第一篇：人工湿地废水处理中有机污染物降解及其机理.
[1]人工湿地废水处理中有机污染物降解及其机理
李升莲;尚芳红;万丽娟;王皓;李倩;胡尚伟;王晓丹;潘瑾;黄玉明;,西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;西南大学环境化学研究所三峡库区生态环境教育部重点实验室;,第三届全国环境化学学术大会,2005-11-01
<正>1 人工湿地中有机物的来源湿地中有机物主要来源于废水、植物、微生物、藻类、沉降(主要是湿沉降)、土壤等。2 人工湿地中有机污染物及其中间降解产物的表征对有机污染物及其中间降解产物进行表征是进行其机理研究所必须的,然而绝大多数研究中人们主要是通过检测出口及入口水中化学需氧量(COD)及生物化学需氧量(BOD)[2]活性污泥—人工湿地组合系统处理农村生活污水的试验研究
万丽娟,西南大学,2007-04-20
水污染已成为当今全球所面临的严重的环境问题之一。近年来，各种污水处理技术在实际应用中取得了不断的发展，特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为生活污水处理的主流工艺。同时人工湿地污水处理技术作为一种生态处理技术由于其造价低廉、维护简单及处理效果好等特点也倍受青睐。目前人工湿地废水处理存在的主要问题是：(1)从人工湿地工艺设计及运行参数来看，运行参数对系统处理效果的影响研究还不够深入，如对湿地系统的水力负荷、污水停留时间、出水量等与污水净化效果之间的偶...[3]人工湿地水处理技术开发
南京大学,2006-01-01
[4]表流人工湿地污水处理技术在抚顺的应用
唐小囡;,节能,2008,09
分析抚顺地区水体污染状况,阐述抚顺市利用一级强化+人工湿地处理组合工艺在抚顺市海新河污染整治中的应用及处理效果分析。
[5]几种植物对生活污水的处理效果研究
欧菊泉,张小云,彭青林,田学达,湘潭大学自然科学学报,2002,03
选取蛇泡草、红辣蓼、鹅不食草和田边菊作为人工湿地的栽培物 ,并对它们处理污水的效果进行研究.结果表明 ,不同的植物对生活污水的处理效果有所不同 ,红辣蓼对NH+ 4 N的去除率最高 ,2 4～ 48h之间的平均值为 2 4.5 % ,蛇泡草对TP的去除率最高 ,2 4～ 48h之间的平均值为 17.0 %.所有受试植物对污水的处理效果均在 40～ 48h之间达到顶峰
[6]城镇生活垃圾绿色增效处理工艺
西南农业大学科技咨询公司,2004-01-01 DataType: 2 题名: 宿鸭湖湿地省级自然保护区管理模式研究 作者: 牛翔
来源: 西北农林科技大学 年: 2007 摘要:
湿地学是一新兴学科,而湿地保护与管理学更是年轻的交叉学科。湿地管理是根据湿地生态系统固有的生态规律与外部扰动的反应所进行的各种调控,从而达到系统总体最优的过程。由于汝南宿鸭湖湿地省级自然保护区有其独特的生态和地理条件,传统的管理模式和现有的管理模式难以完成对该自然保护区的保护,因此本研究以汝南宿鸭湖湿地省级自然保护区为研究对象,通过对该特殊湿地的现状、生态和外部扰动分析和评价,依据生态学原理和保护生物学原理提出了新的管理模式。汝南宿鸭湖湿地省级自然保护区位于河南省东南部,驻马店市辖区汝南...DataType: 2 题名: 湿地资源保护与可持续利用综合评价研究 作者: 程实
来源: 中国林业科学研究院 年: 2007 摘要:
湿地是自然界最富生物多样性的生态系统和人类最重要的生存环境之一，具有巨大的资源潜力和环境、社会、经济功能，我国湿地总面积约3484×10~4hm~2，居世界第四位，湿地类型齐全，生态系统具有高度多样性，是各种湿地资源最丰富的国家之一。但是，由于不合理的利用和破坏，湿地的面积急剧缩减，据统计，自1949年以来，我国天然湿地面积减少大于50％，湿地资源正经历退化、丧失的过程。为了进一步保护湿地资源，为决策者提供科学依据，湿地评价是关键，本研究结合国内外湿地评价现状，创新性的从...DataType: 2 题名: 九段沙湿地植物群落演替与可持续管理的生态学研究 作者: 施文彧
来源: 华东师范大学 年: 2007 摘要:
长江口新生湿地一九段沙由上沙、中沙和下沙组成。处于水陆过渡地带,整个生态系统正处于发育过程,系统相对脆弱。在前期的研究过程中发现,九段沙湿地正遭受一系列的外来干扰,其中,于1997年在九段沙中沙和下沙地区进行的芦苇和互花米草引种实验带来的干扰较为严重,对九段沙湿地植被群落未来的演替趋势有非常大的影响。本文以九段沙湿地高等植物群落为研究对象,调查目前九段沙湿地3种主要植被的季节生长动态变化情况;并根据已有的研究基础,结合1998～2004年的遥感卫星资料和实地勘...DataType: 1 题名: 鄱阳湖湿地整理与可持续管理探讨 作者: 蔡海生;赵小敏;朱德海;单位: 中国农业大学信息与电气工程学院,江西农业大学国土资源与环境学院,中国农业大学信息与电气工程学院 北京100083,江西农业大学国土资源与环境学院,江西南昌330045,江西南昌330045,北京100083 摘要: 鄱阳湖湿地是国际重要湿地之一,具有重要的生态、经济和社会效益,对涵养水源、调节气候、调蓄长江洪水、降解污染物和保护生物多样性具有重要意义。对鄱阳湖湿地变化进行了简单的描述,对鄱阳湖湿地资源特征进行了现状分析,探讨了以湿地生态修复、生态功能区划分、自然保护区建设、明确湿地权属和规范管理等为主要内容的湿地整理,并结合鄱阳湖湿地资源保护利用和可持续发展,生态保护和新农村建设,对鄱阳湖湿地可持续管理进行了论述。年: 2007 期: 02 DataType: 2 题名: 城市湿地公园可持续性景观评价研究 作者: 石轲
来源: 南京师范大学 年: 2008 摘要:
城市湿地公园作为有效保护和合理利用城市湿地的有效方式,近年来在国内蓬勃发展,已取得巨大的环境、社会与经济效益。然而,作为城市生态系统的重要组成部分,城市湿地公园面临城市化发展的巨大压力,景观结构破坏,生态系统退化,功能衰退,从而降低了湿地对城市社会经济的可持续发展支持能力。本文运用景观生态学、可持续发展等相关的理论和方法,从湿地公园尺度和城市区域尺度对城市湿地公园的可持续性开展评价研究,旨在指导城市湿地公园规划建设和科学管理,发挥和实现城市湿地应有的功能和价值。得出的基本结论是:...DataType: 1 题名: 全球湿地的状况、未来情景与可持续管理对策 作者: 张永民;赵士洞;郭荣朝;单位: 河南财经学院资源与环境科学系,中国科学院地理科学与资源研究所,河南财经学院资源与环境科学系 河南郑州450002,北京100101,河南郑州450002 摘要: 简要介绍了千年生态系统评估(MA)项目针对湿地与水编写的《生态系统与人类福祉:湿地与水综合报告》的核心内容。报告表明:①据估算,2000年全球的湿地面积大约为1.28×109hm2,但是这一数据显著偏低,尤其是对新热带区的湿地以及有些特殊类型湿地的估算因数据源问题可能远低于实际面积;②根据MA构建的4种情景的分析结果,未来50年(2000—2050年)内,在对生态系统实行被动式管理的全球协同和实力秩序2种情景中,预计全球的湿地面积将会减少,而在对生态系统实行主动式管理的技术家园和适应组合2种情景中,预计全球...年: 2008 期: 04
DataType: 1 题名: 湿地资源生态旅游发展分析及可持续管理模式研究 作者: 蔡为民;吴中元;张玉波;单位: 天津工业大学管理学院,天津工业大学管理学院,天津工业大学管理学院 天津300384 农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081,天津300384,天津300384 摘要: 湿地作为世界上生产力最高的生态体系之一,具有巨大的生态效益和经济效益,也以其独特的自然和文化景观为生态旅游提供了有利条件。本文通过对我国湿地资源概况及功能、湿地生态旅游发展状况的分析,指出我国湿地资源丰富,开展生态旅游前景广阔,同时提出了适合我国国情的湿地生态旅游可持续利用管理体系,以期为全面开发湿地生态旅游资源,发挥湿地的经济和生态综合效益,实现湿地资源的可持续利用提供参考。年: 2007 期: 10
