人工湿地技术
人工湿地技术在污水处理中的运用
人工湿地技术在污水处理中的运用人工湿地技术是指利用植物和微生物等生物体对水体进行净化处理的技术。
人工湿地技术既可以改善水质，也可以提高水体的景观效益，使得水质净化和园林美化两者合二为一，逐渐被应用于城市污水处理系统。
本文将从人工湿地技术的原理、运用以及优缺点等方面展开阐述。
一、人工湿地技术的原理人工湿地技术是模拟自然湿地生态系统，通过植物、微生物和土壤等生物及非生物因素的协同作用，对污水进行净化处理的一种技术。
人工湿地分为水生湿地和陆生湿地两种类型，其中水生湿地指植物生长在稳定的水中，陆生湿地指植物在浸渍状态下生长。
水生湿地和陆生湿地的工作原理可分别概括为水文、植物生理、微生物和土壤等多种过程。
1. 水文过程：水文过程主要包括水体对污染物的吸附、沉淀、稀释和扩散等物理化学过程。
水生湿地通过水体的水动力和地形结构，以及多孔的植物和根系对污水进行过滤和吸附，从而降低水体中的污染物负荷。
陆生湿地则通过土壤的渗透和微生物的降解作用，对污水中的有机物质和微生物进行分解和降解。
2. 植物生理过程：植物在人工湿地中扮演着重要的角色，它们通过吸取和吸附水体中的营养物质和污染物，使水体中的营养盐和有机物质得到降解和稀释。
在水生湿地中，植物的根系和多孔茎叶等结构本身具有过滤和吸附的功能，能够去除水体中的悬浮颗粒和生物膜等污染物。
在陆生湿地中，植物的根系和地下茎等结构则可以促进土壤微生物的生长和代谢，从而实现污水的降解和净化。
3. 微生物和土壤过程：微生物在人工湿地中起着关键的作用，它们通过降解和分解有机物质，使污水中的有机物质得到降解和稀释。
土壤则为微生物提供了生长和代谢的场所，同时也具有吸附和沉淀污染物质的作用，从而净化水体。
人工湿地技术在污水处理中的应用可以分为城市污水处理和工业污水处理两类。
在城市污水处理中，人工湿地技术主要应用于城市污水处理厂的后处理系统或者进行雨水径流的净化处理。
在工业污水处理中，人工湿地技术主要应用于一些小型工业企业的废水处理或者一些特殊行业的废水处理。
生态学中的人工湿地治理技术
生态学中的人工湿地治理技术随着城市化进程的不断加快，水资源日益稀缺，水环境也遭受严重污染。
传统的水污染治理技术难以满足当下的需求，而人工湿地治理技术则因其生态友好、维护成本低等诸多优点而备受关注。
一、人工湿地原理人工湿地，顾名思义即人工构建的湿地，是一种自然的离心式处理系统，依靠多种生态过程来达到水污染的去除、修复、控制和治理的目的。
原理上来说，人工湿地与自然湿地具有相似的处理机理，即通过湿地植物和气相微生物的共同作用，将废水中铵态氮、硝态氮、有机氮、磷等营养物质和污染物转化为温和的糖、氨和碳酸盐。
二、人工湿地类型根据水的流向和处理方式的不同，人工湿地主要可分为水平流湿地、垂直流湿地和混合流湿地三种类型。
1、水平流湿地水平流湿地是一种典型的当地处理系统。
其特点是植物的根系处于一定水平面以下，水沿着整个湿地表面流动，营养物质则通过不同渗透介质在不同深度处、不同生态系（生态区）内不断发生转化、吸附和降解的生态过程中得到去除。
水平流湿地是最为普遍的人工湿地类型。
常见的植物有芦苇、沙茶菜、香蒲、菰蒲等不同适应性的湿地植物。
2、垂直流湿地垂直流湿地又称竹滩式湿地，是首先在国外兴起的湿地人工修复技术。
同水平式湿地最大的不同在于，水系经过水中层的过滤、吸收和降解，再从低位水口输送出去。
由于垂直式湿地的水流量比水平式的湿地低许多，故植物负荷得比低很多，那么也就会促进污染物的降解。
3、混合流湿地混合流湿地是个综合型湿地，以水平式为主，辅以垂直式湿地。
流速也比水平式湿地更快，相对成本也会相对较高。
混合流湿地的设计灵活够用理一番，也为湿地类别的进一步创新打下了基础。
三、人工湿地应用范畴人工湿地正确运用一定会得到目前性价比最高、最实用的纯养修复技术带来的水质净化效果。
1、农田污染治理在农田治理过程之中，包括化肥、农药等农村生产活动所带来的农村污染源。
人工湿地通过引进自然生态系统的原理化元素，同时在生湿地植物的参与下，净化含有高浓度氨氮、硝酸盐和其他有机沉淀物使之达到水体环保标准，适当增加农田渔业的收益。
人工湿地填料技术交底
人工湿地填料技术交底一、人工湿地填料的定义和作用人工湿地填料是人工湿地系统中的重要组成部分，它是指填充在湿地床体中的各种材料。
其主要作用包括：1、提供微生物附着生长的表面微生物在人工湿地中起着关键的净化作用，填料的粗糙表面和多孔结构为微生物的附着和生长提供了广阔的空间，形成丰富的生物膜，从而促进污染物的降解和转化。
2、过滤和截留污染物填料能够过滤和截留污水中的固体颗粒、悬浮物和部分有机物，减少后续处理单元的负荷。
3、吸附和离子交换一些填料具有吸附和离子交换的性能，可以吸附污水中的重金属离子、氮、磷等污染物，从而提高水质净化效果。
4、支撑植物生长为湿地植物提供稳定的扎根和支撑，保障植物的正常生长和发育。
二、常见的人工湿地填料类型1、砾石砾石是一种常见的填料，具有较大的粒径和较好的水力传导性能。
它价格相对较低，来源广泛，但吸附性能相对较弱。
2、沸石沸石具有独特的孔隙结构和离子交换性能，对氨氮等污染物有较好的去除效果。
3、陶粒陶粒是一种人造轻质骨料，孔隙率高，吸附性能较好，但其成本相对较高。
4、火山岩火山岩具有丰富的孔隙和粗糙的表面，有利于微生物附着，对有机物和氮、磷的去除有一定作用。
5、煤渣煤渣成本低廉，但需要经过适当处理以去除有害物质，其对一些污染物也有一定的吸附能力。
三、人工湿地填料的选择原则1、物理性质（1）粒径：一般来说，粒径较大的填料有利于水流通过，减少堵塞风险，但过小的粒径可能会导致孔隙过小，影响水力传导性能。
通常选择的粒径范围在 5 100mm 之间。
（2）孔隙率：孔隙率高的填料有利于微生物生长和氧气传递，提高处理效果。
（3）水力传导性能：良好的水力传导性能能够保证污水在湿地床体中的均匀分布和快速流动，避免积水和短流现象。
