人工湿地改良技术研究进展

人工湿地技术在污水处理与水环境保护中的应用研究摘要：湿地是地球最重要的宝库，具有涵养水源、提供栖息地等多种功能。

人工湿地技术作为我国污水处理的一种新的技术形式，尤其是水生植物在污水处理，在我国社会环境发展的过程中，起到了重要的作用。

利用人工湿地污水处理系统能够提升污水处理效率、降低污水处理成本，实现水资源的循环利用，因此要加强人工湿地污水处理技术的开发和研究。

关键词：人工湿地技术；污水处理；水环境保护1人工湿地技术在污水处理方面的净化原理现如今，水质型缺水已经逐渐的成为了阻碍我国经济发展的一个制约性因素。

人工湿地技术在污水处理以及水环境保护中的作用十分积极，不仅对于污水处理的功能性非常强大，同时它的维护资金成本也相对比较的便宜。

人工湿地技术的实际工作原理主要是净化机制。

普通情况下，如果人工湿地技术已经实现了成熟，那么它的填充料表现都会依附着大量的生物膜，在整个生态系统的基础上充分的发挥生化以及物理化学作用，对污水进行有效的处理。

人工湿地的相关物理作用主要是通过过滤等手段来清除污水中的体积比较大的悬浮污染物。

其化学作用主要是利用植物微生物的沉淀吸附等方面的作用，来对污染物进行去除。

人工湿地技术中的生物是生化反应进行水处理的方式的一种依据。

人工湿地技术中的有关污水处理系统的重要作用就是实现对湿地技术可持续性发展的保障，同时它也是提高人工湿地技术具体使用寿命以及污水处理水平的保证。

基于此，在有关人工湿地应用的过程中，需要多设置一个预处理的设施与后处理的设施。

预处理设施与后处理设施，可以在人工湿地技术进行不同形式的组合，从进一步的实现对不同污水进行处理的目的。

在人工湿地的相关技术中，植物发挥着十分重要的作用，湿地系统中的植物可以代替曝光机来为微生物提供氧气，不仅如此，它也为微生物群提供了一定的活动场所。

在人工湿地系统中选用的植物类型也要着重的考虑，要注意选用那些具有较强抗污能力，同时根系也十分发达的植物，在保证人工湿地技术的去污能力加强的前提下产生极大的经济价值。