DataType: 1 题名: 嫩江中下游湿地生态环境敏感性分析及可持续管理对策 作者: 张艳红,张树文 单位: 中国科学院东北地理与农业生态研究所 ,中国科学院东北地理与农业生态研究所
长春130012 ,长春130012 摘要: 对嫩江中下游湿地生态环境从自然驱动因子:流域地形地貌、地质构造和沉积特征、气候变化和人为驱动因子:人类开垦活动、水利工程等条件下进行了敏感性评价,在此基础上提出了湿地生态环境可持续性管理对策。年: 2002 期: 04
DataType: 1 题名: 若尔盖湿地生态系统管理的关键问题 作者: 姜凌;王成璋;单位: 西南交通大学经济管理学院,西南交通大学经济管理学院 成都610031,成都610031 摘要: 若尔盖湿地是中国最大的高原湿地,具有丰富的生物多样性和生态资源。由于多种原因,这片湿地正面临着空前的生态危机。对若尔盖湿地展开生态系统管理研究是改善若尔盖生态环境,实现可持续发展的前提。其中,关键问题包括:湿地生态系统现状分析;生态系统服务功能分析与价值化评估;建立可视化专家管理系统,实施可持续利用对策。年: 2008 期: 01
DataType: 2 题名: 江苏海滨湿地生态旅游可持续发展模式研究 作者: 仇昊
来源: 南京师范大学 年: 2003 摘要:
本文以江苏海滨湿地生态旅游为研究对象，结合生态旅游与生态安全理论，探讨江苏海滨湿地生态旅游可持续开发与管理模式，并对江苏盐城海滨湿地生态旅游的发展进行实际研究。
全文共分五章：第一章对生态旅游的本质与研究进展进行探讨，并对海滨湿地生态旅游的内涵、界定与特点进行阐述。
第二章在调查研究和广泛收集资料的基础上，主要探讨海滨湿地生态旅游的开发条件，建立湿地资源评价指标体系，并对江苏海滨湿地生态旅游资源进行定性与定量评价。...DataType: 1 题名: 湿地可持续发展的水资源保护对策——以鄱阳湖和洞庭湖湿地为例 作者: 丁疆华;单位: 中山大学环境科学系 广州 510275 摘要: 通过对鄱阳湖和洞庭湖湿地功能和湿地水资源特征的介绍,分析它们水资源破坏状况和所引起的环境问题,提出为实现湿地可持续发展保护必须从保护湿地的水资源入手,并根据“两湖”湿地的现状提出四条措施和建议:总体规划、综合治理,改善长江自然生态环境,强化管理和依靠科学手段为保障 年: 1999 期: 03
第二篇：人工湿地污水净化机理及植物的应用研究
人工湿地污水净化机理及植物的应用研究
摘要
人工湿地因在污水处理系统中去污效果好，建造运行费用低，已经成为人们竞相研究的热点，本文通过对人工湿地的分类、去除污染物的作用机理、湿地植物的功能和选择原理等方面的研究进展，分析了氮磷、有机物和重金属等有机物的去除机理，探讨了湿地植物的分类和对不同类型人工湿地的去除效果，最后对人工湿地后续应加强研究的几个方面进行展望。关键词：人工湿地；净化机理；湿地植物 中图分类号：X703 文献标识码：A
随着社会的发展和水资源短缺问题的加剧，人类对水环境要求不断提高，我国对水质的排放标准也越来越严格。近几十年来，全国各地兴建大量污水处理厂，对我们水质的提高起到巨大的改善作用。早期污水处理厂普遍采用的二级生物处理工艺虽然可以很大幅度的降低污染物浓度，但处理后的水质仍然无法满足新的排放标准。同时对于已被污染和自净能力较低的受纳水体来说，只能延缓水环境污染的发展趋势，排放水体中污染物浓度仍较高[1]，此类水体无法作为景观园林等需要的回用水体。另外，二级处理工艺因受到自身条件制约，现有的污染物去除水平已不能再大幅提高[2]。
被誉为“地球之肾”的湿地，是陆生生态与水生生态之间的过渡地带，能够环境自净、调节气候、维持生态平衡的生态系统[3]，其在地球上治理污染方面起到不可替代的作用。但目前许多自然湿地的净化能力已逐渐饱和，许多地区采取积极措施保护自然湿地，同时不断地开发新型人工湿地来模拟自然湿地进行水质的改善，补充修复已污染受纳水体[4]。因此人工湿地的研究和应用领域得到广泛的扩展。
1.人工湿地的种类
人工湿地生态系统通过人工建造和控制管理的地面系统，通常首先在具有一定长宽比和坡度的洼地底部铺垫粘土或不透水材料，再以特定粒径的砂土和卵石填充，最后种植能起到吸附污染物质的水生植物，发挥净化水体的作用。
通过从污水厂流出污水的水流形式可以把人工湿地生态系统分为3种[5]表面流人工湿地（SFW如图1.1）、水平潜流人工湿地（SSFW如图1.2）[6]和立式流人工湿地（VFW如图1.3）[7]。
图1.1 表面流人工湿地（SFW）
图1.2 水平潜流人工湿地（SSFW）
图1.3 立式流湿地(VFW)
2.污染物去除机理
人工湿地净化水体中污染物的作用机理十分复杂，一般情况认为是在物理作用、化学作用和生物作用的相互协同作用下去除污染物质[8]。
2.1氮磷的去除
污水中的无机氮可以在植物的生长过程中被摄取利用，转化成植物蛋白等有
[9]机氮的形式其从水体中去除。除了植物的吸收作用，有机氮主要是被微生物分解去除，由填料和植物根茎中生长的微生物在好样和厌氧交替状态下通过硝化和反硝化作用最终变成氮气去除，这类似于多个串并联的A/A/O 处理单元，但经济方面节省许多[10-11]。人工湿地中磷元素的去除主要包括植物的直接吸收、微生物作用及物理化学反应的协同作用。污水中的无机磷通过植物的吸收和利用转化成植物生长所需的营养物质。微生物作用方面是利用湿地中生长的聚磷菌吸收水体中多余的磷元素，通过对同化和过量积累作用去除磷元素。R.Bhamidimarri 等 [12]的研究过程表明：在进水总磷浓度为2.6-5.9mg/L时，人工湿地对磷的去除率能够达到90%。
2.2 有机物的去除
首先通过湿地填料的共沉淀、拦截去除SS等不溶性有机物；可溶性有机物在湿地中随污水的流动过程中通过生物膜的分解代谢等作用被去除，最终被转化成CO2、H2O和微生物，最终从系统中去除。人工湿地对BOD的去除率可以达到60%-96%，符合我国二级排放标准。
2.3 重金属的去除
人工湿地去除重金属是通过填料的截留和植物的吸收等作用完成，在植物吸收重金属后体内分泌络合物质与重金属产生螯合作用，去除重金属。例如凤眼莲的根系十分发达且生长更新速度快, 能够吸收降解水体中的酚、氰等物质, 将其转换成自身所需的营养物质。
3.人工湿地植物的研究
3.1 人工湿地植物种类
1953 年，德国Max Planck 研究所Seidel博士在实验中发现芦苇能对污水中的污染物有良好的去除作用[13]，然后设计开发出Max-planck Institute Process系统。而后提出了“根区理论”[14]，该理论标志着人工湿地系统作为独具特色的新型污水处理工艺正式进入水污染控制领域。人工湿地的核心是植物，不同种类的植物可以去除特定的污染物，同时能够绿化美观土地，调节气候，平衡生态系统。
应用在人工湿地中的水生维管束植物可分为湿生植物、挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物。按生活作用类型，湿地植物可分为灌木、乔木和草本植物。人工湿地系统应用较多的是利用草本植物(尤其是挺水植物)来净化污水, 如被广泛应用的芦苇、宽叶香蒲等。
3.2 人工湿地植物功能（1）净化功能