2、化学性质（1）稳定性：填料应在长期的运行过程中保持化学性质的稳定，不与污水中的物质发生化学反应而导致自身结构和性能的改变。
（2）吸附性能：具有一定的吸附能力，能够吸附和去除污水中的污染物。
人工湿地工艺技术
人工湿地工艺技术人工湿地工艺技术是一种模拟自然湿地生态过程，利用植物、微生物和水体相互作用的技术，用于水体的净化和治理。
人工湿地工艺技术已经在废水处理、河流修复、湖泊管理等领域得到广泛应用，并取得了良好的效果。
人工湿地工艺技术的原理是利用湿地植物的吸收和吸附能力以及微生物的降解能力，将废水中的污染物转化为无害的物质。
一般而言，人工湿地可分为水平流人工湿地和垂直流人工湿地两种类型，具体选择哪一种取决于废水的性质和处理的要求。
水平流人工湿地工艺技术的主要特点是水体横向流动，常见的有浮床湿地和水生植物滩地。
浮床湿地是利用浮床平台上的湿地植物和微生物对废水进行净化，其优点是水体流速较慢，有利于废水中的悬浮物沉降，并且浮床平台上的植物能够吸附废水中的营养物质和重金属离子，起到净化水质的作用。
水生植物滩地是将湿地植物栽种在河道或湖泊边缘，利用植物的根系亲水性质和吸附能力，将废水中的污染物逐渐降解和转化为植物生长所需的养分。
垂直流人工湿地工艺技术的主要特点是水体垂直流动，常见的有人工湿地过滤池和蓄水生态箱。
人工湿地过滤池是将废水通过人工湿地底部的滤料层，利用滤料层中的微生物和植物根系对废水进行过滤和净化。
蓄水生态箱是将废水储存在箱体中，通过水流与湿地植物和微生物的相互作用，将废水中的有机物和营养物质逐渐净化。
人工湿地工艺技术的优点是技术成熟、成本低、运行维护方便，对废水中的有机物、氮、磷和重金属等有良好的去除效果。
而且，人工湿地还具有较高的景观价值，可以起到提升环境质量的作用。
但是，人工湿地工艺技术也存在一些缺点，如处理效果受气候条件和进水水质的影响较大，处理面积较大时所需土地面积较大等。
总的来说，人工湿地工艺技术是一种有效的水体净化和治理技术，对于废水处理和环境保护具有重要意义。
随着科学技术的进步和人们环保意识的提高，相信人工湿地工艺技术在未来会得到更广泛的应用和发展。
人工湿地处理技术及其环境效益评价
人工湿地处理技术及其环境效益评价一、人工湿地处理技术的概述人工湿地技术是利用湿地生态系统的原理和方法，人工构建的湿地处理系统，将废水引入湿地，依靠湿地系统的生物、物理与化学功能进行废水的净化过程。
目前，人工湿地技术已成为城市污水处理、畜禽养殖及工业废水处理的重要技术之一，具有去除有机物、氨氮、总磷等的高效能力。
相较于传统的化学处理工艺，人工湿地技术具有成本低、运行费用低、除污效果好等优势。
二、人工湿地技术的分类1. 人工湿地分为自由水面湿地和底泥湿地两个类型。
根据底泥层的存在与否分为自由水面湿地和底泥湿地两大类。
自由水面湿地是指没有对湿地底泥进行封闭的湿地系统，在这种湿地中，水体与氧气之间的交换极为便捷，容易促进水体中的氧化作用，并有效地去除废水中的有机物、氮、磷等与污染源固定的重金属等。
底泥湿地是将湿地底部封闭，以降低湿地系统的水固比。
因为湿地系统的水固比越高，水头的下降就越快，那么水体的氧化就不利于后续的水体在运行中，底泥湿地则更加适合于稳定的化学反应。
2. 人工湿地按照水体型式和规模，分为削面水体、渠道式水体和深水水体等。
削面水体是指采用人工策略控制的一定水深的自由水面湿地，通常应用于牧区、林地和草地等区域。
渠道式水体常用于城镇和集镇的污水处理，应用于城市雨水的灌溉。
深水式水体是指通过湿地深水和微正渗流的方式，达到水栽种压力水处理的方法，常用于农业、牧业、城市轮廓和大型工商业区的污水处理中。
三、人工湿地处理技术的环境效益评价1. 需要定期更新人工湿地系统：人工湿地技术需要定期进行保养和更新，以保持较高的净化效率。
设立人工湿地系统的效益的初始投入成本较高，包括设计、建设、操作和调整等方式的成本，但在使用期内，每年的污染物清除量超过了每年的支出量，这相当于能够自行回收，并能够产生清洁自然的效益。
2. 湿地系统对环境的保护作用：此技术不仅具有净化污水的效益，而且迅速恢复浑浊混沌的土地层，拥有工业复合生态功能，提供自然景观，也是城市废弃地的重要资源。
污水处理中的人工湿地处理技术
农村污水处理
农村地区污水处理一直是难题，人工湿地处理技 术为农村污水处理提供了新的解决方案。通过建 设人工湿地，可以有效处理农村生活和农业废水 ，改善农村环境质量。
人工湿地处理农村污水的方法主要包括稳定塘和 垂直流湿地。稳定塘利用自然净化能力净化废水 ，而垂直流湿地则通过植物、微生物等净化废水 中的污染物。
应用领域的拓展
农村污水处理
针对农村地区分散性、规模小的特点，开发适用于农村的人工湿 地处理系统，改善农村水环境质量。
工业废水处理
针对不同工业废水特点，研发适用于工业废水处理的人工湿地技术 ，降低废水排放标准。
城市雨水的收集与利用
利用人工湿地系统对城市雨水进行收集、净化与利用，减轻城市排 水压力，实现雨水资源化利用。
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技术创新与改进
高效藻类水处理技术
01
通过优化藻种和环境条件，提高藻类对污染物的吸收效率，降
低处理成本。
纳米技术在人工湿地中的应用
02
利用纳米材料和纳米技术提高湿地填料的吸附性能和微生物活
性，增强污水处理效果。运用物联网、大数据和人工智能等技术，实现对人工湿地的实
时监测与智能控制，提高运行效率。
城市污水处理
城市污水处理是人工湿地处理技术的重要应用领域之 一。通过建设人工湿地，可以有效处理城市生活和工
业废水，降低污染物排放，改善城市水环境。
输标02入题
人工湿地处理技术应用于城市污水处理的主要优势在 于低成本、低能耗、高效率，同时还能美化城市环境 ，提高生态效益。
01
03
