人工湿地(人工湿地技术的介绍)

1.人工湿地技术的介绍

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。

其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。 人工湿地是应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，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。

随着环境保护的迅速发展，人们对湿地功能也有了广泛的认识。湿地作为"地球之肾"，担负着对地球自然水体的净化和处理功能。

由于城市中天然湿地的逐渐减少和消亡，因此人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注和发展。 人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法，其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。

当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。 下面：在全国范围内选择了3处人工湿地进行比较和综合评价，它们分别是山东威海荣成人工湿地、湖北武汉桃花岛人工湿地和辽宁沈阳浑南人工湿地。

三者分别处在我国的东部、南方和北方，处理对象分别为城市污水、城市地表径流和小区生活污水，所选择的湿地类型、流型、湿地植物和基质组成也都存在着差别，但是3处湿地建成后都在成功地运行。本研究通过对3处处理湿地的综合比较，提出不同地区、不同气候条件、不同处理对象在应用人工湿地时的设计原则，总结不同类型人工湿地的适用范围及在运行时应注意的问题，为人工湿地技术更广泛、更科学地推广应用提供一定的理论依据。

1地理与气候 荣成市人工湿地位于山东半岛最东端，属于暖温带季风型湿润气候区，年平均气温为12℃左右，年平均日照2600h左右，年平均降雨量800mm左右。 武汉市桃花岛人工湿地示范工程位于武汉市城区的西南部，属亚热带大陆季风性（湿润）气候，年平均气温15.8~17.8℃，年无霜期一般为211~272d，年平均日照时数1810~2100h，年降雨量1150~1450mm。

浑南新区人工湿地位于沈阳市浑南新区，属于北温带受季风影响的半湿润大陆性气候，年平均气温在8.9℃左右，最低气温为-30.6℃，发生在1月份，年平均日照时数为2554h，年平均降水量为727.4mm,7~8月降水量占50%左右。 2工程概况 荣成污水处理厂采用芦苇湿地处理工艺，处理系统占地面积80hm2，处理规模为2.0万m3/d，于1998年10月投入运行，承担约12万居民的生活污水及少量工业废水。

进水水质情况为：COD,200~350mg/L;BOD5,80~120mg/L;SS,150~200mg/L;TP,2~4mg/L;####NH+4-N,10~30mg/L;pH,7~8。湿地类型采用渗滤型人工湿地，是对原有的天然芦苇湿地进行改造，实现单元化，基质没有更换仍采用原有土壤，该湿地建在市郊，远离居民区，与海相邻，出水直接排海，有力地缓解了海水水质的污染。

湿地运行至今达7a时间，运行比较正常，为了保证湿地功能的长效发挥，2005年在湿地的预处理部分增加了浮动生物床强化一级处理，来保证整个系统的处理效果[1]。 桃花岛示范工程主要用于控制桃花岛小区1.33km2汇水面积的初期暴雨径流，主要由储存塘系统、景观塘系统、水平潜流人工湿地系统、复合人工湿地系统等工程组成（见图2）。

储存塘系统总面积20800m2，设计蓄水量14500m3；水平潜流人工湿地采用半地上式布置，面积5000m2，平均深度0.7m，采用由砾石、碎石、砂子和种植土组成的组合基质，设计处理水量为700~1200m3/d，设计进水水质指标为：SS,120mg/L;TP,1.6mg/L;TN,20mg/L;CODCr,160mg/L。 景观塘系统总面积3100m2。

复合人工湿地系统包括一个垂直流人工湿地、3个水平潜流人工湿地和两个表流人工湿地，垂直流人工湿地面积为300m2，水平潜流人工湿地面积为1500m2，平均深度0.5m，采用由砾石、碎石和砂子组成的组合基质，设计处理水量为560~900m3/d，设计进水水质指标为：SS,120mg/L;TP,1.6mg/L;TN,20mg/L;CODCr,160mg/L。桃花岛人工湿地邻湖而建，离居民区很近，湿地出水直接排入湖中。

