性有机物和重金属等物质被湿地植物的根系和湿地土壤吸附和吸附。
化学过程在人工湿地处理污水中发挥着重要作用。
湿地植物和土壤中的微生物通过代谢活动，将污水中的有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质。
这些微生物通过呼吸、分解和氧化还原等化学反应，将有机物分解为二氧化碳和水，将氨氮转化为硝酸盐和硝酸盐，将磷转化为磷酸盐。
此外，湿地植物的根系还分泌有机物质，与土壤中的矿物质反应，形成沉淀物，从而去除废水中的重金属等物质。
生物过程是人工湿地处理污水的核心。
湿地植物是人工湿地的关键组成部分，它们通过吸收污水中的营养物质，提供氧气，为湿地内的微生物提供适宜的生长环境。
湿地植物的根系提供了大量的表面积，为微生物的附着和生长提供了良好的条件。
湿地植物的叶片和茎干上有大量的微生物生境，这些微生物通过降解有机物和吸收营养物质，起到了净化废水的作用。
此外，湿地植物还通过蒸腾作用，促进水循环，提高水体的氧气含量。
人工湿地处理污水的机理包括物理、化学和生物过程。
物理过程主要通过沉降、过滤和吸附等作用去除污水中的颗粒物和悬浮物。
化学过程主要通过微生物的代谢活动将有机物、氮、磷等污染物转化为无害物质。
人工湿地的一些原理
目录人工湿地的一些原理耗氧有机物的去除人工湿地对污水中耗氧有机污染物的处理效果较好,其对有机物的去除是由于人工湿地植物的吸收利用、基质的吸附及湿地内填料上微生物膜的联合作用的结果;污水中的有机物分为不溶性有机物颗粒和可溶性有机物两部分：不溶性有机物颗粒在湿地系统的处理原理与悬浮物处理原理相似,通过静置、沉淀、过滤被截留下来,通过微生物的同化作用被去除;可溶性有机物的去除速度较慢而且在好氧、缺氧和厌氧区,其去除途径各不相同;氧气主要是通过植物的传输进入湿地介质中,因此根系区域内含氧相对较高,属于好氧区域,在此区域有机物的去除通过微生物的增殖和异化作用实现,即有机物经由同化作用合成为新的原生质和通过胞内酶在好氧条件作用下迅速完成生化反应,把有机物降解为二氧化碳、水等并放出能量;其中,前者占大部分,所有这些增殖的微生物可以通过对填料的定期更换或者对湿地植物的收割而将其从湿地系统中除去;在远离根系的缺氧区域,有机物通过生物膜被吸附,缺氧微生物通过代谢作用把好氧条件下难降解的有机物降解;而在离根系区更远的厌氧区域,由于缺乏进行以上生化反应的溶解氧条件,因此发生的是厌氧消化过程,在这个过程中通过兼性细菌和厌氧细菌的发酵作用降解有机物,使部分有机物经过一级代谢和二级代谢分解为二氧化碳、硫化氢等所释放的能量供微生物增殖用;有研究表明COD和BOD的去除与各种微生物数量都有明显的相关性;由此可见,微生物的作用是人工湿地废水中有机污染物降解的主要机制;湿地系统对磷的去除进入湿地中的磷主要存在于土壤中,土壤对磷的裁留作用主要受土壤理化性质影响,包括土壤孔隙率、pH值、粒度、有机质含量、铁铝氧化物等;一般来说：土壤孔隙率越大,湿地的容水体积就越大,水体中的磷在湿地内就能受到较长时间的吸附与吸收转化,净化效率也会相时增加;在酸性和中性pH的条件下,根区跗近的亚硝化细菌和硝化细菌活动会增强,其中硝化作用占主导地位；而在碱性条件下时候,可溶性正磷酸盐的化学沉淀作用就占主导作用,从而影响湿地对磷的去除效率;土壤对磷的储存能力与有机质含量有关,一般来说有机质含量越高,对磷的吸能力越强;可溶性的无机磷化物比较容易与土壤中的三价铝、铁等发生沉淀和吸附反应;湿地对磷的截留作用还与湿地的成因类型有关;湿地的磷沉积作用是指进水中的可溶性磷酸盐通过物理作用导致磷存储于湿地内部的过程;很多研究表明沉积物或泥煤层是湿地中磷的主要的长期汇,与陆地生态系统相比,湿地并不是磷的长期有效汇;沉积物、枯枝落叶是天然湿地的主要储存磷的场所;湿地系统通常都具有较好的静止沉积条件,在湿地表层具有较松散的枯枝落叶层和沉积物层;但是在进水量剧增如暴雨期