第1篇一、实验背景湿地作为地球上最为重要的生态系统之一，被誉为“地球之肾”。

然而，由于人类活动的影响，湿地生态系统面临着严重的威胁和退化。

为了探讨湿地生态恢复的有效方法，本实验针对某退化湿地进行了生态恢复实验，以期为湿地生态恢复提供科学依据。

二、实验目的1. 了解湿地生态系统退化的原因和影响。

2. 探讨湿地生态恢复的有效方法和技术。

3. 评估湿地生态恢复的效果。

三、实验材料与方法1. 实验材料（1）退化湿地：选择某退化湿地作为实验场地，该湿地位于我国某地区，面积约为10公顷。

（2）恢复材料：包括植物种子、土壤改良剂、有机肥料等。

2. 实验方法（1）现场调查：对退化湿地进行实地调查，了解其地理位置、面积、土壤类型、植被类型、水质状况等。

（2）样品采集：采集土壤、植物、水质等样品，进行实验室分析。

（3）生态恢复技术：a. 土壤改良：施用土壤改良剂，改善土壤结构，提高土壤肥力。

b. 植被恢复：选择适宜的植物种类进行种植，包括草本植物、灌木和乔木。

c. 水质改善：采取水质净化措施，如设置人工湿地、生物膜反应器等。

d. 生态工程：建立生态缓冲带、生态廊道等，提高湿地生态系统的稳定性。

（4）效果评估：a. 植被恢复情况：定期调查植物种类、数量、覆盖率等指标。

b. 土壤质量：分析土壤肥力、pH值、有机质含量等指标。

c. 水质状况：监测水质指标，如溶解氧、化学需氧量、重金属含量等。

四、实验结果与分析1. 植被恢复情况经过3年的生态恢复，退化湿地植被种类和数量明显增加，覆盖率由实验前的30%提高到80%。

主要恢复植物包括芦苇、菖蒲、香蒲、柳树等。

2. 土壤质量经过土壤改良，退化湿地土壤肥力、pH值、有机质含量等指标得到明显改善。

土壤有机质含量由实验前的1.2%提高到2.8%，pH值由6.5提高到7.0。

3. 水质状况通过水质净化措施，退化湿地水质得到明显改善。

溶解氧含量由实验前的2.5mg/L 提高到5.0mg/L，化学需氧量由实验前的100mg/L降低到30mg/L。

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。

人工湿地在农业面源污染治理中的应用研究进展张琦１　周　洲１，２　贾丽１　梁振明１　郑癑１（１．中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司，北京　１００１２０；２．北京师范大学环境学院，北京　１００８７５）摘　要：农业面源污染是引起水体污染的途径之一，通过地表径流、土壤侵蚀、农田排水等方式流入水体的污染物主要有氮、磷、重金属和农药。

人工湿地已被广泛应用于水污染控制，具有投资少、管理方便等优点，它可以有效的去除来源于农业生产的氮、磷，对重金属、农药等特殊污染物去除效果也不可小觑。

因此，本文从不同污染物的去除途径阐述了人工湿地在农业面源污染控制中的应用，以期为人工湿地在农业面源污染治理中的研究及应用提供参考。

关键词：农业面源污染控制；人工湿地；去除机制中图分类号：Ｘ－１ 文献标志码：ＡＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎＺｈａｎｇＱｉ１，ＺｈｏｕＺｈｏｕ１，２，ＪｉａＬｉ１，ＬｉａｎｇＺｈｅｎｇｍｉｎｇ１，ＺｈｅｎｇＹｕｅ１（１．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，ＬｔｄｏｆＣｈｉｎａＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｗａｙｓｔｏｃａｕｓｅｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎ．Ｐｏｌｌｕ ｔａｎｔｓｅｎｔｅｒｉｎｇｗａｔｅｒｂｏｄｉｅｓｔｈｒｏｕｇｈｓｕｒｆａｃｅｒｕｎｏｆｆ，ｓｏｉｌｅｒｏｓｉｏｎ，ｆａｒｍｌａｎｄｄｒａｉｎａｇｅ，ｅｔｃ．，ｍａｉｎｌｙｉｎ ｃｌｕｄｅｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ，ｐｅｓｔｉｃｉｄｅａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌ．Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｗａｔｅｒｐｏｌｌｕｔｉｏｎｄｕｅｔｏｌｏｗｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｉｔｃａｎｅｆｆｅｃ ｔｉｖｅｌｙｒｅｍｏｖｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｏｕｒｃｅｄｆｒｏｍａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉ ｃｉｅｎｃｙｏｆｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓａｎｄｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓｉｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄｓａｒｅａｌｓｏｇｏｏｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｎ ｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄｓｉｎｔｈｅａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｏｆｒｅｍｏｖａｌｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｎｏｎ－ｐｏｉｎｔｓｏｕｒｃｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｗｅｔｌａｎｄ；ｒｅｍｏｖａｌｍｅｃｈａ ｎｉｓｍ 面源污染又称为非点源污染，它是指污染物在不固定的排放点，通过径流方式汇入水体从而引起水体恶化的污染［１－２］。

