人工湿地

人工湿地1人工湿地概念及其开展一、人工湿地的概念人工湿地是人们有目的地建立一种与天然湿地相似的人工生态系统，水特征为水饱和或淹水状态，植物是具有耐湿或水生植物，土为水成土。

人工湿地有狭义和广义两种概念。

根据?湿地公约?，广义的人工湿地包括：①养殖池塘；②池塘：小水塘、灌溉池塘，面积<8hm2；③灌溉土地：灌渠、水稻田；④季节性泛滥的农田：湿草地、牧场；⑤盐业用地：盐生洼地、盐田等；⑥蓄水用地：水库、水坝、库区、河堰，面积>8hm2；⑦低洼地：泥土、砖块、砾石等洼地、矿区池塘；⑧废水处理区：沉淀池、氧化塘等；⑨运河、水沟等。

狭义的人工湿地是指用于降解污染物的人工湿地。

本文设计的湿地为此类湿地。

狭义的人工湿地依据不同的分类方式和理解角度，所产生的人工湿地概念也不尽一样。

功能上概念：人工湿地是依据土地处理系统级水生植物处理污水的原理，由人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统。

构造组成上概念：人工湿地是由独特的土壤〔基质〕和生长在其上的耐湿或水生植物组成，是一个有人为参与的基质—植物—微生物的生态系统。

净化机理上概念：人工湿地利用基质—植物—微生物间的物理、化学和生物三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解实现对污水的净化。

二、人工湿地的开展最早的人工湿地是1903年建在英国约克郡Earby的湿地系统，该系统一直持续运行到1992年，但这只是人工湿地的雏形。

1953年德国的Dr. Kathe Seidel 在其研究工作中发现芦苇能去除大量有机和无机物，随着这一现象的发现，在60 年代中期，Dr. Seidel与Dr. Kichuth合作并由Dr. Kichuth 开发了“根区法〞〔RZM〕——在水平潜流湿地中种植芦苇，降解有机物，通过硝化反硝化去除氮，通过沉淀作用去除磷。

“根区法〞理论的提出，标志着人工湿地污水处理机理的初步萌芽。

与此同时，出现了“厌氧微生物和芦苇处理污水〞复合系统，由美国的国家空间技术实验室研究开发。

人工湿地名词解释人工湿地，人工湿地系统，也叫人工生态系统。

它是在自然湿地的基础上建立起来的人工环境系统。

人工湿地能够净化水体、保持水质，同时作为景观水域来美化城市景观，为城市居民提供休闲娱乐场所。

人工湿地中有植物和微生物，它们都不受外界污染，维持一种稳定的平衡状态，使得污水得到净化。

但这种人工湿地容易滋生藻类，使水质恶化，降低湿地生态系统功能，从而导致湿地面积减少，影响城市生态平衡。

人工湿地通常由人工铺设的基质构成，可分为水流系统和动植物系统两大部分。

人工湿地技术是对原来天然湿地技术的改造，并且模拟了自然湿地中植物、微生物的生长特性。

1、人工湿地定义：人工湿地是指在城市和近郊区建设以人工材料为基质，以高等植物和动物为主体，辅以基质、土壤和水共同组成的湿地系统，将其营造成与周围自然环境相协调的特殊生态环境，提高城市绿地生态服务功能的生态建设方法。

2、人工湿地应用：人工湿地已经开始应用于水污染治理和湿地修复领域，目前，人工湿地广泛应用于污水处理厂出水处理、城市防洪除涝、景观建设、湿地公园建设等诸多方面。

3、人工湿地特点：人工湿地是由植物根系、地表渗水层、土壤层和地下蓄水层组成。

人工湿地具有自动维持人工环境的净化能力。

人工湿地生物群落的营养结构、食物链结构和营养关系与自然湿地的生物群落十分相似，这就保证了水质和生物的良好循环和发展。

人工湿地比自然湿地更能适应人类需求，可控性强。

人工湿地是人工构筑物的重要组成部分，其形式各异，不仅能够提供必要的水源、净化废水，而且还能够创造优美的景观。

4、人工湿地缺点：人工湿地也存在一些缺陷。

如人工湿地受气候因素影响很大，冬季会产生大量淤泥，春季会产生大量沼泽，极大地增加了人工湿地系统运行的难度；人工湿地一般适用于有稳定或者少量变化的地表径流和季节性径流，一旦某些地方的地表径流或者季节性径流突然出现了较大的波动或者变化，很难及时地进行处理和恢复，容易造成水质恶化；人工湿地管理复杂，维护费用高，处理效率低，容易造成二次污染。