人工湿地处理城市污水的效果显著，可以有效去除 COD、BOD、SS、重金属等污染物，提高水质，满
人工湿地工程施工
人工湿地工程是一种新型的生态修复技术，通过模拟自然湿地生态系统，利用微生物、植物、土壤等生物和非生物因素的共同作用，对污水进行深度处理和净化。
近年来，在我国环境保护和治理中，人工湿地工程发挥了重要作用，得到了广泛的应用。
本文将从人工湿地工程的定义、特点、施工流程和应用等方面进行介绍。
一、人工湿地工程的定义与特点人工湿地工程是指通过人工构建的湿地生态系统，对污水进行处理和净化的工程。
它具有以下特点：1. 生态效益高：人工湿地工程能够有效地去除污水中的有机物、氮、磷等污染物，提高水质，同时还能改善湿地周边的生态环境，恢复生物多样性。
2. 处理效果稳定：人工湿地工程具有很强的抗冲击负荷能力，能够在不同季节和不同水质条件下保持稳定的处理效果。
3. 投资运营成本低：人工湿地工程的建设成本相对较低，且运行维护简单，能耗低，适合在我国国情下推广应用。
4. 具有良好的景观效果：人工湿地工程的建设过程中，可以结合当地的文化和景观特点，打造优美的湿地景观，提升城市形象。
二、人工湿地工程的施工流程人工湿地工程的施工流程主要包括以下几个阶段：1. 施工准备：包括工程图纸会审、施工方案制定、施工队伍组织、施工材料准备等。
2. 场地平整：对施工场地进行平整，清除杂物，为湿地工程建设创造良好的基础条件。
3. 湿地构建：根据设计要求，构建湿地床体、植被、护坡等结构，并进行排水、进水等系统的设计和施工。
4. 湿地填充：在湿地床体中填充介质，如砂、石、土壤等，为微生物和植物提供生长环境。
5. 植被种植：选择适合湿地环境的植物，进行种植和养护，形成稳定的湿地生态系统。
6. 系统调试：对人工湿地工程进行调试，确保各项设施正常运行，处理效果达到预期目标。
7. 竣工验收：完成工程建设的各项任务后，进行竣工验收，交付使用。
三、人工湿地工程的应用人工湿地工程在我国得到了广泛的应用，主要应用于以下几个方面：1. 城市污水处理：人工湿地工程可以有效去除城市污水中的有机物、氮、磷等污染物，提高水质，减轻城市环境压力。
新型人工湿地技术
新型人工湿地技术1 呼吸型人工湿地技术1.1 技术介绍呼吸型人工湿地属“垂直流人工湿地”工艺的一类。
通过预处理的污水经布水装置进入呼吸型人工湿地，污水自上而下经防堵布水层、植物根系、虑床等结构，通过滤池中各级滤料的物理过滤、植物吸收、生物降解、化学络合等多重作用，最终去除污水污水中各种污染物质。
图5-1 呼吸型人工湿地结构示意图1.2 技术特点呼吸型人工湿地颠覆了传统的人工湿地采用植物根系输氧、植物吸收氮磷的理论，湿地采用间歇进水连续出水的配水方式，形成高浸润面的缺氧状态，低浸润面的好氧状态，基质层自然形成生物膜。
当污水进水量较小时，布水装置通过配水系统将污水均匀的分布在生物填料过滤层上，污水下渗过程中与空气中的氧气、微生物及植物根系充分接触而得到复氧、除碳、硝化及反硝化；当污水进水工艺流程图量较大时，浸润面自然上升后逐步下降，此过程中液面降低的呼吸作用使大气向下扩散，使生物填料过滤层间隙复氧；呼吸型人工湿地其突出优点如下：（1）湿地为自然进水，不均匀的进水自动形成浸润面的高低，使生物填料过滤层孔隙具有“呼吸”效果，增强基质表面及孔隙复氧能力，可彻底实现无动力运行；（2）通过层流布水装置使布水均匀，不外溢异味，其上部的覆盖可有效避免蚊蝇滋生；图5-2 呼吸型人工湿地布水系统结构示意图（3）湿地运行一段时间后（1-2年后），堵塞层一般由2-3mm厚的泥膜所组成，覆盖在湿地主滤料的表层，经过落干、清理，轻易恢复通量，可确保湿地长期稳定运行；（4）通过对湿地基质材料的改性，可提高滤床对总P的吸存总量，提高系统除磷率，减少清理周期。
1.3 应用案例（1）浙江省丽水市壶镇镇某村处理站项目位置：浙江省丽水市壶镇镇处理规模：30 m3/d呼吸型人工湿地面积：90平方米呼吸型人工湿地水力负荷：0.33处理站投资：27万工艺：厌氧预处理+呼吸型人工湿地图5-3 工艺流程图进出水水质：图5-4 项目建成效果2 电解－人工湿地耦合技术2.1 技术介绍传统的人工湿地占地面积大，环境湿度变化对湿地植物和微生物的影响较大，湿地基质对磷吸附饱和之后磷去除效果会显著降低，因此传统人工湿地处理效果不稳定。
污水处理中的人工湿地技术应用
污水处理中的人工湿地技术应用随着城市化进程的不断加快，城市污水处理成为重要的环保问题。
人工湿地技术作为一种生物处理方法，在城市污水处理中发挥着重要的作用。
本文将就污水处理中的人工湿地技术应用进行探讨。
一、人工湿地技术概述人工湿地技术是一种利用湿地植物、微生物等生物组合体的作用，通过生物、物理和化学作用共同处理水体中的有机物、氮、磷等污染物的技术。
它以湿地植物为载体，通过湿地植物的吸收和生物膜的作用，将污水中的有害物质分解、吸收、降解，最终达到净化水质的目的。
二、人工湿地技术的优点1. 生态环保：人工湿地技术是一种生态系统工程，它模仿自然湿地的生态过程，具有良好的生态环境效应。
2. 经济效益：相较于传统的污水处理设备，人工湿地的建设和运维成本较低，具有一定的经济效益。
3. 水资源利用：人工湿地技术可将废水中的水分循环利用，在达到净化效果的同时，实现了对水资源的有效利用。
三、人工湿地技术的应用领域1. 城市污水处理：人工湿地技术广泛应用于城市污水处理厂，作为传统污水处理设备的补充，能够有效去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。
2. 工业废水处理：人工湿地技术也适用于一些工业废水的处理，如化工厂废水、冶金厂废水等，能够有效去除废水中的有机物和重金属等污染物。
3. 农田灌溉：人工湿地技术可将河道中的水源通过处理后用于农田灌溉，既减少了污水对自然水体的污染，又实现了水资源的可持续利用。