、在采样与进行植物收割时的人为行走、湿地中动物的活动以及收割后的湿地受强度较高的气流等影响下,湿她中的沉积物可能会再悬浮,进而导致沉积物中磷的释放;天然湿地中的磷积累是泥炭地的起源,积累速度大概每年几毫米;对重金属的去除对重金属的去除主要是通过吸附和化学作用来实现的;重金属进入人工湿地系统后,便可以在湿地的基质系统内发生多重反应;进行吸附与解吸、络合与解络、沉淀与溶解的平衡反应;在潜流型或垂直流湿地中,重金属与填料发生化学反应而留在填料中,最后被植物吸收,或在更换填料时被去除;湿地系统是由固相和液相组成的疏松多孔体系,该体系形成天然的过滤作用;同时也是污水中重金属与基质中各组成部分发牛化学反应的场所;基质系统的固相结构归根结底是由岩石分化形成的大小不同的颗粒组成,由此,湿地的物理化学性质与生成土壤的岩石有关,而其颗粒大小的不同,湿地去除重金属性质也会有所区别;在湿地基质中除矿物质外,还有部分有机质约占l％～10％;土壤中含有的胶体颗粒包括有机胶体,无机胶体、有机无机复舍胶体,因而具有很大的表面积和表面能;有利于吸附作用,在重金属的去除过程中具有很重要的作用;从运行的情况看,人工湿地基本上都能满足其去除要求,但对于高浓度的重金属废水不应直接进入湿地系统;可以采用预处理的方法使湿地中的金属浓度减低到危险水平以下,同时也可以在湿地系统中种植对重金属具有积累作用的植物;土壤中微生物,也可通过胞合作用、胞外沉淀作用固定重金属,还可以把重金属转化为低毒状态,但也有的转化为毒性更强的物质;正如许多金属是生物体生长的重要微量元素,微生物的生长和代谢也需要吸收一些具有特殊生物学功能的微量元素,例如cu是多酚氧化酶的组分并维持酸化酶的功能;密集的植物种植,其根区交集成复杂的网络系统,可降低进人系统内的污水的流速,有利于污水中不溶于水的悬浮金属物质的沉降及吸附;人工湿地植物对重金属的去除主要通过以下三种途径：一是植物吸附,利用耐重金属植物根或茎叶部表面的吸附作用来使重金属固定于植物表面,降低土壤中有毒金属的移动,从而减少金属进一步扩散到环境中;植物吸附直接在植物根部表面通过整合离子交换和选择性吸收等物理和化学过程共同作用来实现;且不要求生物活性,因此可以说是植物去除重金属过程中最快的一步二是植物挥发,将污染物吸收到植物体内,通过植物本身的作用,转化为毒性小的挥发物质,释放到大气中;例如,挥发作用在汞和类金属元索se的去除中起着非常重要的作用;通垃挥发作用去除的S可占到湿地系统中se总量的20％～25％;除此以外,铅等重金属也可以通过植物的作用形成具有挥发性的物质;三是植物吸收,即利用专性植物根,茎吸收重金属,并将其储存在植物茎叶里,最后通过收割植物茎叶去除,从而减少土壤中的重金属含量;根系吸收的部分金属离子;也可能会输送到其他器官;但总的来说以根部积累为最多;与湿地系统吸附和转化的金属总量相比,植物吸附是很小的一部分;但是,也有另外一项研究显示栽种植物的湿地对污水中的重金属的去除能力高于无植物系统的;湿地系统对氮的去除湿地系统通过多种机理去除进水中的氮,这些机理主要包括生物、物理和化学反应几个方面的协同作用;在植被污水净化系统中,忽略湿地和周围水体的氮交换量,湿地中的氮去除机理包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物摄取和基质吸附;许多研究表明,湿地系统中主要去氮机理是微生物硝化/反硝化;氨挥发由水中的PH值、铵根离子浓度、温度、风速、太阳辐射、水生植物种类、状态和数量以及系统的PH值日变化等多种因素来综合决定;例如在有自由漂浮大型植物的系统中,氨挥发是重要的氮去除途径;氨化将有机氮转化为无机氮,有氧时利于氨化,而厌氧时氨化速度降低;湿地中氨化速度与温度、PH、系统的供氧能力、系统中的营养物质以及土壤的质地与结构有关;温度升高10℃,氨化速度提高1倍;氨化的最佳PH值为~,饱水土壤中由于缓冲作用其PH值处于中性范