人工湿地科普知识1. 人工湿地的定义和作用1.1 人工湿地的定义人工湿地是指人为建造或修复的湿地区域，通过模拟自然湿地的生物、生态和水文过程，利用湿地植物和微生物去除水中污染物质，提供生态系统服务。

1.2 人工湿地的作用1.水质净化: 人工湿地可以去除水中的污染物质，如悬浮物、营养物质和重金属，从而改善水质。

2.洪水防治: 人工湿地可以起到储水和缓冲洪峰的作用，减少洪水的冲击力。

3.生物多样性保护: 人工湿地提供了适宜的生境条件，可以吸引和滋养各种野生动植物，增加生物多样性。

4.改善生态环境: 人工湿地可以改善空气质量，吸收有害气体和减少噪音。

5.旅游休闲: 人工湿地是一个理想的观光和休闲场所，可以增加城市的绿地和美丽景观。

2. 人工湿地的分类2.1 基于水文特征分类1.自由水面湿地: 如湖泊、池塘等，主要用于水质净化和生态修复。

2.流态湿地: 如人工溪流、人工湿地等，主要用于水质净化和洪水防治。

3.浸润湿地: 如人工湿地过滤系统等，主要用于水质净化。

2.2 基于湿地植被分类1.浅水湿地: 如浅水湖泊和沼泽，植被主要由浮游植物和浅水植物组成。

2.河岸湿地: 如河流的沿岸湿地，植被主要由河岸植物组成。

3.漆黑湿地: 如氧化性漆黑湿地，植被主要为湿地种植物。

4.泥炭湿地: 如泥炭沼泽，植被主要由泥炭形成的乔木和灌木组成。

3. 人工湿地的建设和管理3.1 人工湿地的建设步骤1.选址和准备: 根据周围环境和用途，选择合适的地点并进行前期准备工作。

2.设计和建造: 根据水文特征和湿地类型，进行设计和建造工作。

3.植被的筛选和种植: 选择适宜的湿地植被，进行种植和养护。

4.水质监测和管理: 定期监测水质，根据监测结果进行管理和调整。

3.2 人工湿地的管理和维护1.水位管理: 根据季节和需求，合理控制水位，保持湿地生态平衡。

2.植被管理: 定期修剪和更新湿地植被，保持生物多样性和景观效果。

3.废物处理: 处理湿地中的废物，避免对水质和生态环境的损害。

人工湿地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。

人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：（1）自由水面人工湿地处理系统；（2）人工潜流湿地处理系统。