四、人工湿地技术应用案例1. 某市污水处理厂引入人工湿地技术，通过建设湿地植物区、沉淀池和过滤层等设施，成功将污水中的有机物、氮、磷等污染物降解处理，使处理后的水质达到国家标准，可用于循环利用或者河流排放。
2. 某化工厂废水处理采用人工湿地技术，在人工湿地内种植特定的湿地植物，并通过湿地植物的根系和微生物的作用，将废水中的有机物和重金属降解去除，达到了排放标准。
五、人工湿地技术面临的挑战1. 技术问题：人工湿地技术还需要进一步完善，特别是在硬质有机物和微污染物的处理上，仍存在一定困难。
建筑工程中的人工湿地处理技术
建筑工程中的人工湿地处理技术人工湿地是一种将自然湿地的原理和功能模拟到建筑环境中的技术。
它在建筑工程中被广泛应用于废水处理、水资源管理和生态景观设计等领域。
本文将介绍建筑工程中人工湿地处理技术的原理、应用和未来发展趋势。
一、人工湿地处理技术的原理人工湿地处理技术利用湿地植物和微生物的作用，通过生物降解和物理吸附的过程，将废水中的有机物、氨氮、氮磷等污染物转化为无害物质，从而达到净化水体的目的。
其主要原理包括以下几个方面：1. 湿地植物的作用：湿地植物能够吸收废水中的养分和重金属离子，并通过植物根系的氧化还原作用，降解有机物。
同时，湿地植物的茎叶和根系还能提供大量的表面积，增加生物附着和沉积的机会。
2. 微生物的作用：湿地中大量存在各种微生物，它们能够降解废水中的有机物和氮磷等营养物质。
微生物降解过程中产生的氧气还能提供氧化还原环境，促进废水的净化。
3. 湿地介质的作用：湿地介质是湿地处理系统的承载体，通常采用砂石、炭核和纤维土等材料。
湿地介质的多孔结构能够增加废水的接触面积，提供更多的生物附着位置，促进微生物的降解过程。
二、人工湿地处理技术的应用人工湿地处理技术在建筑工程中具有广泛的应用价值。
主要应用于以下几个方面：1. 废水处理：人工湿地可以处理各种污水，包括生活污水、工业废水和农业排水等。
通过人工湿地处理，废水中的有机物、氮磷等污染物可以被有效去除，从而净化水体，达到环保要求。
2. 水资源管理：人工湿地可用于水资源的保护与利用。
通过收集和净化降雨水，人工湿地可以提供可再生的水源，用于灌溉、景观水体和城市绿化等方面，减少对自然水源的依赖。
3. 生态景观设计：人工湿地在景观设计中的应用越来越广泛。
它不仅可以起到净化水体的作用，还能提供美观的湿地景观，并为城市增加生态价值，改善城市环境质量。
三、人工湿地处理技术的未来发展趋势随着人们对环境保护和可持续发展的要求越来越高，人工湿地处理技术在建筑工程中的应用前景将更加广阔。
人工湿地技术
地表流人工湿地表面流湿地与地表漫流土地处理系统非常相似，不同的是：（1）在表面流湿地系统中，四周筑有一定高度的围墙，维持一定的水层厚度（一般为10~30cm）；（2）湿地中种植挺水型植物（如芦苇等）。
向湿地表面布水，水流在湿地表面呈推流式前进，在流动过程中，与土壤、植物及植物根部的生物膜接触，通过物理、化学以及生物反应，污水得到净化，并在终端流出。
潜流式人工合成湿地人工湿地的核心技术是潜流式湿地。
一般由两级湿地串联，处理单元并联组成。
湿地中根据处理污染物的不同而填有不同介质，种植不同种类的净化植物。
水通过基质、植物和微生物的物理、化学和生物的途径共同完成系统的净化，对BOD、COD、TSS、TP、TN、藻类、石油类等有显著的去除效率；此外该工艺独有的流态和结构形成的良好的硝化与反硝化功能区对TN、TP、石油类的去除明显优于其他处理方式。
主要包括内部构造系统、活性酶体介质系统、植物的培植与搭配系统、布水与集水系统、防堵塞技术、冬季运行技术。
潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。
利用湿地中不同流态特点净化进水。
经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准，再通过排水系统排放。
垂直流潜流式人工湿地：在垂直潜流系统中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层，达到净化的目的。
垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统，其优点是占地面积较其它形式湿地小，处理效率高，整个系统可以完全建在地下，地上可以建成绿地和配合景观规划使用。
水平流潜流式人工湿地：是潜流式湿地的另一种形式，污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系，流向出水口一端，以达到净化目的。
沟渠型人工湿地：沟渠型湿地床包括植物系统、介质系统、收集系统。
主要对雨水等面源污染进行收集处理，通过过滤、吸附、生化达到净化雨水及污水的目的。
是小流域水质治理、保护的有效手段。
《人工湿地处理技术》课件
农村污水处理
总结词
人工湿地技术在农村污水处理中具有投资少、运行维护简单等优势，有助于改善农村环境 卫生。
详细描述
针对农村地区缺乏集中污水处理设施的问题，人工湿地技术为农村提供了有效的污水处理 解决方案。通过建设小型人工湿地，将生活污水进行净化处理，达到排放标准或回用要求 。
案例
江苏省某农村地区采用人工湿地技术处理生活污水，实现了污水治理与资源化利用，改善 了当地生态环境。
酸碱中和
湿地中的植物和微生物对水质的酸碱度进行调节 。
吸附
湿地中的土壤和植物根系对重金属和其他溶解性 物质进行吸附。
生物作用
吸收
湿地中的植物通过根部吸 收水分和营养物质，从而 吸收污染物。
转化
湿地中的微生物将有机污 染物转化为无害或低毒性 的物质。
降解
湿地中的微生物和植物对 有机物进行降解，将其分 解为二氧化碳和水。
制和自动调节。台相关政策，为人工湿地技术的推广和应用提供政策支持 。
加大资金投入
设立专项资金，支持人工湿地技术的研发、示范和推广项目。
税收优惠与贷款扶持