湿地自建成运行至今已有2a多时间，运行一切正常[2~4]。 浑南人工湿地占地10.1万m2，包括：雨水湿地生态工程、污水湿地生态工程、污泥矿化床湿地工程3部分。

其中，污水人工湿地占地6000m2，每天处理6000人住宅小区的生活污水，约1000t/d；雨水湿地占地74000m2，每天处理2km2汇水区内雨水约2000t/d；污泥矿化湿地工程占地21000m2，每年处理湿地污泥2000t/a。污水处理湿地采用垂直流形式，种植湿地植物芦苇，平均深度1.5m，采用碎石、砂子和种植土组成的组合基质，设计进水水质：COD,300mg/L;BOD,150mg/L;SS,50mg/L。

浑南污水处理湿地位于居民区附近，出水用于周围的景观建设和作为中水回用。湿地运行至今将近3a，基本达。

2.人工湿地技术的介绍

人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，蒲草等）形成一个独特的动植物生态体系。人工湿地去除的污染物范围广泛，包括N ,P ,SS ，有机物，微量元素，病原体等。有关研究结果表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对BOD5的去除率可达85%――95%,COD去除率可达80%以上，处理出水中BOD5的浓度在10mg/l左右，SS小于20mg/l。(2)废水中大部分有机物作为异样微生物的有机养分，最终被转化为微生物体及CO2 ,H2O。

人工湿地面积可视情况而言，可在市郊结合部，也可在污水处理厂出水的附近建造。一些人工湿地属预处理型，在那些目前还不具备建造污水处理厂的城乡结合部建造人工湿地，将生活污水排入，利用所种植物对其进行处理，然后再排入自然水系，保护水体；还有些湿地属于加强型，在污水处理厂附近建造人工湿地，将污水处理厂处理过的水引入，再经过人工湿地的加强处理，提高其水质，然后排入自然水系，作为其补充水源。

根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为：1、浮游植物系统； 2、挺水植物系统；3、沉水植物系统。其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段，其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于N ,P去除和提高传统稳定塘效率。目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。挺水植物系统根据废水流经的方式，可分为表面流湿地（SFW）、潜流湿地（SSFW）、立式流湿地（VFW）。(3)表面流湿地和立式流湿地因环境条件差（易孳生蚊虫），处理效果受气温影响较大以及对基建要求较高，现多不再采用。故人工湿地大部分采用潜流式湿地系统。

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，据已有数据，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。

总得来说，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。

3.人工湿地技术的介绍

人工湿地技术是为处理污水而人为地在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料（如砾石等）混合组成填料床，使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动，并在床体表面种植具有性能好，成活率高，抗水性强，生长周期长，美观及具有经济价值的水生植物（如芦苇，蒲草等）形成一个独特的动植物生态体系。人工湿地去除的污染物范围广泛，包括N ,P ,SS ，有机物，微量元素，病原体等。有关研究结果表明，在进水浓度较低的条件下，人工湿地对BOD5的去除率可达85%――95%,COD去除率可达80%以上，处理出水中BOD5的浓度在10mg/l左右，SS小于20mg/l。(2)废水中大部分有机物作为异样微生物的有机养分，最终被转化为微生物体及CO2 ,H2O。

人工湿地面积可视情况而言，可在市郊结合部，也可在污水处理厂出水的附近建造。一些人工湿地属预处理型，在那些目前还不具备建造污水处理厂的城乡结合部建造人工湿地，将生活污水排入，利用所种植物对其进行处理，然后再排入自然水系，保护水体；还有些湿地属于加强型，在污水处理厂附近建造人工湿地，将污水处理厂处理过的水引入，再经过人工湿地的加强处理，提高其水质，然后排入自然水系，作为其补充水源。

根据湿地中主要植物形式人工湿地可分为：1、浮游植物系统； 2、挺水植物系统；3、沉水植物系统。其中沉水植物系统还处于实验室研究阶段，其主要应用领域在于初级处理和二级处理后的精处理。浮游植物主要用于N ,P去除和提高传统稳定塘效率。目前一般所指人工湿地系统都是指挺水植物系统。挺水植物系统根据废水流经的方式，可分为表面流湿地（SFW）、潜流湿地（SSFW）、立式流湿地（VFW）。(3)表面流湿地和立式流湿地因环境条件差（易孳生蚊虫），处理效果受气温影响较大以及对基建要求较高，现多不再采用。故人工湿地大部分采用潜流式湿地系统。

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，据已有数据，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。

总得来说，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。

4.什么是人工湿地?