围；排水良好时,由于氨化过程中硝酸盐的积累和正一价氢离子的生成导致PH值的降低;由于氨化和硝化竞争氧气,因此系统的供氧能力对氨氮的去除影响较大;硝化是将铵离子生物氧化为硝酸根,是由两组自养型好养微生物通过两个过程来完成的,亚硝酸根是此反应的中间体;硝化菌从铵或亚硝酸根的氧化过程获得能量,新细菌细胞合成二氧化碳为碳源;反硝化是指氧气耗尽后最先发生的缺氧反应,即由异养微生物将硝酸根还原成分子氮;反硝化以氮氧化物为最终电子受体,电子从电子供体经过几个载体系统转移到氧化程度更高的N;得到的自由能存于ATP中,供反硝化细菌呼吸所用;植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮,也包括一些小分子含氮有机物如尿素和氨基酸等;植物摄取氮的潜在速度受其净生长量和植物组织中氮浓度的限制;氮储存取决于植物组织氮浓度和最终生物量积累潜力;因此在人工湿地的植物选择中宜选择生长快、组织氮含量高和单位面积产量高的植物作为氮同化和储存的植物;还原态氨氮稳定而能被吸附到介质的活性部位;但介质活性部位对氨氮的离子交换不可能作为氨氮去除的长期汇,通常认为氨氮吸附是快速可逆的;因为系统中的氨氮通过硝化作用而减少,系统会自动重新建立交换平衡,所以,在间歇进水的系统会表现出由于吸附而去除大量的氨氮,因为吸附的氨氮在闲置阶段会损耗;湿地可作为一些底栖动物、野畜、哺乳动物、爬行动物、节肢动物、脊柱动物和两栖类动物等的良好食物源,也为湿地氮的去除做出一定的贡献;湿地植物的管理管理通过定期收割等方式,控制植物无限制向其他地方蔓延;为防止杂草的大量生长,每年春季植物发芽阶段可对湿地进行淹水;防止一些旱生杂草的生长;待植物生长良好,足以在与杂草生长竞争中占据优势时,恢复正常水位;由观测结果和生物量实验结果表明,在此期间预防和清除过杂草的人工湿地单元植物长势和最后产量明显高于未预防和清除杂草的湿地单元;植物管理主要是维护那预先种在人工湿地处理系统中的植物种群;对于表面流型人工湿地来说,枯死的植物残体会随水漂走,容易滞留在系统表层,堵塞出水控制装置,如果不及去除,连会溢出堤堰两影响出水量及质量,这种情况在秋季尤为明显;同时,停留在人工湿地中的湿地植物在长时间浸泡之下会分解出大量的氮,磷及有机物等;使相应污染物的出水浓度增高;但有研究表明,在表面流型人工湿地土壤层以上形成的植物残留物沉积层能够强化硝酸盐的去除效率;因此表面流型人工湿地系统可根据处理目标及出水效果的实际情况来确定何时进行植物收割及去除叶片;对于潜流型湿地系统产生的杂草;从废水处理的角度来说;是有一定好处的,虽然杂革会影响系境的美观,但有杂草还会对湿地植物形成一个良性的生物竞争,因此也要看实际情况进行清除,可以通过春季淹没或手工去除的方法来控制杂草的生长及蔓延;对于个设计及管理良好的潜流型人工湿地处理系统来说,收割植物并不是一定要做的;冬天燃烧植物可以用来控制害虫,而留一些落叶可以增加砂砾表面的绝热性,使湿地系统内维持较高的温度;在植物生长高峰季节收割植物有利于去除系统中的氮含量,对系统中磷的去除非常有限;不过在每年秋天收割植物后会使来年春天植物生长得更加旺盛;湿地野生动物的管理湿地处理系统中野生生物与多样性需要受到相应的保护与维持;表面流湿地野生生物管理要把握引进有益生物和控制有害生物之间的平衡,而不是彻底消灭有害生物;事实上,尽管大部分动物对湿地是有益的,但也不乏一些不利于人工湿地成功运行的动物,特别是一些啮齿类动物,会破坏堤坝消耗有益的挺水植物;一些以底泥为食的动物如鲤龟、泥鳅等,会破坏湿地植物的根系以及扰动湿地底部沉积物,导致出水悬浮物增加;水禽也带来类似的系统麻烦问题,且它们的排泄物给人工湿地的运行带来了新的难题;对于水禽,可以通过控制自由水面的面积来进行调控,不过应以湿地的污水处理工艺要求为准;因此,在湿地处理系统设计、建造时,应该考虑引进有益生物和控制存害生物之间的生态平衡;并且