人工湿地植物是利用自身的根系吸附和利用受污染水体中的氮磷和有机物等营养物质，并且对重金属等有害物质也具有有效的去除能力。贺锋等[15]通过实验证明，主要是植物的地上茎叶部分对氮元素进行积累，所以对植物的地上部分进行收割能够有效地去除污水中的氮。相关研究表明，种植了水生植物的人工湿地在硝化作用方面远强于未种植的人工湿地，具有较强的脱氮除磷能力[16]。水葱应用在食品厂废水中COD和BOD的去除中，COD去除率可达到70%-80%，BOD去除率达到60%-90%，而茭白和慈姑对城市污水中的BOD 去除率高达80% 以上。陈明利等[17]实验证明，种植凤眼莲和水蕹的湿地与未种植的相比，去除Cd2+的效率能够提高65.3%，去除Zn2+的效率提高43.7%。（2）保持湿地环境
被种植在人工湿地中的水生植物通过降低污水水流的速度，使得悬浮物更容易沉淀,降低再次悬浮的风险，同时大幅度增加植物根茎和污水的接触时间，提高污染物的去除效果。冬季北方较冷地区会使表面流人工湿地表面结冰，水生植物可以起到支撑冰面的作用，已经枯萎的植物残体被冰雪覆盖，保护，避免湿地填料冻坏，因此使得人工湿地在严寒冬季也能发挥净化水质的作用。此外，植物能够适当的调节湿地周围的气候条件，并对景观起到美化的作用，为各种野生动物提供生长繁殖的地方，还能够阻滞沙尘、净化空气，为人们提供更舒适的生活环境。
3.3 人工湿地植物的选择（1）根据地区的环境选择
需要建造人工湿地的不同地区环境背景不同，气候条件、地形和景观环境等存在差异和特定性，这些因素都是在选择人工湿地植物时需要充分考虑的方面，做到因地制宜、适地适种十分重要。比如，具有根系生长向土性的植物（更加适合种植在表面流人工湿地里，更加有利于根系的生长；喜好无土环境生长的一些原本生长在湖泊、沼泽等地的水生植物（藨草、香蒲、茭白）等更加适合潜流式人工湿地。
（2）根据植物的抗逆性选择
人工湿地种植抗逆性较强的植物对湿地系统稳定性的提高有很大作用。植物的抗逆性包括抗盐、抗低温、抗高温、抗细菌、抗污染等。保证植物能够在恶劣的背景环境下也能发挥良好的去除污染物的能力，抗逆性较差的植物会影响对污染水体的净化作用
（3）根据植物的净化能力选择
不同的植物种类对不同的污染物具有较好的去除能力。比如有实验证明，芦苇能够有效去除污水中的氮元素，鸢尾能够有效去除污水中的磷元素。花叶芦竹对NH4+、TN 和TP 的去除率分别高达93%、88% 和98%。
4.研究展望
目前，对人工湿地的各方面研究数量很多，但是人工湿地所具有的“黑箱效应”使人们重点放在人工湿地的工程应用和实效方面，认识内部污染物的去除机理和过程不够充分，为了加强认识人工湿地净化机理，提高其净化效果，我们今后的研究重点分以下几个方面：（1）进一步加强对人工湿地所种植物生长过程的研究。人工湿地容易受到人为操作和管理的影响，湿地运行中植物的光合作用等代谢过程都会受不同程度的影响。比如，美人蕉在湿地系统的生长繁殖与陆地的种类相比的研究较少。因此，加强对治污生长环境因子的研究能够使人工湿地的处理效能得到有效提高。（2）加强人工湿地内部微生物和植物的相互协调作用研究。发达的根系有利于微生物的生长和繁殖，同时有些种类的分泌物能够刺激微生物的分解作用。部分植物根际细菌具有特定的酶途径，能够降解特定的有机物。因此，进一步加强植物-微生物界面协同作用对污水处理具有良好的促进作用。（3）继续进行人工湿地植物种类的选择和植物资源化的研究。不同类型的植物根系的生长程度、氧气的输送能力、吸收营养的恩呢管理等都存在各方面的差异，同时需要加强各植物种类之间的相互搭配，使人工湿地系统具有稳定高效的运行状态，提高污水净化能力。最后，需要加强现在已经建成的人工湿地的后续可持续性研究。
参考文献：
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第三篇：浅谈人工湿地处理生活污水的作用机理与优势
浅谈人工湿地处理生活污水的作用机理与优势
摘要：分析了当前污水处理厂的运行弊端，指出了人工湿地生活污水处理工艺具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，特别适合以农业生产为主的乡镇的生活污水的处理。
关键词：人工湿地；破解；瓶颈
1引言
遵义县现有30个镇乡，共有274个村居，人口94万多人，城镇人口约占1/5，城镇每天产生生活污水约29万t。全县辖区面积392766km2，河流、湖泊众多，地表水和地下水资源比较丰富。全县已经建成污水处理厂5座，县级龙坑污水处理厂采用滴虑床，镇级乌江和虾子2座污水处理厂采用接触氧化，镇级枫香和村级龙坑八里2座采用湿地处理工艺。其它26个镇乡及其村庄都没有建设污水处理厂，其生产生活中产生的污水直接或间接排入地表水或地下水。因而，解决镇乡水污染迫在眉睫，修建污水处理厂也成为唯一的选择。
2原因分析
21污水成分及财税
遵义县是农业大县，现在没有建成污水处理厂的乡镇，产业结构主要还是第一产业，这些乡镇收入主要靠种、养殖业，其在生产、生活过程产生污水主要成分还是以氮、磷为主。财政收入来源单一，基本上是种养殖产生的税收，公共福利主要靠财政转移支付。
22工艺比较
传统污水处理工艺一般要经过格栅、沉砂、初次沉淀、曝气、二次沉淀、污泥处理等工序，建设需要修建大量的构筑物及仪器设备，一次性投入比较大。运行过程能耗也比较高，根据国家环保部公布的 《2009年中国环境状况公报》：2009年全国排放废水总量为5892亿t。如果这些排放的污水要全部进行处理，按照目前污水厂的耗电量约025kWh/t污水进行计算（GB18918-2002二级排放标准），则耗电量大约为1473亿kW?h，约占2009年全社会总用电量的06%，按电费065元/kW?h计算，总的电费为95745亿元，约占当年GDP的0028%[1]。另外，机械设备长期在污水中浸泡，容易损坏，会产生一大笔维护费用。因此，采用传统工艺修建的污水处理厂，运营成本、维护成本较高，资金来源缺乏，运转经费没有保障，污水处理厂只是开开停停应付检查[2]。实际上造成了有些污水处理厂出现了停运现象，部分污水处理厂建成之日，就是停产之日。
人工湿地是一个综合的生态系统，它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。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。实际上就是通过生物的新陈代谢吸收、分解、转化等方式对生活污水进行净化。
人工湿地与传统工艺比较具有以下优点：人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。
人工湿地对污染物的去除原理：SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用，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。N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。
作用机理：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；化学微生物代谢：利用悬浮的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。自然死亡：细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡，植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除，植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除，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。