人工湿地就应该不是天然形成的湿地 湿地的生态功能与价值 湿地是指天然的或人工的、永久或暂时的静水或流水、淡水或微咸水及咸水沼泽地、泥炭地或水域地带，包括低潮时水深不超过6米的海水区。

此外，湿地还包括邻近水体的河流、湖泊沿岸、沿海区域，以及位于湿地内岛屿或低潮时水深不超过6米的海洋水体。 因此，所有季节性或常年积水地带，包括沼泽、泥炭地、湿草甸、湖泊、河流、洪泛平原、河口三角洲、滩涂、珊瑚礁、红树林、盐沼、低潮时水深少于6米的海岸带以及水稻田、鱼塘、盐田、水库和运河等，均属于湿地范畴。

湿地具有特殊的界面系统 湿地是水、陆两种界面交互延伸的一定区域，是水域和陆地过渡形态的自然体。 湿地处于大气系统、陆地系统与水体系统的界面交合处，存在联结各界面的水体一陆地一植被一大气界面系统。

湿地具有特殊的景观特征 湿地生态系统处于陆地生态系统和水生生态系统之间的过渡区域。湿地按照地貌特征可以分为滨海湿地、河流湿地、湖泊湿地和沼泽湿地；按照水文特征又可将自然湿地分为浅海水域、珊瑚礁和潮下水生层等29类，人工湿地12类。

湿地具有明显的植被、土壤、水位和盐度的梯度变化、斑块变化、时间变化的特征，其中水位、水流，如泛滥、潮汐、洪枯等都是有规律、有频率地变动，这些周期性的变化造成了湿地生态系统在景观上的周期性变化。 湿地具有特殊的生物类群 湿地生态系统所处的独特的水文、土壤、气候等环境条件所形成的独特的生态环境为丰富多彩的动植物群落提供了复杂而完备的特殊生境。

不同湿地生态系统类型有：沼泽植物、盐沼植物、红树植物（胎生）、浮游植物、挺生植物、底栖植物、厌氧微生物；水禽、涉禽、海岸鸟、鱼、虾、贝、蟹、两栖、爬行动物等。由于湿地物种种类异常丰富，又有非常高的生物生产力，所以湿地生物之间形成了复杂食物链、食物网。

湿地生态系统的服务功能 湿地生态系统服务不仅包括为人类所提供的食物、医药及其他工农业生产的原料，更重要的是支撑与维持了地球的生命支持系统，维持生命物质的生物地球化学循环与水文循环，维持生物物种与遗传多样性，净化环境，维持大气化学的平衡与稳定。 维持生物多样性 由于湿地处于水陆交互作用的区域，它仅占地球表面面积的6%，却为世界上20%的生物提供了生境。

湿地是许多珍稀濒危物特别是濒危珍稀水禽所必须的栖息、迁徙、越冬和繁殖的场所，在生物多样性保护方面具有极其重要的价值。 我国湿地面积约占国土面积的5%，但却为约50%的珍稀鸟类提供栖息场所。

在保护物种多样性的同时，湿地还是重要的物种基因库，不仅维持了野生物种种群的延续、进化，而且为改善经济物种提供了基因材料。袁隆平院士利用海南湿地的野生稻资源，通过杂交培育的水稻新品种具备高产、优质、抗病等特性。

固定二氧化碳和调节区域气候 湿地由于水分过于饱和的厌氧的生态特性，积累了大量的无机碳和有机碳。由于湿地中的微生物活动相对较弱，植物残体分解释放二氧化碳的过程十分缓慢，因此形成了富含有机质的湿地土壤和泥炭层，起到了固定碳的作用。