我国人工湿地脱氮现状及研究进展可视化分析刘利;陈阳;宋有涛【摘要】水体污染和富营养化不仅影响水生生物的生长和繁殖、种群分布以及破坏水体的生态环境系统,同时严重制约国民经济的发展.人工湿地作为一种低耗、高效、操作简单、低运行维护、对有机物及营养元素氮去除能力强的污水处理方式,广泛应用于我国生活污水、工业废水、水产养殖废水处理及污泥处理等方面.文章较全面地介绍了近年来我国人工湿地对污水中氮去除机制的研究概况,阐述了人工湿地脱氮的主要影响因素及人工湿地脱氮研究进展可视化分析,并深入分析了各种因素脱氮机理与影响因子,为深入研究人工湿地脱氮技术提供了科学依据,并对未来人工湿地的研究方向提出了展望.【期刊名称】《辽宁大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(045)004【总页数】8页(P358-365)【关键词】湿地;植物;微生物;基质;可视化分析【作者】刘利;陈阳;宋有涛【作者单位】辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学环境学院,辽宁沈阳110036;辽宁大学人口研究所,辽宁沈阳110036【正文语种】中文【中图分类】X520 引言氮化合物作为污水中的主要污染物，广泛存在于工农业废水、城市污水、垃圾渗滤液等废水中.过多的氮化合物排入水体后，会对水环境造成多种负面影响，如毒害水生生物、造成水体富营养化、引起泊藻类及其他浮游生物迅速繁殖、水体溶解氧量下降、水质恶化，并对水产品、鱼类及其他水生生物产生危害[1]，还会严重污染地下水体等.天然湿地具有涵养水源、调节局地气候、平衡水量、滞纳洪水、提供野生生物栖息地、休闲旅游和维护区域生态平衡等功能，并具有高效和强大的水污染物处理能力，但过多的污染物进入湿地系统，对湿地生态系统的生物组成、功能等具有潜在危害，如污水中的有毒物质和病菌会对湿地生物多样性带来损害[2]；长期高负荷承载污水会导致湿地功能退化，甚至导致湿地本身消亡；天然湿地的地理位置固定，难以发挥湿地对污水的净化作用[3].且近几十年，人类盲目开垦湿地、过度耗用水资源、任意排放污染物以及气候变暖干化、河流天然水量减少、泥沙淤积严重等因素导致中国湿地不断退化、面积急剧减少，因此，人工湿地便应运而生，得到广泛推广和应用.人工湿地(Constructed Wetland)是指人工建造的，将天然净化与人工强化相结合的复合工艺，通过对湿地生态系统中的物理、化学、生物协同作用进行设计，用于污染水体的直接处理或间接处理[4].人工湿地技术兴起于20世纪70年代末，到目前为止已被世界各地广泛应用于污水处理.由于人工湿地除氮工艺具有投资少、处理效果好、维护方便、环境友好以及生态服务功能突出等优点，可作为传统的污水除氮技术的一种有效改进方案[5].因此，人工湿地是目前研究应用较多的污水处理方式之一.人工湿地对氮类污染物去除效果主要受植物、基质、微生物、底栖动物等因素的影响.其中，植物作为人工湿地的基本组成部分，是决定湿地降解污染物、发挥净化功能的因素之一；微生物在有机物的降解转化方面发挥着重要作用，硝化反硝化是氮类污染物去除的主要方式之一，是人工湿地脱氮的关键步骤和前提条件；基质是人工湿地中动物、植物和微生物的主要载体，通过截留、吸附、沉淀和沉积等作用直接去除污染物；碳源作为反硝化过程的电子供体，是影响人工湿地反硝化过程的主要因素，外加碳源碳源可以显著提高人工湿地的脱氮能力[6]；底栖动物在人工湿地生态系统的物质循环和能量流动过程中发挥着重要作用，是保持湿地结构稳定、高效运行的重要因素之一[7]；环境因素包括温度、pH、水力停留时间等.人工湿地脱氮效率除了受到以上因素影响外，环境因素对其影响也是不容忽视的.本文总结了近十几年来我国人工湿地除氮的研究进展情况，系统分析了湿地植物、湿地微生物、基质、外加碳源、底栖动物和环境因素对于氮类污染物去除的影响作用机理，并对今后湿地除氮研究方向进行了展望.1 湿地植物对氮类污染去除的影响1.1 湿地植物的功能植物作为人工湿地的基本组成部分，在对氮类污染物的去除中起到了决定性作用. 