湿地野生生物的控制要因地制宜,要考虑其地理位置、污染物种类、湿地设计和管理要求等各种因素;湿地系统的防止堵塞针对人工湿地湿地堵塞的问题,可分两个阶段进行考虑,一是设计规划阶段,二是系统运行阶段;在设计规划阶段时有以下措施可以考虑解决堵塞问题1选择合适的填料粒径及级配粒径较大的基质填料可以有效地防止湿地系统堵塞的发生,但如果粒径过大,水力停留时间就会缩短,净化效果因而也受到一定影响,因此需要在保证净化效果和防止堵塞两者之间选择一个最佳平衡点;对于有多层填料的垂直流人工湿地,不同粒径填料之间配比组合的选择以及不同填料的分层也十分重要;2合适的湿地植物湿地植物能产生相当数量的有机物,为了避免堵塞的发生,可考虑选用根际复氧能力强、分泌难降解物质较少的植物并定期收割植物的地上部分,加强植物滤池的植物选种,既要考虑植物对系统渗透性能的影响,又要考虑净化效果,美化功能等方面的因素;3对湿地进水进行预处理人工湿地在处理悬浮物含量较高的污水,尤其是含大量工业废水的城市污水时,必须在湿地之前设置预处理设施,尽量去除污水中的悬浮物和漂浮物;以免造成人工湿地进水系统堵塞无法正常运行配水,也可以减少湿地中的沉积,防止基质堵塞;常见的预赴理设施有隔栅、沉砂池、曝气池、沉淀池,厌氧沉淀塘等;湿地的监测人工湿地处理系统的监测内容一般包括进出水水质、水位和生物状况指标等;这些参数对系统的正常运行都是很关键的因素;运行取样监测的频率由系统的规模和处理能力、进水水质变化和气候等因素决定;监测的数据及资料需要由技术人员进行分析,并确定相应的运行方案得出系统的各项最佳参数使系统达判最大功效;在日常条件下,应对进出水流量进行监测;流量的监测对湿地系统中的污染物组成总量平衡及削减是非常关键的;特别是出水口处的水位波动．其监测数据可以估算湿地的最大、最小和平均水深及其发生的频率,也可以解释湿地水力停留时间的变化和水位的变动对生物相的影响;在湿地处理系统中进行的生物监测可以提供湿地中生物完整性的必要信息;从生态意义和湿地的处理功能方面来看都是非常重要的;根据湿地水质的监测数据,工作人员可以通过调整进水量,停留时间,污染负荷等使系统处于一个正常运行的状况,否则污染物负荷过大等因素可能造成去除率下降,系统使用寿命缩短,出水某些元素和有机物的浓度达到有毒的水平,出水水质恶化,对湿地生态系统产生不利影响;进出水装置的管理为了获得人工预期的处理效果,保持进出水流量的均衡性是非常必要的,这就要求管理者对进出水装置进行定期维护;对进出水装置要进行周期性的检查并对流量进行校正;同时要定期去除容易堵塞进出水管道的残渣;对于使用格栅的人工湿地系统,必须定期清洗以防止细菌过量生长,这些细菌在低流量的情况下可能会影响水的流量分布可以采用高压水枪或机械方法对浸没在水中或埋在填料中的进出水管道进行定期的冲洗;湿地系统的启动人工湿地污水处理系统的启动一般要经历几个阶段：即系统调试、植物栽种、根系发展不稳定阶段和植物生长成熟,处理效果良好的稳定成熟阶段;如以芦苇为人工湿地植物为例,在初期,芦苇栽种后即需充水,初期可将水位控制在地面下25mm左右处,按设计流量运行刊3个月后,将水位降低至距床底处,以促进芦苇植物根系向深部发展;待根系生长成熟,深入到床底后,将水位调节至地表下处开始正常运行;进入稳定成熟阶段后,系统处于动态平衡;植物的生长仅随季节发生周期性变化;而年际间则处于相对稳定的状态,此时系统的处理效果充分发挥,运行稳定;人工湿地系统从启动到成熟一般需1年左右时间;对设计合理的人工湿地系统,在进水水质及水量变化不大时,一旦进人稳定成熟期,除设计中必要的进水动力需求外,系统可自流运行,也无需更多的维护;湿地中的植物一般可于冬季干枯时定期收割或留做湿地表面保温材料;。
关于农村生活污水处理中人工湿地的应用分析
关于农村生活污水处理中人工湿地的应用分析一、人工湿地的原理人工湿地是模拟自然湿地过滤和净化水质的一种处理方式，其原理在于模拟自然湿地的生态系统，通过湿地中植物、微生物等生物以及物理化学作用，达到去除水中污染物的目的。