如果湿地遭到破坏，湿地的固定碳功能将减弱，同时湿地中的碳也会氧化分解，湿地将由“碳汇”变成“碳源”，这将加剧全球变暖的进程。 湿地具有调节区域气候的功能。

湿地水分蒸发和湿地植被叶面的蒸腾作用，可使附近区域的温度降低、湿度增大、降雨量增加，对周边区域的气候具有明显的调节作用，对当地农业生产和人民生活具有良好的作用。 降解污染和净化水质 湿地是自然生态系统中自净能力最强的生态系统之一。

湿地水流速度缓慢，有利于污染物沉降。在湿地中生长的植物、微生物和细菌等通过湿地生物地球化学过程的转换，包括物理过滤、生物吸收和化学合成与分解等，将生活和生产污水中的污染物吸收、分解或转化，使湿地水体得到净化。

减缓径流和蓄洪防旱 由于湿地土壤具有特殊的水文物理性质，湿地因此具有超强的蓄水性和透水性，是蓄水防洪的天然“海绵”。许多湿地地区是地势低洼地带，与河流相连，在暴雨和河流涨水期将过量的水分存储起来，均匀地缓慢释放，减弱危害下游的洪水。

在干旱季节，湿地可将洪水期间容纳的水量向周边地区和下游排放，防旱功能十分显著。因此湿地在控制洪水、调节河川径流、维持区域水平衡中发挥着重要作用。

湿地水资源功能 湿地是地球上淡水的主要蓄积地，人类生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水除开采地下水外，均来源于湿地，而且湿地还是补充地下水的主要来源。 众多的沼泽、河流、湖泊和水库的水都是可被直接利用的水，湿地在输水、储水和供水方面发挥着巨大效益。

如果湿地受到破坏或消失，会影响对地下蓄水层的供水，地下水资源就会减少。因此，可以认为湿地直接和间接地为人类提供重要的淡水资源。

丰富的产品资源 湿地水源充沛、养分充足，有利于水生动植物生长，因此湿地具有极高的生产力，每平方米湿地可年均生产2公斤左右的有机物质。 湿地除了可为人类提供丰富的水产品、粮食、水果以及可用作加工原料的皮革、木材、药材以及。

5.人工湿地的技术要求

随着环境保护的迅速发展，人们对湿地功能也有了广泛的认识。

湿地作为地球之肾，担负着对地球自然水体的净化和处理功能。由于城市中天然湿地的逐渐减少和消亡，因此人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注和发展。

人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法，其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。

人工湿地系统水质净化的关键在于工艺的选择和对植物的选择及应用配置。如何选择和搭配适宜的湿地植物，并且将其应用于不同类型的湿地系统中成了我们在营建人工湿地前必须思考的问题。

1.人工湿地污水处理系统植物的选用原则（1）(2)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。

6.人工湿地是怎样构造的

人工湿地一般由以下五种结构单元构成：底部的 防渗层；由填料、土壤和植物根系组成的基质层；湿地植物 的落叶及微生物尸体等组成的腐质层；水体层；湿地植物。

（1） 水生植物 湿地中生长的植物通常称为湿地植物，人工湿地中的 植物一般具有处理性能好、成活率高、抗水能力强等特点，且具有一定美学和经济价值。 湿地植物是人工湿地的主要 组成部分，并在其中起着吸收利用、吸附、富集有机物和传 输氧气的作用，并可为微生物提供栖息地，维持湿地系统的 稳定。

因此湿地系统的水生植物的选用十分重要，应按以 下原则进行选用。 ① 选择优势种。

根据进入系统的废水性质选择优 势种。 ② 配置合理。

湿地应配置一些处理效果好的季节性植 物，以提局对废水的综合净化能力。 ③ 应综合考虑植物的利用价值。

如观赏植物等富有经 济效益与使用价值的植物。 （2） 基质层 基质层是人工湿地的核心。

人工湿地中的基质又称填 料、滤料，一般由土壤、细砂、粗砂、砾石、碎瓦片或灰渣等构成。 基质在为植物和微生物提供生长介质的同时，通过沉淀、过滤 和吸附等作用直接去除污染物。