湿地植物在人工湿地净化污水的过程中有以下几方面作用：1)湿地植物通过自身的生长代谢能够吸收污染水体中的氨氮，一方面通过其茎、叶和根系吸收利用、富集、吸附等方式将其同化为自身的结构组成物质，另一方面通过为微生物提供栖息地来实现消除或降低水体的污染；2)植物根系能分泌多种有机复合物，为微生物提供碳源，并且可以通过体内发达的通气系统使氧从茎叶向根处转移，在根区附近形成有氧环境为根区好氧微生物输送氧气，为微生物群落提供了一个适宜的生长环境，促进微生物的代谢，提高微生物除氮能力.1.2 湿地植物除氮功能的影响因素1.2.1 不同植物类型对水中氮类污染物的去除影响植物对污染物的去除具有一定的针对性.不同的植物对氮类污染物的去除效果不同.有研究表明，旱伞草对TN的去除效率最稳定，其次是芦苇，然后是美人蕉[8]；有研究表明，美人蕉、梭鱼草和再力花3种植物根际的微生物数量各不相同，因此，此类植物是通过影响植物根际微生物的种类与分布来影响氮类污染物的去除；短根型植物黄菖蒲、中根型植物花叶芦竹和长根型植物旱伞草3种植物对人工湿地污染物的去除有长根型>中根型>短根型的规律[9].1.2.2 不同植物组合对水中氮类污染物的去除影响不同的植物组合，对污染物的去除效果不同.挺水植物组合(风车草+再力花)、沉水植物组合(苦草+黑藻)对污水处理效果影响，结果表明，对氮的去除，挺水植物组合(风车草+再力花)效果好于沉水植物组合(苦草+黑藻)[10].慈姑(Sagittaria sagittifolia)，挺水植物；大薸(Pistia stratiote)，漂浮植物；穗状狐尾藻(Myrio-phyllum spicatum)，沉水植物.这3种不同生态型的水生植物镶嵌组合，其氮的去除率达到70.13%，而(慈姑+穗状狐尾藻)的组合对水体中污染物去除率为59.51%[11].1.2.3 植株种植密度对水中氮类污染物的去除影响植株的种植密度也是影响湿地脱氮的因素之一.适当增加种植密度也可以提高脱氮效果.但是，种植密度过大，会使植物的生物量增加，引起水体溶氧的降低，过高的种植密度并不会带来明显的净化效果.有研究表明美人蕉的种植密度从25株/m2提高到49株/m2时，其总氮的去除率由52%提高至54%、氨氮的去除率由42%提高至53%[12]；有研究表明初始种植密度分别为5,10,15,20株/桶时，小叶章无论是地上生物量、根生物量还是总生物量均随植株密度的增加而增加，但当植株密度为25株/桶时3个生物量降低了，即植株密度为20株/桶时生物量是最高的.说明高密度的小叶章群落抑制其生长.因此，在湿地植物的选择上建议：首先，根据实际需要去除的污染物来进行湿地植物的选择；其次，了解对目标污染物具有去除作用的湿地植物特点，考虑将不同植物进行组合，进而提高污染物的去除率；最后，可通过小试实验选择适合的种植密度，并及时对过量水生植物进行收割.2 湿地微生物对氮类污染物的去除影响在人工湿地的净化过程中，微生物作为氮类污染物转化与降解的主要承担者，通过硝化和反硝化反应有效地去除人工湿地系统中氮类污染物.丰富的微生物群落能够为人工湿地污水处理系统提供充足的分解者[13].人工湿地内存在好氧菌和厌氧菌群体，好氧微生物主要集中在植物的根、茎上；而在植物的根系区则既有好氧微生物的活动，也有兼性厌氧微生物的活动[14].人工湿地中不同微生物的存在主要与湿地系统内的溶解氧浓度有关，且湿地系统内的溶解氧随季节变化较明显，夏季和冬季差别较大，在冬季由于温度过低，植物不能进行光合作用，所以溶解氧浓度较低[15].因此，在实际的人工湿地工程应用中，建议根据地区季节和温度变化，人为增加系统内溶解氧浓度，来解决冬季人工湿地系统溶解较低污染物去除率低的弊端.3 湿地基质对氮类污染物去除的影响基质是人工湿地水处理系统中至关重要组成部分，是人工湿地中植物生长和微生物附着的载体，并为其提供生长介质[16].