对采用人工湿地技术的企业和项目给予税收优惠和贷款扶持，降 低其投资成本。
社会认知与推广普及
宣传教育
通过媒体、宣传册、科普讲座等 形式，提高公众对人工湿地处理 技术的认知度和接受度。
高的净化效果。
04 人工湿地处理技术的应用案例
CHAPTER
城市污水处理
总结词
案例
人工湿地技术在城市污水处理中发挥 了重要作用，有效解决了城市水污染 问题。
北京市某污水处理厂采用人工湿地技 术处理城市污水，经过湿地净化后的 水质达到国家排放标准，有效保护了 周边水体和生态环境。
人工湿地主要技术
1.表面流湿地表面流湿地系统类似于天然沼泽湿地，具有底泥，水面暴露于大气，污水在人工湿地床体的表层流动。
污水进入表面流人工湿地系统时，利用自然生态系统中的物理、化学和生物的多重作用来实现对水体的净化，绝大部分有机物的去除是由生长在水下的植物茎、杆上的生物膜来完成。
除了改善水质外，表面流人工湿地还给人们提供景观价值和为水生野生动植物提供栖息地，还可以有效涵养水分、蓄积洪水、调节气候、逐步恢复本地区的生物多样性。
表面流湿地是一个菌藻共生系统，利用细菌和藻类等微生物的共同作用处理污水，其对污水的净化过程与自然水体相似，塘内水深较浅处种植千屈菜等挺水植物，荷花、睡莲等沉水植物，水深较深处配置苦草、狐尾藻、狐尾藻、菹草等沉水植物。
通过物理沉淀作用去除污水中的悬浮物，并通过塘内的藻类、微生物、挺水植物、沉水植物等的生物作用去除部分有机污染物、氮和磷，并可通过植物的光合作用对污水进行充氧。
污水中SS的去除主要依靠物理沉淀、过滤作用，BOD5的去除主要依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BOD5浓度很低。
污水中COD Cr去除的原理与BOD5基本相同。
N、P的去除在人工湿地系统中主要是利用微生物脱氮及植物吸收方法。
具体的作用机理是：可沉淀固体在湿地中主要通过重力沉降和过滤得以去除，其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；化学微生物代谢机理：利用悬浮底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物，通过生物硝化—反硝化作用去除氮，部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除；植物和植物代谢：利用植物对有机物的吸收而去除有机物，植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用，同时植物也可吸收相当数量的氮和磷，多年生沼泽植物，每年收割一次，可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。
（1）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，水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。
人工湿地 技术规程
人工湿地技术规程
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人工湿地技术规程主要包括：
①设计规范：依据水质要求和地形条件，设计湿地类型（如水平潜流、垂直潜流）、尺寸、介质构成；
②施工要求：确保地基稳定，合理布置进水、出水及溢流系统，选用适宜植物和填充材料；
③水质监控：设置取样点，定期检测进出水水质，评估净化效能；
④运行管理：调控水力负荷，维护植物与微生物平衡，防止堵塞和富营养化；
⑤维护保养：定期清理沉积物，修剪植物，检查修复结构完整性；
⑥生态安全：保护生物多样性，避免外来物种入侵，监控对周围环境的影响；
⑦健康与安全：保障操作人员安全，设置警示标识，执行个人防护措施。
规程旨在指导人工湿地科学建设与高效运维，实现污水有效净化与生态环境保护。
人工湿地技术在农村污染治理中的效益评估
人工湿地技术在农村污染治理中的效益评估人工湿地技术是一种低耗能、低成本的生态治理技术，广泛应用于农村环境污染治理中。
其通过模仿自然湿地的功能，利用水生植物、土壤和微生物系统来去除水中污染物，达到改善水质和生态修复的目的。
随着农村污水排放量的增加，人工湿地作为一种有效的处理手段，逐渐受到重视。
然而，在推广人工湿地技术之前，进行其效益评估显得尤为重要。
效益评估不仅包括经济效益，还涵盖环境效益与社会效益等多个方面。
人工湿地的主要功能之一是水质净化。
通过植物的吸收、土壤的物理过滤和微生物的分解，能够有效去除氮、磷、重金属及其他有害物质。
在这一过程中，不同类型的人工湿地（如表面流湿地、潜流湿地等）在处理效率上存在差异。
使用合适的植物种类，能够显著提高净化效果，从而提升治理效率。
例如，芦苇、香蒲等植物以其强大的根系和良好的对污染物的吸附能力，被广泛应用于人工湿地设计中。
经济效益方面，人工湿地相较于传统污水处理厂投资少、运营费用低，能有效减少农村基础设施建设的资金压力。
建设和维护人工湿地所需材料多为自然资源，如砂石、土壤和水生植物，且其能耗极低。
这使得人工湿地特别适合人力资源和财力有限的农村地区。
此外，还能依赖于地方自有资源，如利用废弃地或边坡进行设计，从而最大程度降低建设成本。
然而，在考量经济效益时，也必须考虑其维护与管理的持续性。
虽然初期投资较低，但长时间内，人工湿地的养护、管理及监管也会引发一定的费用。
因此，在实施项目时，制定可持续的管理计划至关重要。
这包括定期巡查、植物更新和污染监测，同时结合地方政府的农业和生态发展策略，以保证湿地能够长期有效运营。
在环境效益层面，人工湿地不仅能改善水质，进一步推动农村生态系统的恢复。
通过固碳、增氧以及为各种水鸟和底栖生物提供栖息场所，人工湿地能够提升全球碳汇能力，并促进生物多样性的保护。
