人工湿地在生态环境建设及污水处理方面的发展和应用
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［ 摘
要 ］ 通 过 调 查人 工 湿地 的发 展 历 史 ， 绍 了人 工 湿地 的概 念 、 理 及 工 艺组 成 ， 介 原 结合 近
年 来人 工 湿地 运行 实例 ， 综合 分 析 了人 工 湿地 在城 市景 观 建 设 、 区域 气候 调 节 、 下 水补 给 以 地
及地表水体 富营养化治理等生态环境建设方面所起到 的作 用， 总结 了人 工湿地处理技术在污 水 处理 方 面的独 特 性和 生物 学价 值 ， 其有 效地 推 广和 发展 提供 研 究素材 。 为 ［ 关 键 词 ］ 人工湿地 ； 低碳 经济 ； 生态城市建设 ； 环境保护
理系统 ， 已经发展到城市污水处理湿地 、 矿业废水湿地 、 农业污水处理湿地、 垃圾场渗滤液处理湿地、 面 源污染 ’ 暴雨 径 流处 理 湿地 Ｌ 、 营养 化 湖水 净 化 湿 地 ［ 等 。研 究 结 果 表 明 ， 种 湿 地 类 型 处 加及 】 富 ９ 各
理 系统 均表 现 出 良好 的污水 净 化 效果 。 ．
人 工湿 地 从结 构原 理 上 主要 分 为 表 面 流人 工 湿 地 （ ｕｆｃ ｏ ｏｓｕｔ ｅａｄ 和 潜 流人 工 湿 Ｓ ｒ ｅｆｗ ｃｎｔ ｃｅ ｗ ｔｎ ） ａ ｌ ｒ ｄ ｌ 地 （ｕ ｓｒｃ ｏ ｏｓｕｔ ｅａｄ 两种 类 型Ｈ Ｓｂｕｆ ｅｆ ｗｃｎｔ ｃｅ ｗ ｔ ｎ ） ａ ｌ ｒ ｄ ｌ 引。表面 流人 工湿 地是 模 拟 自然 湿 地所 建 立起 来 的人
第２ ６卷第 ３期
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ３ １２ ．
［ 文章编 号 ］ ６ ３— ９ ４ ２ １ ） ３— ０ １— ５ １７ ２ ４ （ ０ ０ ０ ０ ８ ０
人工湿地在生态环境建设及污水处理方面的发展和应用
常 高峰
（ 天津市环境保 护技术开发 中心 ， 天津 ３ ０ ９ ） ０ １ １
２ 人 工 湿 地 的概 念 、 型 及 组 成 类
在 １７ 年《 ９ １ 湿地公 约》 湿地定义为 ： 中， 不论其为天然或人工、 长久 或暂时的沼泽地 、 泥炭地或水域
收稿 日期 ：０ ００ －１ ２ １ －３０
作者简 介： 常高峰 （９ ８ ） 男 ， １７ 一 ， 山东 省东营市人 ， 天津市环境 保护技术开发 中心工程师 ， 工学硕 士 ， 主要研究 方向为环境
保护 。
陕西理 工学 院学 报（自然科学版 ）
第２ ６卷
地 带 ， 有静 止 或流 动 ， 带 或淡 水 、 咸水 或 咸水 水体 者 ， 括低 潮 时水 深 不超 过 ６ｍ 的水 域 。而人 工湿 地 半 包
是在 自然条件下不存在湿地的地方 ， 人为地创造湿地条件及种植相应植物等而发展成 的湿地 。美 国著
名湿地研究、 管理和设计专家 Ｈ ｍ ｅ 等将人工湿地定义 为： ａ ｍｒ 为人类 的利用 和利益 ， 通过模拟 自然湿地 人为设计与建造 的， 以饱和基质 、 挺水和沉水植物、 动物和水体组成 的复合体 。而我国国内学者对人工 湿地 的定 义 为 ： 过模 拟 天然 湿 地 的结 果 和功 能 ， 择～ 定 的地理 位 置 和需 要 ， 据 人 们 的需 要 设 计 和 通 选 根 建造 的湿 地 。
２１ ０ ０年 ９月
陕西理 工学院学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｈａｘ Ｕ ｉｅｓｙｏ ｅｈ ｏ ｇ Ｎ ｔｒ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｏｒｌ ｆ ａｎｉ ｎｖｒｔ ｆ ｃ ｎｌ ｙ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｎ Ｓ ｉ Ｔ ｏ ｕｌ ｅ ｉ
Ｓ ｐ ． ０１ ｅ ｔ２ ０
［ 中图分 类号 ］ Ｘ ０ ７３ ［ 献标 识码 ］ Ａ 文