人工湿地处理系统主要由并联、串联土地、生物构成，土地主要考虑从上到下过滤、生物降解，可以采取卵石、砾石、沙石、粘土从上到下逐级过滤。并联主要考虑多级土地、生物处理，栽种不同季节的植物，不同的层结又要考虑不同工段的污染物，生活污水经过串联、并联生物、土地处理能够达到国家污水处理外排标准。人工湿地在运行过程中，定期进行收割并对过多的植物去除就能够保证正常运行。处理后的污水还可以考虑栽种莲藕、冬笋等经济作物助农增收。
针对该县各镇乡的实际情况，污水处理厂的建设需要的是一种操作简单、运行成本低、满足污水处理的工艺，无疑湿地处理成为该县各镇乡的首选工艺。
3结语
经过对传统污水处理厂工艺和人工湿地工艺的比较，人工湿地污水处理工艺在建设、运行、管理等方面适合遵义县各农业镇乡生活污水的处理。
参考文献：
[1] 周瑜传统污水处理厂的节能降耗措施[J]山西建筑，2011（12）：129
[2] 刘昌文遵义县地表水污染分析及对策[J]北方环境，2010（6）：130
Abstract： This article analyzes the advantages of using artificial wetland to treat the domestic sewage，such asbig buffer capacity，good treatment effects，simple process，low investment and running cost and so onTherefore，it isparticularly suitable for agricultural production as the mainstay of rural domestic sewage treatment
Key words：artificial wetland；break；bottleneck
第四篇：人工湿地在城市污水处理工程中的应用
人工湿地在城市污水处理工程中的应用
[摘要]人工湿地处理污水作为一种较新型的技术，以其低能耗、高效益的特性在城市中、小型处理污水中被逐步认可并推广。文章结合工程实例，阐述该工艺的工作原理、技术特点及在实际中的应用。
[关键词]人工湿地；植物；污水处理
[作者简介]马胜华，南宁市城市规划设计院工程师，研究方向：给排水专业设计，广西南宁，530012；刘存莉，广西工联工业工程咨询设计有限公司工程师，研究方向：给排水专业设计，广西 南宁，530003
[中图分类号]X703
[文献标识码]A
[文章编号]1007-7723(2007)08―0033-0003
一、前言
城市污水是目前我国江河、湖泊水域污染的重要原因，已越来越成为制约我国经济发展和社会可持续发展的因素，各种水污染事件已严重影响到人们的生产、生活(如太湖蓝藻事件等)，加强城市污水处理已刻不容缓。目前，我国正处于城市污水处理事业的大发展时期。随着国家西部大开发战略的实施，中西部环境与生态保护已被提上首要议事日程。位于广西南宁市隆安县的“邕江水源地上游人工湿地处理污水示范工程”是南宁市创建国家级生态示范区的重点工程之一，该项目是人工湿地处理污水技术在南宁市的首次应用。
二、工作原理
人工湿地处理污水技术是一种生态工程方法，其基本原理是在一定的填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个类似沼泽湿地的生态系统；当污水通过系统时，利用土壤―植物―微生物之间的复合生态系统，通过物理、化学和生物等方面的协同作用对污水进行净化处理，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，使水质得到净化，并实现水与营养物质的生态循环。
人工湿地通过植物的光合作用及其根系的输氧作用、水自流负压吸氧等获取湿地床的除污需氧量。人工湿地通过发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的作用、填料床体的截流作用及植物对营养物的吸收等作用，实现对污水的净化；同时由于存在根系周围的好氧区、缺氧区和厌氧区，依靠细菌的硝化和反硝化作用，可完成脱氮效果；通过植物的吸收、微生物的积累及湿地床的物理化学等几方面共同作用完成除磷效果；此外，还可依靠流动相在湿地系统流动过程中产生沉淀、过滤、络合、吸附等作用去除重金属。
三、设计实例：邕江水源地上游人工湿地处理污水示范工程
(一)项目概况
南宁市是广西壮族自治区首府，是一年一度的中国―东盟博览会举办城市。邕江是南宁市的唯一饮用水源，但邕江上游左、右江流域各县市的污水治理却相对滞后。随着经济的发展，直接排入江河的污水大量增加，致使邕江水质逐年下降，特别是在枯水季节，南宁市的水质安全受到严重影响，个别时段其水质已低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类标准。“邕江水源地上游人工湿地处理污水示范工程”位于南宁市隆安县下游2公里处，滨临右江，是自治区环保局为保障首府南宁市饮用水安全而设的项目；按照规划，该项目的污水处理规模为2x104m3/d，占地99亩，其中一期工程1.2x104m3/d。
(二)污水处理工艺选择
1、生物处理可行性
根据隆安县环境保护监测站对县城生活总排污口的水质监测结果，待建污水厂的设计进水水质见表1。
城市污水能否采用生物处理工艺主要取决于生物处理过程中自身营养能否平衡，其相关指标分析如下：
(1)BOD5/COD：该指标是鉴定城市污水可生化性的最常用、最简单的方法，比值＞0.45可生化性较好，比值＜0.3较难生化，比值＜0.25不易生化。本项目BOD5/COD＝0.6，可采用生物处理方法。
(2)BOD5/TP：该指标是鉴别污水能否采用生物除磷的主要指标，一般认为该值应>20，比值越大，生物除磷效果越好。本项目BOD5/TP＝50，可采用生物除磷工艺。
2、工艺选择
本项目采用人工湿地处理污水。近年来，根据国内外专家的论证与实际工程的运行情况，对比传统活性污泥法及目前中、小型城市污水处理厂较流行的氧化沟和SBR工艺，人工湿地处理污水的技术特点有：
(1)生态协同作用处理污水，抗冲击负荷强，出水水质非常好；
(2)使用设备少，操作、管理简单，无需大量专业人员管理；
(3)相对其他各种处理技术，其建造成本、运行费用都较低，无需人工充氧，无需污泥处理，节约能耗；
(4)配合选择植物品种，可建成公园、景观绿地，可美化城市环境；
(5)可通过植物利用，形成循环产业链获取一定的经济效益；
(6)人工湿地系统主要缺点是布置不够紧凑，占地面积大，只适用于中、小型污水厂。
3、工艺流程
本项目人工湿地工艺流程如下：
城区污水首先经过格栅、沉砂池拦截、沉淀污水中较大杂质后，进入水解酸化池(兼做调节池)，在水解酸化池中细小的颗粒、部分的SS、BOD5、COD可以得到部分去除，水质经均化、水解酸化后由泵站提升，在满足流量、压力的要求下，通过配水管网分配进入主处理单元――人工湿地，污水经过两级人工湿地处理后，利用地形高差重力流进入氧化塘(兼做事故排放池)，出水达标后排入右江。由于本工艺不产生剩余污泥，主要是格栅产生的栅渣及沉砂池积砂，对于这部分杂质只需定期进行外运填埋处理。项目污水经过处理后的排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的B标准。见表2：
(三)设计湿地基本参数的确定
根据国内外人工湿地系统运行经验，本项目采用潜流型人工湿地，其主要物点是：污水基本上在湿地床表面下流动，保湿效果、卫生条件好，污水处理能力较强。
1、湿地床表面积的确定
湿地床表面积计算公式：
As＝Q(lnS0―lnSe)/KTDn
式中：S0，Se―进水、出水BOD5，mg/L(本项目设计值分别为105mg/L，21mg/L)
As――湿地床表面积，m2
Q――平均设计流量，m3/d
KT――温度T℃时的速率常数，d-1
D――湿地床深度，m
n――床体填料的孔隙率
KT的确定
KT＝K20(1.1)T-20
K20＝K0(37.3n4172)