（3）垂直水流型人工湿地处理系统。

[编辑本段]人工合成湿地类型地表流人工湿地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。

潮汐流人工湿地原理
潮汐流人工湿地是一种通过模拟自然潮汐运动来改善水质和生
态环境的工程技术。

它利用潮汐运动的周期性变化，结合湿地植被
和微生物的作用，有效地去除废水中的污染物质，达到净化水质的
目的。

潮汐流人工湿地的原理主要包括以下几个方面：
1. 自然潮汐模拟，潮汐流人工湿地利用泵站或阀门控制水位，
模拟自然潮汐运动。

在涨潮时，水位上升，水流进入湿地区域；在
落潮时，水位下降，水流离开湿地区域。

这种周期性的水流变化可
以促进氧气和营养物质的交换，有利于湿地内生物的生长和代谢，
从而促进水质的净化。

2. 植物和微生物的作用，湿地植被和微生物是潮汐流人工湿地
的关键组成部分。

植物的根系可以吸收废水中的营养物质和重金属，同时释放氧气，促进水中有机物的降解和氧化。

湿地内的微生物群
落也能够分解有机物和去除氮、磷等营养物质，进一步改善水质。

3. 水流动力学效应，潮汐流人工湿地的水流动力学效应对水质
净化起着重要作用。

潮汐运动带动水流的循环和混合，有利于污染物质与湿地植被和微生物的接触和反应，加速水质的净化过程。

总的来说，潮汐流人工湿地利用潮汐运动的周期性变化和湿地生态系统的作用，通过物理、化学和生物的协同作用，有效地净化水质，改善生态环境。

在城市污水处理、水体修复和生态保护等方面具有重要的应用价值。

希望通过不断的研究和实践，潮汐流人工湿地技术能够得到更广泛的推广和应用，为保护水资源和改善环境质量做出更大的贡献。

人工湿地施工方案1. 引言人工湿地是一种通过模拟自然湿地的生态系统来改善水质的方法。

它被广泛应用于城市水污染治理、景观设计等领域。

本文将介绍人工湿地的施工方案，包括选址、设计要素、材料选择、施工流程等内容。

2. 选址选址是人工湿地施工的首要任务。

应选取离污染源较近、地势相对较低的区域。

同时需要考虑土壤质地、地下水位、降雨情况等因素。

选址时还需考虑施工后的维护及管理，确保施工后能够持续发挥水质净化作用。

3. 设计要素人工湿地的设计要素包括水面面积、湿地类型、植物选择、水流设置等。

3.1 水面面积水面面积是人工湿地的重要参数。

一般来说，水面面积越大，对水质的净化效果越好。

根据实际情况，可以选择适当的水面面积。

3.2 湿地类型常见的人工湿地类型包括自由水面湿地、潜流湿地和表层流湿地等。

不同湿地类型适用于不同的地理环境和治理目标。

在设计中需要根据具体情况选择合适的湿地类型。

3.3 植物选择植物在人工湿地中起到重要的生态修复和水质净化作用。

选取适应当地气候和水环境的植物，如芦苇、马蹄莲等。

植物的根系能够吸收底部泥沙中的营养物质和重金属等有害物质，同时提供大量氧气。

3.4 水流设置水流设置是人工湿地设计的关键要素。

通过合理设置水流路径和速度，可以提高水质的净化效果。

常用的水流设置方式包括人工湖泊、棕地、人工溪流等。

4. 材料选择在人工湿地施工中，需要选择合适的材料，包括湿地底材、生物材料和过滤材料等。

4.1 湿地底材湿地底材是湿地生态系统的基础。

常用的湿地底材有砾石、河沙等。

选择适宜的湿地底材有助于提高湿地系统的生态效益。

4.2 生物材料生物材料是人工湿地中重要的组成部分，它可以提供生物附着面积，为湿地中的生物提供生长和繁殖的条件。

常用的生物材料包括竹片、竹篾等。

4.3 过滤材料过滤材料主要用于去除水体中的悬浮物和溶解物。

常用的过滤材料有粗砂、炭层等。

通过合理选择过滤材料，可以提高人工湿地的净化效果。

5. 施工流程人工湿地的施工流程主要包括如下几个步骤：5.1 现场准备在施工前，需要进行现场勘测和标记。

人工湿地设计规范人工湿地是指通过人工手段模拟湿地生态系统的水体处理系统，它可以有效地净化废水、保护生态环境，具有很大的经济和生态效益。