通常人工湿地可分为表层流式湿地和底部流式湿地两种类型。
表层流式湿地主要利用植物的根系和湿地中的微生物对水中氮、磷等营养物质进行吸收和转化，达到净化水质的效果。
而底部流式湿地则主要利用湿地中的沉积物、微生物和植物对水中悬浮固体和重金属等物质进行沉淀和吸附，达到去除水中杂质的效果。
二、人工湿地的应用效果1. 去除污染物人工湿地具有优良的去除污染物的能力，通过植物、微生物和土壤对水中的有机物、氮、磷等物质进行吸附、转化和降解，使得水质得到有效净化。
研究表明，经过人工湿地处理后的污水中，COD、氨氮、总磷等主要指标均有明显的下降，达到了国家相关排放标准。
2. 生态效益3. 经济效益相比传统的污水处理方式，人工湿地的建设和运行成本相对较低，设备简单、维护成本低，耗能少，对电力、化学药剂等资源的需求量小，这为农村地区的污水处理提供了一种更为经济和实用的选择。
人工湿地的运行还可以为当地创造一定的就业机会，提高经济效益。
三、人工湿地的发展前景目前，我国农村地区的生活污水处理存在着一系列问题，包括设施简陋、处理能力低、排放水质差等，迫切需要采用一种经济、实用、高效的处理方式。
而人工湿地正是一种适合农村地区、兼具生态、经济和社会效益的处理方式，其发展前景十分广阔。
人工湿地在技术上具备一定的成熟度和可行性，通过对湿地植物的选取、湿地结构的设计等方面的不断改进，可以使人工湿地的处理效率和稳定性得到进一步提高，能够满足不同地区和不同污水特性的处理需求。
人工湿地在环境保护和生态修复方面具有独特的优势，可以为农村地区提供良好的生态环境和自然景观，有利于提高当地的环境质量和生态居住环境，为农村地区的可持续发展提供了有力的支持。
人工湿地处理机理
人工湿地处理机理
人工湿地处理机理
人工湿地是一种天然的地表水处理技术，是一种集污染处理与环境修复于一体的综合性措施。
当污染的水通过人工湿地时，由于人工湿地特有的构造和生物组成等因素的作用，可以净化水质。
具体的处理机理如下：
1. 自然沉淀：人工湿地中的湿地基质可以将水中的悬浮物、泥沙和大颗粒的污染物过滤掉，沉积在底部，从而使水体中的颜色变浅、澄清度提高。
2. 生物降解：人工湿地可以种植具有吸附、降解、去除营养物质等功能的植物。
这些植物可以吸收水中的氮、磷等营养物质，防止水体富营养化;而它们的根系中的微生物，可以分泌物质进行降解机理的生物作用可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种。
3. 化学作用：在人工湿地中，有一些化学过程也有助于水质的净化。
例如，通过极性较强的雄性酚颗粒的吸附降解可以达到去除有机物和氮磷的目的。
总之，人工湿地作为一种低成本、高效率、可持续的水处理技术，正逐渐成为城市污水处理、生态修复和水资源保护的重要手段，具有广阔的应用前景。
人工湿地去污机理及其国内外应用现状
人工湿地去污机理及其国内外应用现状人工湿地去污机理主要包括物理去污、化学去污和生物去污三个方面。
物理去污是指利用湿地内水体对污染物的沉淀、过滤和吸附作用，通过湿地植物的根系、湿地底泥等对水中的悬浮物质、重金属离子等进行去除。
化学去污依靠湿地内的溶解氧以及湿地植物所分泌的有机物质等对污染物进行化学氧化、还原、沉淀等作用来实现去除效果。
而生物去污是指利用湿地植物的根系和湿地内细菌、藻类等微生物对水中的氨氮、硝酸盐、有机物等进行生物降解和吸纳。
目前，人工湿地去污技术在国内外得到了广泛应用。
国外应用人工湿地去污技术最早的可以追溯到上世纪70时期。
由于其对污水的净化效果显著，越来越多的国家开始接受人工湿地作为处理生活污水和工业废水的手段。
尤其在北美和欧洲地区，人工湿地已经成为一种常用的废水处理技术。
大量的探究表明，人工湿地对水体中的营养盐、悬浮物质、重金属等有着良好的去除效果。