式中：K20，KT――温度20℃，T℃时的速率常数，d-1
K0――某一填料中植物根系充分发展后的速率常数，d-1
对于城市污水一般取KO＝1.839d-1
对于本项目生活污水，平均温度取20℃，床体填料的空隙率0.40～0.47，取n＝0.44，则计算得：
KT＝1.839×37.3×0.444172×1.1(T-20)＝2.23
湿地床深度一般根据所栽种的植物种类及其根系的生长深度来确定，以保证湿地床中必要的好氧条件。本设计中取D＝1.2m，超高高度为0.3m。则
2、水力负荷
湿地平均的水力负荷为：
3、水力停留时间
下式是基于BOD去除率参数计算：
水力停留时间的理论值为0.77d，即1848h，取19h。
(四)植物的选择
植物在人工湿地中起着非常重要的作用，人工湿地植物的选择直接关系到污水的处理效果。其主要作用可归纳为以下三个方面：
(1)直接吸收利用污水中可利用态的营养物质，吸附和富集重金属和一些有毒有害物质；
(2)为根区好氧微生物输送氧气，在根系周围形成好氧/缺氧，厌氧区；
(3)增强和维持介质的水力传输。
因此，筛选出适种的、优良的植物种类，是构建人工湿地的关键之一。选择人工湿地的植物时考虑的因素主要有：适合本地，来源广泛；耐污染能力、净化能力、抗虫害能力强；根系发达，成活率高，生长周期较长；具有经济、观赏价值；合理搭配，易管理。
隆安县位于北回归线以南，属南亚热带季风气候，湿润多雨，日照充足，年平均气温21.6℃，年平均降雨量1301mm，年平均日照时数为1528.4h，年平均相对湿度80％。根据项目的环境条件及相关因素所选湿地植物主要有：芦苇、风车草、灯心草、美人蕉、香根草、象草、黑麦草、皇竹草。同时，按一定比例在空间分布和时间分布方面进行合理布局，以使整个湿地生态系统高效运转，最终形成稳定可持续利用的生态系统。
(五)人工湿地系统的处理效果
人工湿地系统的出水水质较好，完全能达标排放。本工程在设计过程中对国内已建成的一些人工湿地系统项目进行了实地调查，其中较早建成运行的“深圳洪湖公园人工湿地污水处理系统”最具代表性。该项目由深圳市环境科学研究所设计，于1999年9月建成运行，日处理能力为5000T，其目的是抽取污染严重的布吉河水，经人工湿地系统处理净化后补充入洪湖，同时对洪湖周边进行截污，从而达到改善洪湖水质、美化公园环境的目的。经调查其出水水质优于景观用水标准，其处理效果见表3：
(六)人工湿地系统的不足与应对
人工湿地系统的主要缺点是占地面积大，并由此存在着污水渗入地下水，造成二次污染的隐患。针对上述情况，本工程在设计中对湿地床采用了严格的防渗漏措施：(1)在整个湿地床底下铺设一定厚度的防水黏土层(经实际检验其封水效果较明显)；(2)在各湿地处理池内壁设防水层，其是主要的防渗措施，必须保证施工质量。
人工湿地系统的实际运行中还存在着初期处理效果不佳、稳定周期长的特点(一般在半年左右)。出现这种情况的主要原因是湿地植物的适应期较长、初期死亡率较高。本设计的植物选种试验由广西大学的相关部门负责。在初次试验中不同植物都出现了较大面积的死亡，后期相关人员在植物的培养过程中给予逐步的耐污性试验，尤其在选种后成活率明显提高。
四、结语
人工湿地污水处理系统是一个综合的生态系统，经国外的研究证明，湿地对BOD、COD的去除率可达80％～90％。虽然存在一些缺点，但同时具有建造和运行费用便宜、技术要求不高、易于维护等多项优点。广西是欠发达地区，大量中、小城镇在处理污水方面都受到经费、技术等方面的严重制约，污水处理率极低，人工湿地作为一种低能耗、高效益、低技术的污水处理新技术，非常适用于在广西中、小城市的污水处理中推广应用。
第五篇：人工湿地在农业面源污染控制中的应用
福建农林大学课程论文
福建农林大学
本科课程论文
《农业环境学（课程论文）》
论文题目： 学
院： 专业年级： 学
号： 姓
名： 指导教师： 成绩:
人工湿地在农业面源污染控制中的应用
资源与环境学院
2011级农业资源与环境
3115704044 王宁 陈炎辉
2012 年11月7日
福建农林大学课程论文
目录
人工湿地在农业面源污染治理中的应用................................................................................................................1 1农业面源污染和人工湿地的概述.........................................................................................................................1 1.1农业面源污染..............................................................................................................................................1 1.2人工湿地的概述..........................................................................................................................................1 2我国农业面源污染现状.........................................................................................................................................2 2.1农业面源污染排放总量..............................................................................................................................2 2.2农业面源污染排放区域空间格局..............................................................................................................2 3我国农业面源污染的成因及其分类。.................................................................................................................3 3.1化肥施用量过大，施肥结构不合理，施肥方法不当造成的污染...........................................................3 3.2农药使用不合理造成的污染......................................................................................................................3 3.4畜禽粪便无害化处理率低，流失量大造成的污染...................................................................................4 3.5农村生活污染源造成的污染......................................................................................................................4 