为了确保人工湿地的设计和建设质量，提高其运行效果，制定了一系列的设计规范。

一、工程规模和布置1. 人工湿地的规模应根据处理废水的水量、水质及需求来确定，同时兼顾可行性和经济效益。

2. 人工湿地应与周边环境结合，并合理利用已有的地形地貌，避免对自然环境的破坏和轻微土地利用。

二、水质要求和设计要点1. 人工湿地处理的废水应符合国家和地方相关的水质标准。

2. 人工湿地的处理效果应考虑水质的净化程度，达到应有的标准要求。

3. 设计要根据所处理的废水类型、水质特征和水量确定湿地单元的数量和大小。

三、湿地系统的布局和构造1. 人工湿地的系统布局应分别设计主处理区和辅助处理区，有机地组合起各种湿地单元，充分发挥不同湿地单元的功能。

2. 构造要考虑湿地水位管理的动态变化，兼顾稳定运行和管理便捷性。

3. 构造物的材料应选用耐久性好、抗腐蚀性强的材料，以确保运行的安全可靠。

四、植物选择和配置1. 湿地植物的选择应考虑其对废水的净化效果、对环境的适应性以及生命活动能力等因素。

2. 植物配置要根据湿地的特性来确定，保证植物分布的均匀性和适应性。

五、运行与管理1. 人工湿地的运行应有一定的管理措施和规范，定期进行水质和植物生长的监测。

2. 必要时进行清淤、修剪和其他维护工作，确保湿地系统的正常运行。

3. 运行期间要定期巡视检查，发现问题及时处理。

六、环境保护和安全要求1. 施工和运行过程中应重视环境保护，减少对自然环境的破坏和污染。

2. 施工和运行过程中要注意安全，设施应符合相关的安全标准和规范。

3. 年鉴的设计和施工应符合相关的土地利用规划及法规要求。

以上是人工湿地设计规范的基本要点，通过遵循这些规范，可以保证人工湿地的设计和建设质量，提高其运行效果，实现废水净化和生态环境保护的目标。

同时，人工湿地设计规范也需要根据具体情况不断完善和更新，以适应不同地区和水体的处理需求。

人工湿地类型按照进出水布水的方式的不同，一般将人工湿地分为表面流人工湿地(FWS）和潜流人工湿地(SFS)［2］。

(1）表流人工湿地（FWS）表面流人工湿地基本特征主要是污水在土的上层流动，水面与空气直接接触。

部分物质被阻挡截留，大部分的有机物是由生物的生物膜降解去除。

研究表明，这种类型的人工湿地比较适合处理污染物浓度不太高的污水.表面流人工湿地对各类污染物的去除率都较好，效果比较稳定。

此外，污水中的营养元素以及被分解的有机污染物为植物和微生物的生长提供了营养物质，增加了物种的丰富度.表面流人工湿地的设计简单，所需投资少，运行过程的成本低；但负荷低，去污能力也有限。

受自然气候条件的影响大，占地面积大,污水直接暴露地表会产生臭味[3］。

(2）潜流人工湿地（SFS）潜流人工湿地的进水方式是由上而下进水，污水均匀进入填料床底部,在湿地内部进行反应,反应过后的出水经过出水管排出［4］。

所以潜流湿地系统可以充分利用到植物根系以及富集在基质表面的生物膜。

根据水流向的不同，潜流人工湿地又能分为两种：水平潜流和垂直潜流。

垂直潜流人工湿地系统的水在填料床间基本呈从上到下的垂直流动方式，水流流过填料后均匀分布在出水端底部，而后排被出系统。

对COD、TN 的去除率比水平人工湿地要高，而且抗负荷冲击能力强，投资成本少、运行费也用低。

但是相对于水平潜流人工湿地,垂直潜流人工湿地去除有机物的能力不好，而且垂直潜流人工湿地设备要求高，运行流程复杂。

总的来说，潜流人工湿地受气候影响比较小，建造的成本较高,基质也很容易堵塞，从而造成表面上水流停滞,对系统的长期运行并不利［5］。

（3)潮汐流人工湿地潮汐流人工湿地是由英国伯明翰大学所提出的,其原理是利用运行过程中床体先饱和后排干的过程，将新鲜的空气带入填料中.从而达到提高湿地填料中的氧传输量以及氧利用率的目的［6—7］。

当水被排出湿地的时候,残留的有机污染物此时急需消耗大量的氧，由于水的排空，空气中的氧被微生物利用进而提供了其溶解氧的来源。