随着我国国民经济的快速增长 ， 开发建设规模及强度均 日 趋增强 ， 势必造成水资源消耗量和污水产 生量的大幅增加 ， 而国民环保意识 的增强和环保技术 的进步促进 了我 国污水处理技术的发展和完善 ， 尤 其城市污水处理厂二级污水处理体制 的完善 ， 区域污水污染的排放得 到了有效控制 。但如何改善水 使 环境质量 ， 缓解资源危机、 能源危机等全球问题已成为人类社会不可 回避的问题 ， 探索合理有效地 以废 水资源综合利用为 目的的污水处理技术 ， 也成为人们保护生存环境和维持生境 的追求 。 人工湿地 （ ｏ ｓｕｔ ｔ ｎｓ是模拟 自然湿地机理的人工 生态系统 ， Ｃ ｎｔ ｃ ｄＷｅａｄ） ｒ ｅ ｌ 是利用人工构建 的湿地系 统 中的物理、 化学和驯化的生物生化 系统协 同对污水进行综合作用实现对污水的净化。与传统概念 的 污水处理工艺相比， 人工湿地污水处理系统具有系统维护及运营费用低 ， 对进水负荷变化适应性强 ， 尤 其对氮、 磷去除效果好 ， 生态环境效益显著等特点¨ 。近年来 国内外学者对湿地系统 的废水净化机理 做 了大量的研究工作 ， 对人工湿地在污水处理技术方面的应用也作 了大量研究工作 ， 并取得 了一系列的
成果 ， 随着我 国宜居 环境 、 宜居 城 市 的发展 和倡 导 ， 工 湿地 以其 独 特 的生 态 价值 ， 废水 方 面 的广泛应 人 在 用越 来越 受 到人 们 的关 注 和应 用 。
１ 人 工 湿 地 的发 展 历 史
人工湿地在污水处理方面最早的应用是 １０ 年建在英国约克郡 Ｅ ｒｙ的人工湿地 ， ９３ ａ ｂ 其被认为世界 上第一处用于处理污水 的人工湿地。而人工湿地生态理论是在 ２ 世纪 ７ ０ ０年代 由学者 Ｋｅｕ 提 出根 ｉ ｔ ｋｈ 区法（ ｈ ｏｔ ｏｅＭ ｔ ｄ 理论之后逐步发展起来 的 。随后 ， Ｔ ｅＲ ｏ Ｚ ｎ— ｅ ｏ ） — ｈ Ｊ 人工湿地污水处理技术在英国、 德国、 法国、 澳大利亚、 巴西 、 荷兰等国得到迅速发展 。最近 ， 我国也开始应用人工湿地技术处理城市污水和净 化景观水体等 。人工湿地研究从早期用于处理城市生活污水或作为城市二级污水处理厂出水的处
［ 摘
要 ］ 通 过 调 查人 工 湿地 的发 展 历 史 ， 绍 了人 工 湿地 的概 念 、 理 及 工 艺组 成 ， 介 原 结合 近
年 来人 工 湿地 运行 实例 ， 综合 分 析 了人 工 湿地 在城 市景 观 建 设 、 区域 气候 调 节 、 下 水补 给 以 地
及地表水体 富营养化治理等生态环境建设方面所起到 的作 用， 总结 了人 工湿地处理技术在污 水 处理 方 面的独 特 性和 生物 学价 值 ， 其有 效地 推 广和 发展 提供 研 究素材 。 为 ［ 关 键 词 ］ 人工湿地 ； 低碳 经济 ； 生态城市建设 ； 环境保护
理系统 ， 已经发展到城市污水处理湿地 、 矿业废水湿地 、 农业污水处理湿地、 垃圾场渗滤液处理湿地、 面 源污染 ’ 暴雨 径 流处 理 湿地 Ｌ 、 营养 化 湖水 净 化 湿 地 ［ 等 。研 究 结 果 表 明 ， 种 湿 地 类 型 处 加及 】 富 ９ 各
理 系统 均表 现 出 良好 的污水 净 化 效果 。 ．
人 工湿 地 从结 构原 理 上 主要 分 为 表 面 流人 工 湿 地 （ ｕｆｃ ｏ ｏｓｕｔ ｅａｄ 和 潜 流人 工 湿 Ｓ ｒ ｅｆｗ ｃｎｔ ｃｅ ｗ ｔｎ ） ａ ｌ ｒ ｄ ｌ 地 （ｕ ｓｒｃ ｏ ｏｓｕｔ ｅａｄ 两种 类 型Ｈ Ｓｂｕｆ ｅｆ ｗｃｎｔ ｃｅ ｗ ｔ ｎ ） ａ ｌ ｒ ｄ ｌ 引。表面 流人 工湿 地是 模 拟 自然 湿 地所 建 立起 来 的人
第２ ６卷第 ３期
Ｖｏ． ６ Ｎｏ ３ １２ ．
［ 文章编 号 ］ ６ ３— ９ ４ ２ １ ） ３— ０ １— ５ １７ ２ ４ （ ０ ０ ０ ０ ８ ０
人工湿地在生态环境建设及污水处理方面的发展和应用
常 高峰
（ 天津市环境保 护技术开发 中心 ， 天津 ３ ０ ９ ） ０ １ １