3.6农地膜造成的污染......................................................................................................................................4 3.7农作物秸秆利用率低造成的污染。..........................................................................................................5 4治理农业面源污染刻不容缓.................................................................................................................................5 5构建人工湿地在治理农业面源污染的具体原理..................................................................................................6 5.1沟渠湿地对氮的净化机理..........................................................................................................................6 5.2沟渠湿地对磷的净化机理..........................................................................................................................6 6结束语.....................................................................................................................................................................7 致谢............................................................................................................................................................................9
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人工湿地在农业面源污染治理中的应用
摘要：主要对农业面源污染和人工湿地的定义进行了简要概述，然后列举了我国农业面源污染的现状，农业面源污染的起因和危害。通过对人工湿地（主要是沟渠湿地）在控制面源污染的原理的分析，提出了目前人工湿地在我国应用的主要问题和发展方向。
关键词：农业面源污染；人工湿地；治理；应用 ；发展前景
引言：随着社会经济和化工产业发展的越来越快，人们不计后果地大面积向大自然掠夺资源。如今自然环境的破坏程度已经很是严重，出现了各种环境污染问题，农业面源污染就是其中较突出的农业方面污染问题。目前，人们对农业面源污染已经开始比较关注了，同时也在研究各种可行的方法去解决这个问题。
1农业面源污染和人工湿地的概述
1.1农业面源污染
面源污染，又称为非点源污染（non-point source pollution），是相对于点源污染而言的概念点源污染主要是指在工业生产过程中以及城市化过程中所排放的污染物，这种污染形式具有排污点集中，排污途径明显等特点。而面源污染则是在大面积范围以内或大量小点源形式排放污染物造成的，它在自然环境中混入一部分危害容人体，降低环境质量或破坏生态平衡的现象。结合当前中国发展的实际情况，可以将面源污染理解为广义和狭义两种，广义的面源污染是指污染的覆盖面较大，没有固定的排污地点和时间，随意性较大，而狭义的面源污染只限定于对水体的污染，即各种能够引起环境污染的各类液体及固体，在降水及其他因素的作用下，通过一定的流动而引起的环境恶化、水体富营养化及有毒有害等污染。根据污染物的来源和发生区域可以将面源污染分为城市面源污染和农业面源污染，其中分布最为广泛的是农业面源污染。从当前发展的实际来看，对农业面源污染的理解可以从狭义和广义两个角度来进行分析，广义的概念是指人们在农业生产以及生活过程中所产生的、未经任何处理的污染物对水体、土壤以及农产品所造成的污染 ；狭义的概念主要是指在农业生产的过程中，们为了追求农作物高产而过度使用化学肥料、农药以及无机污染物，通过一定的流径所造成的水体污染[1]。
1.2人工湿地的概述
湿地作为地球上具有多种功能的生态系统，可以沉淀、吸收和降解有毒物质，使潜在的污染物转化为资源，因而被誉为 “地球之肾 ”。人们正是认识到湿地的作用，才根据不同污染物类型以及当地自然条件，有目的地构建起不同类型的人工湿地，模拟自然生态系统的运作机理，对各类污水加以有效处理。人工湿地是指通过模拟天然湿地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据需要人工建造和监督控制的。通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合，利用这三种作用的协调关系来实现净化作用。人工湿地具有独特而复杂的净化机理，它能够利用“土壤-微生物-植物 ”这个复合生态系统的物理化学和生物的三重协调作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化，同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长，实现污水的资源化和无害化[2]。
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2我国农业面源污染现状
2.1农业面源污染排放总量
20世纪70年代以来，我国水污染急剧恶化，主要表现为地表水的富营养化和地下水的硝酸盐污染，而农业面源污染是导致水体富营养化的主要原因．通过对种植业和规模化畜禽养殖业各种污染排放量的计算，结果显示，2007年，我国农业面源污染排放的 COD为825．9 ×104t，氨氮为22．4 ×104t，总氮187．2×104 t，总磷为 21.6 ×104t．其中，规模化畜禽养殖业污染物排放量占农业面源污染污染物排放量的84．9%，是主要的农业面源污染源．COD全部来自规模化畜禽养殖业，总氮主要来自种植业，为133．3×104 t．在规模化畜禽养殖业中，肉鸡和猪的污染物排放量最大，其中，肉鸡排放的污染物为355．3×104t，猪为319．6×104t，分别占规模化畜禽养殖污染物排放总量的40.0%和35．6%．2007年我国工业和生活的 COD排放量分别为 511.1 ×104 t和 870.8 ×104t(国家统计局等，2008)．由本文计算结果可知，农业COD排放量大于工业COD排放量，接近生活的COD排放量，农业面源污染排放量不可小觑．但目前我国对农业面源污染的重视程度不够，对农业面源污染防治工作尚处于起步阶段，利用农业增加值和农业面源污染排放量做相关分析，得出相关系数为 0.89，即我国农业增加值高的省份，其面源污染大，治理相对落后．其中，农业产值较大的江苏省和四川省，农业污染物排放强度相对较低，为1.7 g·元-1和 1.91 g·元-1，而吉林(6．7
．g ·元-1)和广东(5．6 g ·元-1)相对较高，表明这两个省份需要加强对农业面源污染的防治工作[1]
2.2农业面源污染排放区域空间格局