不同类型的基质对人工湿地 的处理效果影响不同。据实验表明，运行初期基质对氨氮的理 论最大吸附容量从高到低为：煤灰渣 > 砩石 > 钢渣 > 高炉渣> 瓜子片 > 陶粒 > 砾石 > 砂子。

因此，根据污水中的污染物种 类、特性，可以选择不同的基质或采用集中基质的组合。 （3） 防渗层 防渗层是为了防止未经处理的污水通过渗透作用污染 地下含水层而铺设的一层透水性差的物质。

普遍采用的防 渗形式为人工防渗和天然防渗相结合的形式，人工防渗材 料多为化学合成材料。 。

7.人工湿地该如何施工

人工湿地系统施工的初始阶段需要平整基础、开 挖、回填和整坡。

人工湿地系统在处理容积设计上，应特别 注意保证水流能流过整个湿地系统。同时，湿地植物的选 择和种植也是湿地施工中最为关键的环节。

（1） 水池的施工 人工湿地的主体结构是隔堤和衬砌。 隔堤和池底要做 到严格防渗，不然水会漏下去，污染地下水，同时，湿地内水 位降低还可能导致湿地植物的死亡。

① 水池布局。通常要根据现场的地形决定池体的外形 结构。

如果在一较长的斜坡上建设湿地，将会大大减小整 坡工程量。在建设湿地时应尽量充分利用地形坡度，使布 局合理。

② 场地清理。在可能的条件下，最好做到挖填土方平 衡，避免远距离取土和弃土。

如果施工场地表层土为农田 土，应剥离表层土后储存以备后用。对于表流湿地，表层土 可以用于种植挺水植物和隔堤表面的种植土。

对于潜流人 工湿地，则无需用土壤作为基质。 为了达到预计效果，应保 证水流均匀流经整个湿地系统，池底填土应夯实平整，与路 基底层填土同一高度。

为了方便湿地维修时排水，一般池 底做到1%或更小的坡度即可。 ③ 隔堤。

水体在湿地隔堤内以特定形态流动，外部围 堤用于防止水流流出湿地系统，内部隔堤用于增强湿地导流。 所有隔堤应按照当地堤坝安全规范的技术标准设计。

④ 衬砌。湿地系统的衬砌主要材料包括：聚氯乙烯 （PVC）、聚乙烯（PE）、聚丙烯。

在湿地施工过程中为防止 衬砌层被刺破，应该在衬炮层上面铺一层土工布或铺约5 厘米厚的砂土。目前用的许多土工膜衬砌需要加以保护， 防止紫外线照射。

对于潜流人工湿地，一般采用粒径约 8〜15厘米的碎石堆防止紫外线，同时，这种碎石堆还可以 防止杂草生长蔓延，能经受动物踩踏。另外，黏土材料和本 地土壤也可用于衬砌。

⑤ 进出口结构。通过进出口结构可以为湿地配水，控 制湿地中水流路径，以及控制水深。

在湿地两端布设多个 进出口结构，可基本保证整个湿地的均匀配水和控制水流 路径。在中小型湿地系统中，进口和出口的整个宽度上布 设孔管或开槽岔管，岔管尺寸、开孔直径以及开孔间距对水 流流速有一定影响。

进水口岔管的安装位置应易于管理人 员进行水流调节和维护管理。 出水结构有助于控制水流均 匀，并有利于调节运行水位。

在采用水下岔管时，需要连接 一个水位调节装置，便于管理人员对水深进行调节。 ⑥ 基质。

湿地系统中需要利用土壤或细小石子作为湿 地基质，以利于挺水植物的生长。对于表流湿地，需要在夯 实的池底或者衬砌层上面铺设至少15厘米厚的土层作为 植物生长的农田土。

对于潜流湿地，最常用的基质为砾石， 通常也会用到砂、碎石或塑料。一般要在大粒径砾石床上 面铺一层小粒径基质用于植物生长，大砾石基质主要是用 来防止堵塞的。