在国内，人工湿地去污技术的探究起步较晚，但近年来得到了快速进步。
我国的自然湿地资源丰富，人工湿地的建设利用也有宽广的空间。
人工湿地对城市污水、农业面源污染等具有很好的适用性。
目前，我国主要的人工湿地技术包括人工湿地废水处理技术、植物技术和微生物技术等。
这些技术在城市生活污水、农田非点源污染治理、饮用水源安全保卫等方面发挥着重要的作用。
以城市生活污水处理为例，人工湿地技术在我国的应用越来越广泛。
城市生活污水处理主要接受湿地人工流化床技术、湿地滞水处理技术、湿地滤池等。
这些人工湿地设施利用植物的根系和微生物的作用，能够有效去除生活污水中的SS、COD、氨氮等污染物，使出水达到国家和地方的排放标准。
此外，在农田非点源污染治理方面，人工湿地也发挥了重要作用。
人工湿地可以通过拦截排水和收集径流等方式，有效降低农田农药、化肥等对水体的污染。
总的来说，人工湿地去污技术作为一种环境友好、经济好用的废水处理技术，具有宽广的应用前景。
随着国内外探究的深度和不息地实践，人工湿地去污技术也在不息完善和进步。
人工湿地水质净化机理
人工湿地净化机理研究引言人工湿地是植物、基质和微生物等各要素相互作用的共生系统，其去污机制较为复杂。
归纳起来，湿地之所以具有强大的净化功能主要由于它特殊的水文条件和生物条件。
湿地处理系统以生长沼泽生植物为主要特征，繁茂的水生生物为微生物提供栖息的场所，可以减缓水流速度和风速，有利于SS 的去除和防止底泥上浮，能够遮盖阳光，避免因藻类大量增殖影响出水水质，维管束植物向根部输送光合作用产生的氧气以及水面复氧作用维持水和根区附近土壤中微生物的正常活动。
其次，植物也能直接吸收和分解污染物。
湿地处理系统的另一特征是保持一定厚度的基质层，其含有大量的有机质和微生物，对吸附和分解污水中污染物起重要作用。
1人工湿地水质净化系统人工湿地水质净化系统是由植物、基质和微生物等各要素相互作用的共生系统1.1 人工湿地的植物一般来说，几乎所有水生维管束植物“水生植物”都能净化污水。
水生植物对污染物的净化包括附着、吸收、积累和降解几个环节。
植物可通过根系吸收，也可直接通过茎、叶等器官的体表吸收。
吴振斌等通过建立小试系统，对有植物湿地系统和无植物湿地系统进行了比较研究,结果表明有植物湿地系统春夏季平均磷的去除率在60%以上，即使在冬季也能达到40%以上，出水总磷浓度达到或低于国家地面水三级标准，处理效果接近二级生化处理厂，而且出水水质稳定，冬季仍能正常运行，而无植物湿地系统磷的去除率仅为28%。
另一方面是植物根系释放到土壤中的酶等物质也可直接降解污染物，且降解速度非常快。
美国乔治亚州Adhens的EN实验室从淡水沉积物中分离鉴定出脱卤酶、硝酸还原酶、过氧化物酶、漆酶和氰酶等五种酶对污染物降解有重要作用,并发现这些酶均来自植物。
所以，酶活性将作为挑选合适湿地植物的重要指标之一。
1.2 人工湿地的基质人工湿地基质又称为填料，这些基质为微生物的生长提供稳定的依附表面,同时也为水生植物提供了载体和营养物质，是湿地化学反应的主要界面之一。
人工湿地作用机理及工程应用研究
人工湿地作用机理及工程应用研究摘要：人工湿地是一种处于陆地生态系统与水生生态系统之间的生态系统，被誉为“地球之肾”，该系统具有建造及运行费用低、耐冲击负荷强、生态效益显著等优点。
关键词：人工湿地；作用机理；工程应用；发展前景1 前言人工湿地是一种以污水处理为目的，由人工设计建造、并实现工程化应用的水池或沟槽底部铺以防渗漏隔水层，内部填充一定厚度的基质，种植一定数量的水生植物，即由“基质- 微生物- 植物” 构成的复合生态系统[1]。
人工湿地综合了物理法、化学法和生物法三种污水净化机制的优良特性，充分利用了高等植物、微生物、植物根系以及湿地介质所具有的物理、化学特性，实现了污水的天然净化与人工处理。