针对一些面临严重污染的河流水体，其经过人工湿地处理后，可望恢复其生态功能，使得原本失去活力的水域重新焕发生机。
人工湿地技术在环境工程中的应用
人工湿地技术在环境工程中的应用人工湿地技术是一种以模拟自然湿地生态系统为基础的处理技术，通过利用湿地植物的吸附、降解和固定作用，结合微生物的活性代谢，以及水域中的沉降和过滤，对废水中的有害物质进行去除和转化。
近年来，人工湿地技术在环境工程领域得到了广泛的关注和应用。
人工湿地技术的应用范围十分广泛，主要包括：城市污水处理、农业面源污染治理、工业废水处理、矿山排水处理、生态修复等。
其中，城市污水处理是人工湿地技术最为重要和常见的应用领域之一。
在城市污水处理中，人工湿地技术可以替代传统的污水处理厂，成为一种更加经济、高效、环保的处理方式。
传统的污水处理厂需要大量的土地、能源和运维成本，而人工湿地则可以利用城市的空闲地带，不需要额外的能源投入，并且运维成本相对较低。
此外，人工湿地技术还具有生态保护的作用，可以提供良好的生态环境，吸引和滋养各种动植物，增加城市的生态景观价值。
人工湿地技术在农业面源污染治理方面也发挥着重要的作用。
随着农业生产的不断发展，农田排水中含有大量的农药、化肥等有害物质，如果直接排入自然水体，将会给生态环境和人类健康带来严重威胁。
人工湿地可以通过植物吸附、降解和沉淀等作用，有效地去除农田排水中的有害物质，减少对水环境的污染。
同时，人工湿地还可以起到水源涵养和防洪调蓄的作用，有效地解决了农业生产中的水资源问题。
工业废水处理也是人工湿地技术的重要应用领域之一。
随着工业化进程的加快，工业废水的排放量和污染物种类越来越多，传统的废水处理技术已经无法满足需求。
人工湿地技术通过植物吸附和降解，以及底泥的过滤和沉淀，可以有效去除工业废水中的有机物、重金属等有害物质，实现废水的净化和资源化利用。
此外，人工湿地还可以利用过剩的工业废热，提供温度适宜的环境，促进底泥中微生物的活性代谢，进一步提高废水处理效率。
除污治水之外，人工湿地技术还可以应用于生态修复领域。
随着城市化的不断推进，自然湿地的消失和生态系统的破坏导致了生物多样性的减少和生态功能的退化。
人工湿地技术
人工湿地法进、出水指标：
项目 进水 OD5 360 50
SS 600 55
TN 70 25
TP 4 1
资料来源：人工湿地污水处理数据（中国环境生态网）
人工湿地技术的应用
应用一 高级别墅区、高级住宅区
• 将人工湿地引入高级别墅区、 高级住宅区，即产生了良好 的经济效益，又显著提高了 局部地区景观的美学价值。 同时，湿地生态系统提倡节 约资源、尊重自然的新观念， 改善了人们的生态观念。
人工湿地处理污水系统工艺流程
按工程接纳的污水类型，基本工艺流程如下： a)当工程接纳城镇生活污水及与生活污水性质相近的其它污水 时，基本工艺流程为:
b)当工程接纳城镇污水处理厂出水时，基本工艺流程为:
人工湿地净化废水的原理
物理作用
过滤和沉淀－能除去含有C、N、P的有机及无机颗粒物和悬浮固体
化学作用
玉溪市九溪人工湿地污水处理工程
污水类型：富营养化污水（蓝藻水）
解决了玉溪市城区人口的生活用水和改善了抚仙湖水质。 工程的出水除磷和氨氮外，均达到地表水3类的标准，其蓝藻的 去除率达99%以上。
人工湿地与传统系统的比较
人工湿地 传统系统
能耗高
使用微生物
特 点 比 较
建造费用
占地面积大 使用植物
土壤 输入能量少 $3,664,00
使用化学药品
钢筋混凝土结构
$4,112,000
使用和维修费用
$45,000/年
兼性氧化塘和人工湿地
$152,000/年
带硝化功能的传统活性污泥 法的二级水处理厂
备注
废水=1MGD/3786(m3/D)
人工湿地处理技术
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①水平流潜流系统：污水从进口经由砂石等系统介质， 以近水平流方式在系统表面以下流向出口。此过程中， 污染物得到降解。介质通常选用水力传导性良好的材料。 氧主要通过植物根系释放。在欧洲主要应用芦苇，因此 又称芦苇床处理系统。香蒲也是常用的湿地植物。
② 垂直流潜流系统：该系统通常在整个表面设置配 水系统，并周期性进水。系统下部排水，水流处于系统 表面以下。目的是系统可以排空水，以最大程度地进行 氧补给。
人工湿地污水处理系统由预处理单元和人工湿地单 元组成。通过合理设计可将BOD5、SS、营养盐、原生动 物、金属离子和其他物质处理达到二级和高级处理水平。
预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。构筑物包 括双层沉淀池、化粪池、稳定塘或初沉池。
人工湿地中的流态采用推流式、回流式、阶梯进水 或综合式。
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• 有机物的去除
污水中的有机物包括包括颗粒性有机物和溶解性有机 物。前者通过沉淀和过滤可迅速去除，而后者则通过植 物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程被分解 而去除。微生物降解有机物又分为好氧降解和厌氧降解。
好氧降解主要由好氧异氧菌控制：
CH2O+O2=CO2+H2O 厌氧降解由兼性厌氧菌和专性厌氧菌控制，该过程分 两步进行。第一步主要产物为脂肪酸，如乙酸、乳酸、 乙醇、CO2和H2。
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• 重金属去除
人工湿地对重金属也有很强的去除能力。金属离子去除 机理主要有：植物的吸收和富集作用、土壤胶体颗粒的吸附、 悬浮颗粒的过滤和沉淀，人工湿地对污水中重金属去除是通 过植物、微生物、土壤基质等组成成分共同起作用的。·
