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 一、人工湿地的概念 人工湿地是一个综合的生态系统，是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面。人工湿地系统是由人为因素形成的湿地，是主要利用土壤、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。  人工湿地典型构造示意图 二、人工湿地的适用性 人工湿地适用于具有一定空间条件的建筑与小区、城市道路、城市绿地、滨水带等区域。 三、人工湿地的优缺点 1、优点 a.建造和运营费用较低，技术含量低，易于维护； b.可进行有效的废水处理； c.可缓解水力和污染负荷的冲击； d.可提供洪水贮存，削减水流峰值； e.能够较好地去掉雨水径流中的污染物质； f.可为野生动物提供栖息地，为人们提供赏景、娱乐和教育场所。 2、缺点 a.表面流人工湿地占地面积过大，冬季结冰，夏天易孽生蚊蝇、散发臭味，有传播病菌的可能； b.潜流型人工湿地投资费用高； c.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。 四、人工湿地的常见类型 人工湿地处理系统可分为表面流人工湿地和潜流型人工湿地，潜流系统可设成垂直潜流人工湿地或水平潜流人工湿地。 1、表面流人工湿地 表面流人工湿地水位较浅，一般在10~90cm之间。表面流人工湿地在内部设置构造、生态结构和外观上与天然湿地都十分相似，但经过科学的设计、合理的运营管理和后期维护，对径流处理效果会明显优于天然湿地系统。污水中大部分有机污染物的去除是依靠生长在植物水下部分的茎、杆上的生物膜来完成的。 径流以一定深度从进水口缓慢流经湿地表面，水面与空气之间可以快速发生气体交换。水体中的氧气来源主要靠水流动时空气中的氧气扩散，在布水区形成均匀推流，部分水流蒸发或渗入湿地。出水方式可以在终端使用漫流堰，或在积水段底层安装多孔技术管。 表面流人工湿地系统的卫生条件较差，在夏季容易滋生蚊蝇，在冬季则产生表面结冰，系统运行效果容易受到周围环境变化的影响，因而在实际工程中应用较少。  表面流人工湿地示意图 2、潜流型人工湿地 潜流型人工湿地的水面维持在基质床以下，是目前使用和研究最为广泛的湿地系统。这种湿地的基质通常由粗砂、矿石等粗制填充物组成，为水的快速渗透提供良好的空隙条件。部分地区已成功将其应用于城市污水（一级、二级和三级）、工业废水和垃圾渗滤液的处理。潜流型人工湿地可以分为垂直潜流和水平潜流系统。 垂直潜流人工湿地中，水流方向和湿地床呈垂直方向。径流进入填料床表面后，淹没整个表面，在填料层中受到重力影响，水流由上而下垂直流经床体，渗流到底部，最后由铺设在底部的集水管排出。这种人工湿地具有完整的补水系统和集水系统，硝化能力较高且占地小，可以处理氨氮浓度较高的进水。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；但淹水时间较长，控制管理相对复杂，成本也相对较高。 水平潜流人工湿地是其另外一种形式，由一个或多个填料床组成。径流自进水口沿湿地床水平流动，依次通过砂石、介质、植物根系等，流向出水口另一端。通过出口处设置的集水装置和水位调节装置，使水面在一定高度内变化，一般水面会低于床表层5~10cm，保证径流与植物根系有充分的接触。
垂直流人工湿地示意图
水平潜流人工湿地示意图 五、人工湿地设计与注意事项 1、基地边界、附属建筑物、基地使用性质、基地结构等会对湿地建造产生限制，在设计人工湿地时要充分考虑这些因素。基础设施、附属建筑物、基地边界以及植被缓冲带与湿地之间应留出至少20m的空间，并与湿地塘和排水渠保持最少100m的间距。基地存在地形变化时，基础设施需后退陡坡（10%以上）50m。 2、用于削减城市径流量时，布置点应该尽可能多地布置在城市区域，而不是在远离城区的位置。选址需要考虑城市的地势、高程以及穿越城市的主要河道走向，顺应径流流向，沿地势高的区域布置，则可以在城市的整体布局上达到源头削减的目的。 3、湿地设计初期需要对土壤地层结构进行分析研究，调查其持水性。对于建造的雨水湿地，流入的水量（基底水流和地下水）必须大于水损失量（渗透和蒸发）。土壤的渗透率过大，不利于湿地功能的发挥，尤其影响预处理池（BMP）的功能。 4、进、出水区的基质，一般采用粒径1.5~2.5mm的砾石，将之分布于整个床宽,可以消除积累的沉淀物。处理区常选用粒径为8~16mm基质，水力传导性好，适宜植物生长，处理效果好。 5、植物选择要根据植物的耐污性、生长力、根系的发达程度、经济价值和观赏价值来确定。园林植物品种原则上宜选择当地水系及湿地的乡土湿生植物，极力回避外来物种和引进物种。常用于人工湿地的植物种类有芦苇、香蒲、美人蕉、风车草、花叶芦竹、再力花、茭白、灯心草、菖蒲、苔草、藤草等，其中芦苇和香蒲应用的最多。 6、人工湿地需要周期性维护，在建成的前几年，需要对所建成湿地的水文条件和植被进行积极管理。需要一定时间对沉淀物进行处理和检测，避免产生重复污染。 六、人工湿地意向图  武汉植物园蓄水池  深圳盐田人工湿地  武汉植物园人工湿地
深圳中心城人工湿地  大连人工湿地 人工湿地意向图 哈尔滨群力湿地公园 贵州六盘水大明湖湿地公园 |
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