２ 人 工 湿 地 的概 念 、 型 及 组 成 类
在 １７ 年《 ９ １ 湿地公 约》 湿地定义为 ： 中， 不论其为天然或人工、 长久 或暂时的沼泽地 、 泥炭地或水域
收稿 日期 ：０ ００ －１ ２ １ －３０
作者简 介： 常高峰 （９ ８ ） 男 ， １７ 一 ， 山东 省东营市人 ， 天津市环境 保护技术开发 中心工程师 ， 工学硕 士 ， 主要研究 方向为环境
保护 。
陕西理 工学 院学 报（自然科学版 ）
第２ ６卷
地 带 ， 有静 止 或流 动 ， 带 或淡 水 、 咸水 或 咸水 水体 者 ， 括低 潮 时水 深 不超 过 ６ｍ 的水 域 。而人 工湿 地 半 包
是在 自然条件下不存在湿地的地方 ， 人为地创造湿地条件及种植相应植物等而发展成 的湿地 。美 国著
名湿地研究、 管理和设计专家 Ｈ ｍ ｅ 等将人工湿地定义 为： ａ ｍｒ 为人类 的利用 和利益 ， 通过模拟 自然湿地 人为设计与建造 的， 以饱和基质 、 挺水和沉水植物、 动物和水体组成 的复合体 。而我国国内学者对人工 湿地 的定 义 为 ： 过模 拟 天然 湿 地 的结 果 和功 能 ， 择～ 定 的地理 位 置 和需 要 ， 据 人 们 的需 要 设 计 和 通 选 根 建造 的湿 地 。
２１ ０ ０年 ９月
陕西理 工学院学报 （ 自然科 学版 ）
Ｊｕ ａ ｏ ｈａｘ Ｕ ｉｅｓｙｏ ｅｈ ｏ ｇ Ｎ ｔｒ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｏｒｌ ｆ ａｎｉ ｎｖｒｔ ｆ ｃ ｎｌ ｙ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｎ Ｓ ｉ Ｔ ｏ ｕｌ ｅ ｉ
Ｓ ｐ ． ０１ ｅ ｔ２ ０
［ 中图分 类号 ］ Ｘ ０ ７３ ［ 献标 识码 ］ Ａ 文
随着我国国民经济的快速增长 ， 开发建设规模及强度均 日 趋增强 ， 势必造成水资源消耗量和污水产 生量的大幅增加 ， 而国民环保意识 的增强和环保技术 的进步促进 了我 国污水处理技术的发展和完善 ， 尤 其城市污水处理厂二级污水处理体制 的完善 ， 区域污水污染的排放得 到了有效控制 。但如何改善水 使 环境质量 ， 缓解资源危机、 能源危机等全球问题已成为人类社会不可 回避的问题 ， 探索合理有效地 以废 水资源综合利用为 目的的污水处理技术 ， 也成为人们保护生存环境和维持生境 的追求 。 人工湿地 （ ｏ ｓｕｔ ｔ ｎｓ是模拟 自然湿地机理的人工 生态系统 ， Ｃ ｎｔ ｃ ｄＷｅａｄ） ｒ ｅ ｌ 是利用人工构建 的湿地系 统 中的物理、 化学和驯化的生物生化 系统协 同对污水进行综合作用实现对污水的净化。与传统概念 的 污水处理工艺相比， 人工湿地污水处理系统具有系统维护及运营费用低 ， 对进水负荷变化适应性强 ， 尤 其对氮、 磷去除效果好 ， 生态环境效益显著等特点¨ 。近年来 国内外学者对湿地系统 的废水净化机理 做 了大量的研究工作 ， 对人工湿地在污水处理技术方面的应用也作 了大量研究工作 ， 并取得 了一系列的
成果 ， 随着我 国宜居 环境 、 宜居 城 市 的发展 和倡 导 ， 工 湿地 以其 独 特 的生 态 价值 ， 废水 方 面 的广泛应 人 在 用越 来越 受 到人 们 的关 注 和应 用 。
１ 人 工 湿 地 的发 展 历 史
人工湿地在污水处理方面最早的应用是 １０ 年建在英国约克郡 Ｅ ｒｙ的人工湿地 ， ９３ ａ ｂ 其被认为世界 上第一处用于处理污水 的人工湿地。而人工湿地生态理论是在 ２ 世纪 ７ ０ ０年代 由学者 Ｋｅｕ 提 出根 ｉ ｔ ｋｈ 区法（ ｈ ｏｔ ｏｅＭ ｔ ｄ 理论之后逐步发展起来 的 。随后 ， Ｔ ｅＲ ｏ Ｚ ｎ— ｅ ｏ ） — ｈ Ｊ 人工湿地污水处理技术在英国、 德国、 法国、 澳大利亚、 巴西 、 荷兰等国得到迅速发展 。最近 ， 我国也开始应用人工湿地技术处理城市污水和净 化景观水体等 。人工湿地研究从早期用于处理城市生活污水或作为城市二级污水处理厂出水的处