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潜流式人工湿地系统计算公式：在知道进水BOD和达到排放要求BOD的前提下用这个公式计算：A=Q*(ln- ln)/( Kt*d*n)s Co Ce其中，As为湿地面积（m2）Q为流量（m3/d）Co为进水BOD（mg/L）Ce为出水BOD（mg/L）d为基质床的深度n为基质的孔隙度(孔隙度的范围大概在0.1-0.4)Kt为与温度有关的速率常数，其计算公式为：Kt＝1.014×（1.06）（T－20）T为水体的平均温度孔隙度没有一定的常数，要现场测试才能确定。
具体嘛，就是在一个已知容量的容器里面填充石头和水，全部满掉以后，再测试这里里面有多少量的水和多少量的石头就可以了。
TSS，悬浮物去除计算公式TSS eff＝TSS inf×（0.1058＋0.0011×HLR）TSS eff为出水TSS（mg/L）TSS inf为进水TSS（mg/L）HLR为水力符合率（cm/d）HLR，计算公式为：HLR＝Q/As氮（N）的去除率计算公式ln（TKN/NH4eff）＝Kt．HRT或HRT＝ln（TKN/NH4eff）/ KtTKN为进水中的凯氏氮含量（mg/L）NH4eff为出水中氨态氮浓度（mg/L）KNH为0.01854＋0.3922（rz）2.6077rz为植物根系占沙砾床深度的比率（0－1之间的小数表示）Kt为KNH×（1.048）（T－20）HRT为水流滞留时间（d）在典型的冬季气候条件下，水温为5～10℃时，Kt的取值范围为0.2～0.25。
ln（NO3inf/NO3eff）＝Kt×HRT或HRT＝[ln（NO3inf/ NO3eff）]/KtKt＝1.15（T-20）NO3inf为进水硝态氮（mg/L）NO3eff为出水硝态氮（mg/L）冬季，水温5～10℃时，反硝化作用比硝化作用要敏感。
但在10℃以上时，硝化作用比反硝化作用强，硝态氮的去除比氨态氮的去除量大。
到15℃以上时，反硝化的速率常数为0.49，而硝化的速率（氨态氮的去除速率）常数为0.31。
在进行设计的时候，需得拿到你设计区域的一些具体参数及相关资料，比如，你处理水域的水质检测报告，需要达到排出的水质标准，年均温度状况，水文状况，年降雨量资料，周边居民的生活习俗情况，生活规律调查，国内同类工程的应用状况，他们的处理工艺相关参数等等。
没有这些资料，凭空想象是不可能的。
所汲取的资料在收集过来后，要进行系统的分析整理，先得提出不符合一般规律的，然后进行比较剔除那些没有参考价值的。
说到几类水质，要明确是地表还是地下，是生活污水还是工业污水，是面源还是点源，是河流还是湖泊等等。
说到植物的重量，是干重还是鲜种，是尽重还是毛重等等。
最好所有的数据，都由设计人员或者设计委托单位亲自获得或提供，否则，道听途说到时候只能是果不其然。
人工湿地运行管理其一：湿地系统的堵塞现象已经出现。
由于系统的堵塞，系统内的水流方向发生了改变。
可以看到，潜流湿地表层因为残体沉积之类的东西附着，而行程了厚厚的一层膜，阻碍了水体的潜流运行，所有水体都由水面流过，缩短了停留时间和处理面积，降低了处理的效果！其二：残体污染等导致了二次污染残体的收割和及时处理，可以有效提高湿地系统的处理效果。
然而，实际由于预算费用的缘故，一些湿地根本不存在残体的及时收割，一般都是在其枯萎后，清理残体，而不是清理其绿色植株体，也就导致了，湿地的二次污染以及残体沉积。
其三：管理人员的素质有待提高没有经过专业的培训，也没有专业的业务指导，因此，管理人员不能有效地进行系统管理，在湿地出现问题地时候，不能自行找出解决之法，甚至任之听之。
湿地系统地一些问题，大都是因为这个原因导致地！人工湿地防渗人工湿地防渗专用材料HDPE膜很多朋友对人工湿地的防渗表示重视，诚然，人工湿地的防渗是很重要，但是有时候也不是那么一回事。
话不多说，上几个照片大家就可以看到了不是非得用钢筋混凝土做挡墙或者是行道的。
我们这样做的，效果不错。
防水，这个是防止外渗的，为什么要用土工布呢？因为这块稍微软点，内外水位高，地基软，所以用土工布盖下，不然就是第一张图那样做了。
过水墙。
看的懂怎么弄的吧？是不是耳目一新呢？因为工程大才这样，小工程，不能这样啊。
用土工隔栅包裹一下。
这样是为了防止坍塌。
看得到那条路嘛？就是这样处理的，中间行道完全泥土的。
绿色的是植生袋。
可以让它自然长草，效果比较好，那个编织袋达不到这样的效果！我们的专利。
人工湿地的行道！这个有点大，刚刚建好。
不过我对这种方法还是很感兴趣的，有兴趣的朋友，可以研究一下啊这条埂子也是土埂，边上就是湿地系统。
如何？其实不是非得要钢筋水泥的。
人工湿地底部的处理其一是混凝土固化，造价高，主要用于氧化池中。
其二是土工膜黄土黏土夯固，主要用于潜流湿地系统中，造价低，但要求严格，技术含量稍微高其三是自然底土层，这就要考察施工或者设计者对土壤的性能研究了。
一般地下水位高的地方，为夹泥或者粘性土，比较容易板结，这种就可以不用做处理，但如果遇到底下沙性强，那么就必须处理了。
平行流与垂直流上图是平行流，水流由进唯一的进水口（可能是多个并行的进水口）进入湿地系统。
进入系统的水，横向，纵向或者斜向流动，但多数还是横向流动，然后由积水管道收集，排出湿地系统。
注意的是，平行流的进水，如果在上、中部，称为上行流，如果在底部和下部，称为下行流。
下行流还有上渗的特点，因此，处理效果较好，比较充分。
上渗后的水体由表面流出，如果控制不好，会造成漫流，而且非常容易造成漫流。
平行流采用的是上进下出和下进上出的布水形式。
只做了一个上行的，没有做下行的。
不过是箭头向上而已。
下图是垂直流。
水流又湿地的地表管道均匀布水下来，然后通过管道收集，排出系统。
这种形式，目前用得比较少。
这种形式，只能用在末端，因为它主要利用的是沙石的过滤作用，所以，可以看出，上下图的砂砾大小是有区别的。
如果垂直流的沙石填料过大，那么它的孔隙就大了，就起不了多少作用。