2 人工湿地的作用机理成熟后的人工湿地中，基质表面和孔隙内部挂有大量的生物膜，当污水流经基质时，该生物膜可协同基质起到物理过滤作用，将污水中的悬浮物截留在基质表层及孔隙内部；基质内部及生物膜表面存在着大量具有很大表面能并带有电荷的胶体微粒，该类物质可使污水中有机、无机离子能量降低，根据“同性相斥、异性相吸”原理该类物质将吸附、凝聚水体中的各种阴、阳离子，然后扩散沉降，达到净化的目的；同时，生物膜又是微生物高度密集的物质，在其表面及内部生长有大量的微生物和微型动物，当污水流经生物膜表面时，污水中的有机污染物质，可作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，经同化、异化作用而得以去除。
2.1 人工湿地对有机物的去除机制对有机物具有较强的去除能力是人工湿地的显著特点之一。
污水中有机物的去除是由人工湿地中植物根区的吸收利用、基质表面及孔隙内部的吸附过滤及生物膜上微生物新陈代谢综合作用的结果，有试验结果表明，耗氧降解在有机污染物的去除过程中起主导作用[7]；耗氧降解包括好氧降解和厌氧降解两种作用机制：好氧降解时，有机污染物的去除过程如反应式（1）所示（CH2O）+O2 → CO2+H2O（1）污水流经人工时，污水中的有机污染物质首先被吸附到水生植物根区及基质表面及内部的生物膜上，与微生物充分接触并在微生物透膜酶的作用下进入微生物细胞体内，进入微生物细胞内的一部分有机物在Do即氧化酶作用下，最终形成CO2、H2O等无机物质，使污水中有机污染物含量显著下降，达到人工湿地对有机污染物好氧降解的目的。
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水质中的悬浮物的去除主要靠物理沉淀、过滤作用，对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤，通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除。
BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用，代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。
污水中COD去除的原理与BOD基本相同。
湿地基质的过滤吸附作用
污水进入湿地系统，污水中的固体颗粒与基质颗粒之间会发生作用，
湿地基质
水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。
水中颗粒迁移到基质颗粒表面时，在范德华力和静电力作用下以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下，被粘附与基质颗粒上，也可能因为存在絮凝颗粒的架桥作用而被吸附。
此外，由于湿地床体长时间处于浸水状态，床体很多区域内基质形成土壤胶体，土壤胶体本身具有极大的吸附性能，也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。
物理过滤和吸附作用是湿地系统对污水中的污染物进行拦截从而达到净化污水的目的的重要途径之一。
湿地植物的作用
植物是人工湿地的重要组成部分。
人工湿地根据主要植物优势种的不同，
湿地植物
被分为浮水植物人工湿地，浮叶植物人工湿地，挺水植物人工湿地，沉水植物人工湿地等不同类型。
湿地中的植物对于湿地净化污水的作用能起到极重要的影响。
首先，湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样，具有分解和转化有机物和其他物质的能力。
植物通过吸收同化作用，能直接从污水中吸收可利用的营养物质，如水体中的氮和磷等。
水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收，最后通过被收割而离开水体。