我国农业面源污染排放的空间格局呈现自东向西递减的趋势，东部地区(包括北京、天津、河北、辽宁、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南)应是农业面源污染治理的重点区域．东部地区农业面源污染排放量合计467．8 ×104 t，中部(包括山西、吉林、黑龙江、安徽、江西、河南、湖北、湖南)为 384.7 ×104 t，西部(包括内蒙古、广西、四川、重庆、云南、贵州、陕西、宁夏、甘肃、青海、新疆、西藏)为204．5 ×104t．从农业污染物排放强度(污染物排放量/第一产业增加值)来看，中部地区的排放强度最大元，为－14．14g ·元-1，东部为4．03 g ·元-1，西部2．68 g元-1．从流域来看，长江(307．9×10 4 t)、珠江(199．4 × 104t)、海河(134．7 ×104t)、淮河(129．3 ×104t)、松花江(77．2 ×10t)等流域的面源污染排放量最大，占到全部流域的82%．从单位面积 COD排放强度看，以淮河、海河、辽河为首的 “三河 ”流域排放强度大，分别为5．
4、3．4和2．1 t ·km2-，位居 10大流域的前 4名．山东(128．1 ×104）、广东(121.7 ×104t)、河南(81.6 ×10 4t)、湖南(81.3×104 t)、广西(63．5 ×10 4t)等地是农业面源污染排放量大的前 5个省份，这些省份既是我国畜禽养殖型重污染区，又是我国农资型重污染区．根据第一次全国污染源普查数据，山东的畜禽养殖粪便处理利用率仅为16．55%，广东为33．72%，福建为 30.84%，浙江为36．54%，江苏为39．18%，畜禽粪便利用率相对较低．从环境治理的绩效角度看，我国应重点加强对沿海地区规模化畜禽养殖的环境监管和治理，推动畜禽养殖业污染物的减量化、无害化和资源化利用．
农业面源污染已成为我国流域性水污染、土壤污染的重要来源．在我国水污染严重的流域，由农田、畜禽养殖地带排污造成的流域水体氮、磷营养化已超过了来自城市地区的生活和工业点源污染．当前我国环境
4福建农林大学课程论文
治理投资主要集中在工业和生活的点源污染上，我国尚未建立农业面源污染的监测统计体系，缺少农业面源污染减排的政策框架和配套制度，缺乏鼓励和推动农民采纳有效实用技术和管理经验的机制．因此，如果还不加大对农业面源污染的治理投资和监管力度，我国面源污染的严峻形势会进一步加剧[1]．
3我国农业面源污染的成因及其分类。
综合国内有关农业面源污染的文献材料，农业面源污染成因可分为以下几类：化肥施用量过大，施肥结构不合理，施肥方法不当；农药使用不合理；畜禽粪便无害化处理率低，流失量大 ；农村生活污染源大；农地膜污染；农作物秸秆利用率低等[3]。
3.1化肥施用量过大，施肥结构不合理，施肥方法不当造成的污染
由于滥施化肥，使土地的肥力下降，导致土壤严重板结。其中过多地使用化学氮肥其氮素极易浸透到石灰岩水层深处，污染水体；过多地施用磷肥和钾肥，其金属离子渗入水中后，能使无机盐浓度增高，人饮用这些水，可直接侵害消化器官。过量地施用化肥，还易挥发成气体，污染空气，从而侵害人和动物的呼吸道组织，引起病变，也会使蔬菜和水果等农作物生素 C的含量大为减少，硝酸盐含量增加。在施肥的方法上，问题尤为突出的是：氮、磷、钾没有做到合理配方，特别是不注意施用钾肥，过量施用氮肥[。
4]
3.2农药使用不合理造成的污染
按作物来说，农药在蔬菜生产上施用最重，果树次之，粮食作物最轻；按栽培方式来说，保护地最重，露地栽培次之。农药的使用虽然保证了农作物的稳产高产，但不合理的使用农药，也污染了环境，危害着人们的健康。有些农民并非是在安全操作和严格规范下使用高毒、高效农药，而是对农药不进行合理配制，或盲目混用多种农药，这样反复不合理使用农药，使病虫害抗药性增强，蔬菜、水果等的农药污染加重，导致农副产品中农药的残留超标，同时也导致生物的多样性遭到破坏，影响到土壤的肥沃性，使土壤变得不宜种植[4]。
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3.4畜禽粪便无害化处理率低，流失量大造成的污染
因畜禽粪便没有化肥的速效作用，施用麻烦，加上外出务工人员较多，农村劳动力严重不足，多数农户还未建沼气池，因此，大量畜禽粪便未经过处理就直接排放。这些畜禽粪便携带大量的大肠杆菌、寄生虫卵等病原微生物和大量的氮、磷等进入江河湖泊或地下水，不仅污染养殖场周围的环境，而且导致水体和大气的污染，成为另一个重要的污染源[4]。
3.5农村生活污染源造成的污染
随着农村城市化的发展, 城乡结合地带面积越来越大, 生活污水越来越多。目前我国约有9 亿农村人口, 生活水平的提高也带来更多的生活垃圾和生活污水, 而农村居民生活污水、垃圾几乎都是未经任何处理就直接排放, 污染物经土地系统渗出约有10%进入水环境。我国每年产生的6亿多吨秸秆, 约有2 /3被焚烧或变成有机污染物, 既浪费资源又污染环境[4]。
3.6农地膜造成的污染
农膜已成为农业白色污染的主要来源，特别是在城市周边的菜地里，农膜污染已相当严重。目前使用的农膜过薄，风吹易碎，难以回收，再加上粮农、菜农将使用完的废旧农膜有 50%～90%不加以处理，任其随风飘扬，造成了白色污染。其危害：一是农膜被翻进地里后难于降解，污染土地资源，破坏土壤中的团粒结构，严重影响其透水透气性，使良田变为劣田；二是一旦被羊吃后积聚在胃瓣里，结成团块，影响其消化，严重时导致患肠梗阻死亡[4]。
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3.7农作物秸秆利用率低造成的污染。
虽有部分秸秆可以通过沤肥还田，但仍有 很大一部分被焚烧。秸秆在燃烧过程中，浓烟滚滚，产生大量的二氧化碳，破坏了臭氧层的温室气体，同时还会造成 3种危害：一是使空气污染加重，可见度下降，直接影响交通、航空安全和空气质量；二是田间地头的树木和农作物有被熏死的危险，甚至会酿成火灾；三是破坏土壤有机质[4]。
4治理农业面源污染刻不容缓
农业面源污染已成为我国流域性水污染、土壤污染的重要来源．在我国水污染严重的流域，由农田、畜禽养殖地带排污造成的流域水体氮、磷营养化已超过了来自城市地区的生活和工业点源污染．当前我国环境治理投资主要集中在工业和生活的点源污染上，我国尚未建立农业面源污染的监测统计体系，缺少农业面源污染减排的政策框架和配套制度，缺乏鼓励和推动农民采纳有效实用技术和管理经验的机制．因此，如
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果还不加大对农业面源污染的治理投资和监管力度，我国面源污染的严峻形势会进一步加剧。不过值得庆幸的是目前我国正在努力发展生态农业，而且也看到了构建人工湿地工程在治理面源污染上的比较好的应用前景。
5构建人工湿地在治理农业面源污染的具体原理
主要是沟渠湿地对污染物中氮素和磷素的净化作用[5]
5.1沟渠湿地对氮的净化机理
沟渠湿地去除氮的途径主要包括植物的吸收、氨的挥发、介质的吸附以及微生物的硝化-反硝化脱氮。被污染水中无机氮作为植物生长过程中不可缺少的物质，可以直接被植物摄取，合成植物蛋白质等有机氮，通过植物收割从污水和湿地系统中去除。植物只能吸收一部分氮，一般占投配氮量的 8%~16%，因而不是湿地的主要除氮途径。对于氨的挥发，只有当 pH值为 9.3，氨和铵离子的比例是 1∶1时，通过挥发造成的氨氮损失才开始变得显著，但在人工湿地中，水体在通过填料层过滤时，pH值变化不是很剧烈，一般不会超过 8。因此，人工湿地中通过挥发损失氨氮的作用可以忽略不计。介质的吸附主要是对还原态氨氮而言的。还原态氨氮十分稳定，能被床体基质所吸附，但是人工湿地基质通常所用的材料（砾石等）是惰性的，氨氮的吸附被认为是快速可逆的。也就是说，湿地的基质对氨氮有一定的吸附作用，而且在初期是明显的，但同时也会向系统释放其吸附的氨氮。因此，介质对氨氮的吸附是湿地除氮的一个重要方面，但不是湿地脱氮的主要途径。微生物对氮的分解和转化是湿地降解污染物的主要机制，氮的去除主要还是通过微生物的硝化和反硝化作用来完成。硝化过程中，氨氮首先被氧化为亚硝酸根（NO），进而被氧化为硝酸根（NO），反应式如下：