所以，对于污染物较多的工程，它都是用在末端工艺里面的。
人工湿地种植植物1．人工湿地污水处理系统植物的选用原则1.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能；管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。
若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,将会减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多麻烦。
一般应选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。
1.2 植物具有很强的生命力和旺盛的生长势；①抗冻、抗热能力由于污水处理系统是全年连续运行的,故要求水生植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。
②抗病虫害能力污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害,抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存,也直接影响其在处理系统中的净化效果。
③对周围环境的适应能力由于人工湿地中的植物根系要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的污染物,因此所选用的水生植物除了耐污能力要强外,对当地的气候条件、土壤条件和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。
1.3 所引种的植物必须具有较强的耐污染能力；水生植物对污水中的BOD5､COD､TN､TP主要是靠附着生长在根区表面及附近的微生物去除的,因此应选择根系比较发达，对污水承受能力强的水生植物。
1.4 植物的年生长期长，最好是冬季半枯萎或常绿植物；人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此，应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。
1.5 所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁，具有生态安全性；1.6具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。
若所处理的污水不含有毒、有害成分,其综合利用可从以下几个方面考虑:①作饲料,一般选择粗蛋白的含量>20%(干重)的水生植物；②作肥料,应考虑植物体含肥料有效成分较高,易分解；③生产沼气,应考虑发酵、产气植物的碳氮比,一般选用植物体的碳氮比为25～30.5/1；④工业或手工业原料，如芦苇可以用来造纸，水葱、灯心草、香蒲、莞草等都是编制草席的原料。
由于城镇污水的处理系统一般都靠近城郊,同时面积较大,故美化景观也是必须考虑的。
然而在实际工作中，很多人工湿地的工艺设计者和建设者考虑得最多的是植物的独有性和观赏价值等表在因素，没有考虑到栽种该植物后的植株生长效果、湿地的运行效果、生长表现以及对生态的安全性等，导致人工湿地在运行一段时间后功能骤降或运行费用剧增，最后导致系统瘫费或闲置。
2．人工湿地植物特性的研究及植物配置分析2．1根据植物类型分析2．1．1漂浮植物漂浮植物中常用作人工湿地系统处理的有水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。
根据对这些植物的植物学特性进行分析，发现它们具有以下几个特点：①生命力强，对环境适应性好，根系发达；②生物量大，生长迅速；③具有季节性休眠现象，如冬季休眠或死亡的水葫芦、大薸、水蕹菜，夏季休眠的水芹菜、豆瓣菜等。
生长的旺盛季节主要集中在每年的3-10月或9月-次年5月；④生育周期短，主要以营养生长为主，对N的需求量最高。
由于漂浮植物具有上述的植物学特性，因此，在进行人工湿地植物配置的时候我们必须充分考虑它们各自的优点：①由于这类植物的环境适应能力强，因此在进行植物配置时应当作地方优势品种予以优先考虑；②人工湿地系统中，水体中养分的去除主要依靠植物的吸收利用，因此，生物量大、根系发达、年生育周期多和吸收能力好的植物成为我们选择的目标；③利用植物季节性休眠特性，我们可以给予正确的植物搭配，如冬季低温时配置水芹菜而夏季高温时则配置水葫芦、大薸等适宜高温生长的植物，以避免因植物品种选择搭配单一而出现季节性的功能失调现象；④由于这类植物以营养生长为主，对N的吸收利用率要高，因此，在进行植物配置时应重视其对N的吸收利用效果，可作为N去除的优势植物而加以利用，从而提高系统对N的去除效果。
2．1．2根茎、球茎及种子植物这类植物主要包括睡莲、荷花、马蹄莲、慈姑、荸荠、芋、泽泻、菱角、薏米、芡实等。
它们或具有发达的地下根茎或块根，或能产生大量的种子果实，多为季节性休眠植物类型，一般是冬季枯萎春季萌发，生长季节主要集中在4-9月。
根茎、球茎、种子类植物具有以下特点：①耐淤能力较好，适宜生长在淤土层深厚肥沃的地方，生长离不开土壤；②适宜生长环境的水深一般为40-100CM左右；③具有发达的地下块根或块茎，其根茎的形成对P元素的需求较多，因此，对P的吸收量较大；④种子果实类植物，其种子和果实的形成需要大量的P和K元素。
（3）由于这类植物具有以下特点，因此在进行人工湿地植物应用配置时应予以充分考虑：①基于这些植物的特性，其应用一般为表面流人工湿地系统和湿地的稳定系统；②利用这些植物的生长（主要是块根、球茎和果实的生长）需要大量的P、K元素的特性，将其作为P去除的优势植物应用，以提高系统对P的去除效果。