其次，植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。
植物的根茎叶都有吸收富集重金属的作用，其中根部的吸收能力最强。
在不同的植物种类中，沉水植物的吸附能力较强。
根系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。
再次，植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积。
植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。
相关文献表明，植物根际的微生物数量比非根际微生物数量多得多，而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。
最后，植物还能够为水体输送氧气，增加水体的活性。
由此可见，湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也起到了重要的作用。
微生物的消解作用
湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。
好氧微生物通过呼吸作用，将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水，厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷，硝化细菌将铵盐硝化，反硝化细菌将硝态氮还原成氮气，等等。
通过这一系列的作用，污水中的主要有机污染物都能得到降解同化，成为微生物细胞的一部分，其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。
此外，湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物，甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒，然后进行同化作用，将有机颗粒作为营养物质吸收，从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。
人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统，具有如下优点：
①建造和运行费用便宜
②易于维护，技术含量低
③可进行有效可靠的废水处理
④可缓冲对水力和污染负荷的冲击
⑤可提供和间接提供效益，如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动物栖息、娱乐和教育。
但也有如下不足：
①占地面积大
②易受病虫害影响
③生物和水力复杂性加大了对其处理机制、工艺动力学和影响因素的认识理解，
设计运行参数不精确，因此常由于设计不当使出水达不到设计要求或不能达标排放，有的人工湿地反而成了污染源。
另外，当上下表面植物密度增大时，人工湿地系统处理效率提高，在达到其最优效率时，需2~3个生长周期，所以需建成几年后才达到完全稳定的运行。
因此，目前人工湿地技术最大问题在于缺乏长期运行系统的详细资料。
总的来说，人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式，特别是它充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益，因此具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理水量不大、水质变化不很大、管理水平不很高的城镇污水,如我国农村中、小城镇的污水处理。
人工湿地作为一种处理污水的新技术有待于进一步改良，有必要更细致地研究不同地区特征和运行数据以便在将来的建设中提供更合理的参数。