NH4++1.5O2=NO-2+2H++2H2O，NO2-+0.5O2=NO3-NH4++2.0O2=NO3-+H2O+2H+
.反硝化是一个厌氧分解的过程。在硝酸盐存在的厌氧环境下，细菌利用硝酸盐而不是氧作为电子受体，而且需要有足够的碳源作为细菌能量的来源。这个过程分两个步骤：首先硝酸盐被还原成 N2O，随后又进一步还原成 N2。转化过程为 NO3-→NO→N2O→N2 总反应式为 2NO-+5H2+2H+→N2（g）+6H2O
如果 pH小于 4，则 N2被抑制而最终以 N2O排入大气。从一般的环境质量来看，湿地土壤的 pH值都为 6以上，因而湿地中反硝化作用的最终产物是释放到大气的 N2。反硝化作用最适宜的 pH在 7~ 8之间，在 pH在 7.5时，反硝化作用的速率最高，当 pH小于 6.5或大于 9时，反硝化速率迅速下降。因此，反硝化反应在湿地环境中发生的条件为 NO3-的存在，厌氧的环境，适宜的温度和 pH值以及足够的碳源。只有在满足这些条件的情况下，沟渠湿地对氮的净化才能达到理想效果。
5.2沟渠湿地对磷的净化机理
湿地对磷有很好的去除效果，磷在湿地中的去除可分为生物和非生物两种过程。生物过程包括植物吸收、微生物转化等；非生物过程包括底泥的吸附和沉降。自然条件下，植物吸收磷被看作是短期的过程，因为植物死亡后，残体分解将磷再次释放出来。而吸附沉降被认为是湿地长期去除磷的过程。在缺氧条件下，磷酸盐经还原作用产生 PH3释放到大气中，但通过这一途径去除磷的量极少。湿地系统对磷的主要去除
福建农林大学课程论文
机制是沉积反应及生物残屑、腐殖质和底泥矿物的吸附。
水体中一些磷是可溶的，易于被土壤颗粒吸附。因此，湿地通过滞留沉积物来达到降低水中磷的浓度。湿地底泥中磷的存在形式分无机和有机两种形态，两者的相对比例取决于它们的性质和来源。通常湿地底泥中的矿物质低，而有机质的质量分数高，磷在底泥中主要以有机态的形式存在。大多有关湿地中磷的迁移转化机理的研究集中在无机磷上，而认为有机磷的生物有效性是不重要的，因为在湿地淹水缺氧条件下，有机磷的矿化速度很慢。然而，在大多湿地底泥中，主要部分是有机磷，如在沼泽湿地中，有机磷占 87%，因此，有机磷的矿化作用是生物有效去磷的一个重要补给途径[3]。可溶性的无机磷化物能与二价及以上的阳离子（如 Ca2+，Fe2+，A13+）发生吸附和沉淀反应而被截留在底泥中，可能的反应途径有以下类型。
A13++PO43-→AlPO4↓，3Fe3++PO43-→FePO4↓，5Ca2++3PO43-+OH-→Ca5（PO4）3 OH↓.因此，若底泥中含有较多的无定性（非晶体型）铁、铝氧化物，能与磷形成溶解度很低的磷酸铁或磷酸铝，沉积在底泥中。湿地对磷的吸收能力与基质中铁和铝的氧化物的量有正相关关系。但这种沉淀反应是可逆的，如果流经湿地的排水中磷的质量浓度较低时，底泥吸附的一部分磷有可能重新释放到水中。因此，底泥在某种程度上起到了 “磷缓冲器 ”的作用。土壤和底泥对磷的吸附主要发生在表层，随着深度增加，吸附能力下降，这是由于表层土壤和底泥处于好氧状态，铁、铝呈无定性的氧化态形式，吸附能力强，能与磷形成难溶的复合物。通常底泥和土壤对磷的最大吸附容（Smax）在好氧条件下比厌氧条件下高。在好氧和厌氧两种条件下都观测到磷的吸收峰与无定形（或非结晶态的 Fe和 Al有显著的相关关系。Smax与 TOC（总有机碳）也有统计学上的相关性，表明有机质在磷的吸附、沉降过程中也发挥作用。有机质可能并非直接吸附沉降磷，而是因为与 Fe和 Al形成了络合物从而影响磷的沉淀。非定型的 Fe和 Al是非常活泼的，能在表面吸附磷形成不溶的复合物而沉淀。在好氧条件下，Fe和 Al能吸附 87%的磷，而在厌氧条件下吸附 77%的磷，在好氧条件下加 TOC后，吸附增加 5%，在厌氧条件下，增加不到 1%。底泥对磷的吸附、沉积能力会出现饱和状态，这时，湿地对磷的去除有可能停止，甚至向水体中释放磷。
生物吸收（包括细菌、藻类、大型水生生物）是系统初始阶段去除磷的主要机制，但生物吸收只是一个短暂的贮存磷的过程，当藻类死亡以后，35%~75%的磷将最终释放出来。针对植物对磷的去除能力，不同的研究者有不同的结论。有的研究者认为，磷质量分数的下降实际上主要依靠土壤的吸附和沉淀作用，植物对磷的吸收能力很弱，对磷的去除所起的作用有限。而有的研究学者发现不同植物对磷的吸收能力是不同的，漂浮植物及沉水植物对磷的吸收效果差，而挺水植物庞大的根系植于底泥中，可从底泥中直接吸收沉积的磷。虽然对植物吸收磷的能力有不同的观点，但植物生长对磷的去除是有益的，这是不争的事实，因为不论是漂浮、浮叶、沉水植物还是挺水植物，其根区系统能有效吸附截留水中的悬浮物和颗粒状磷，促进磷的沉降。虽然大型挺水植物能有效贮存磷，但所需的磷很少是从水体中直接吸收的，而是通过根部首先吸收底泥空隙水中的磷，使水体与底泥之间产生浓度梯度，这一质量浓度梯度促进磷向下迁移，提高了磷在整个湿地系统中的截留水平。
农田排水沟渠具有排水和湿地的双重功效，由于其含有底泥、水生植物、微生物等，农田各种类型的氮、磷在水 —沟渠沉积物 —微生物 —植物这一微观系统中进行迁移转化。氮在沟渠系统转化过程中通过氨化、硝化、矿化、脱氮和固氮作用被沟渠沉积物、微生物、水生植物等截留去除；磷在沟渠系统迁移转化过程中通过沉积物的吸附作用、水生植物的吸收作用、微生物的降解作用等被截留去除。通过观察氮、磷的进出口处各污染物质量浓度平均值，可知农田排水沟渠对氮、磷具有很好的净化作用。
6结束语
农业面源污染造成的水体富营养化问题已经引起人们的极大的重视，人工湿地系统作为一种投资少、工艺简单、能耗低、维护管理方便的面源污染控制系统。不仅在去除氮、磷等污染物有较好的效果，还能为不同种类的动植物提供良好的栖息场所，湿地内的植物收获后还能获得一定的经济效益，适合我国国情，在福建农林大学课程论文
我国土地资源丰富的农村地区中具有良好的应用前景。目前，在我国的滇池、洱海、太湖等水域的农业面源污染控制及禽畜养殖污水处理中已经开始实施人工湿地工程技术，并进行了机理的研究，取得了一定的成绩，为我国农业面源污染水体治理提供了一条极有参考价值的技术途径和技术模式。国外已经在大量成功试验和应用实例的基础上出版发行了许多有关湿地的设计导则和指南。但国内对这项技术的研究以及有关工艺设计的资料和应用实例相对来说还比较少，因此必须借鉴国外的先进经验。根据我国不同地理地区的具体情况，深入地开展这方面的研究工作，取得适合于不同地区不同环境气候条件及不同污水特性的实用参数，不断更新和完善人工湿地技术在控制农业面源污染方面的应用，克服其制约因素，以促进该技术在我国的广泛应用。
参考文献：
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[4] 焦瑞莲，等．2009．治理农业面源污染刻不容缓［J］科学种养
[5] 米晓辉，孙宪斌，贾小强 等．2010．沟渠湿地对农业面源污染物的净化作用研究［A］ SCI-TECH INNOVATION & PRODUCTIVITYNo．6 Jun.2010，TotalNo．1 97
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致谢
一个学期以来，陈炎辉老师对我们班级在农业环境学专业的谆谆指导，在这里我表示真诚的感谢！
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