人工湿地中植物的生存生长，均依靠基质，基质为植物的生长提供载体和营养物质；人工湿地中营养物质和有机物的转移和矿化过程，都是依附在基质表面的微生物起作用；同时，其自身也能够吸附、沉淀污水中的污染物.在基质的选择上，应考虑基质的种类、结构、吸附能力等.3.1 基质材料对氮类污染物去除的影响据目前研究的人工湿地基质材料来源分为：天然矿物、工业副产物、人工改造基质三种.表1列出近几十年来研究、应用较广泛的基质类型.表1 人工湿地基质类型分类主要种类天然矿物沸石、伊利石、硅藻土、石灰石、页岩等工业副产物钢渣、粉煤灰、煤渣、炉渣、废砖块等人工改造活性炭、陶粒、改良材料等天然矿物在自然界中储量十分丰富，价格实惠、可从当地直接开采、拥有独特的层状结构而具有良好的吸附和离子交换性能,作为吸附剂在废水处理中有着独特的作用[17]，因而具有广泛的应用范围和较高的经济价值；但部分天然矿物也存在净化效果差、易堵塞、不适合湿地植物生长等不足[18].因此，研究利用合适的天然矿物和其他材料做基质，成为人工湿地基质材料研究重点；工业副产物因其原料和工艺的不同，其理化性质、吸附能力、应用成本等存在不同，开发利用不当还会产生二次污染.人工改造基质通过人为的设计改造，有吸附能力强的点，对所去除的污染物具有针对性，但是人工改造基质成本会有所提高，在实际工程应用中成本不易控制[19].根据化学结构的不同，将吸附基质分为粉煤灰、矿渣、钢渣、煤渣、沸石类、土壤类和石类等[20].有研究沸石、红泥、炉渣、水洗砂4种不同基质对污染物的去除影响，结果显示，4种基质对氨氮的去除率最高的是沸石，其次为红泥、炉渣，去除效果最差的为水洗砂[21].3.2 基质结构对氮类污染物去除的影响作为污染物降解的主要发生区域，基质结构的不同将会影响人工湿地对污染物的去除效果.基质结构包括基质的不同组合、不同基质粒径等.不同粒径的基质的垂直流人工湿地中，基质粒径差异导致污染物去除效果不同，粒径较小的粗砂和细砂基质对蛋类污染物的去除效果显著高于粒径较大石砾基质人工湿地[22].基质对污染物去除也受基质垂直层数的影响，单层基质结构人工湿地对污染物的降解主要集中在深度为50～85 cm之间的床体表层，底层0～50cm区域内污染物浓度变化不明显；单层结构人工湿地系统对氨氮的平均去除率为40.1%，而多层结构的平均去除率则为60.4%.相比单层基质结构人工湿地系统，多层基质结构人工湿地系统对污染物的降解由进水口到出水口表现出较为规律的推流变化，污染物降解主要发生区域有所扩大，进而对污染物的去除效率相对较高[23].基质材料的不同会影响人工湿地对污染物的去除效果.表2中列出近年来使用较为广泛的几种人工湿地基质特点；而且基质的粒径及不同基质进行组合都会影响对污染物物质的去除.因此，在实际工程应用中建议，从污染物性质角度，来选择适合人工湿地的基质组成及基质粒径.表2 人工湿地基质材料总结基质材料材料特征沸石结晶结构由硅氧四面体组成,主要成分为SiO2,表面粗糙,同时构架中有一定孔径的空腔和孔道,比表面积大;吸附容量较高,价格低廉;对磷的去除随种类不同差异较大,对铵态氮具有极强的选择吸附性,大大优于活性炭和陶粒.石灰石主要成分是碳酸钙、钙镁碳酸等的混合物;价格低、来源广、机械强度高;不适宜微生物生长,除氮效果不稳定,吸附速率低.蛭石复杂的铁、镁含水硅酸盐类矿物,晶体内部有很多孔穴和通道;对氨氮具有很强的选择性离子交换能力,可以反复再生使用,价格低廉;通透性较差.砾石砾石对氮吸附量很小,主要通过为微生物提供吸附生长表面,而后通过微生物硝化反硝化作用进行脱氮.粉煤灰是一种火山灰质材料,来源于煤中无机组分,以粘土矿物为主,另外有少量黄铁矿、方解石、石英等矿物,其化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主;具有多孔性和较大比表面积,是很好的吸附材料.陶粒外表粗糙,内部疏松多孔;外表面可作为微生物的附着场所,内部多孔结构也为微生物的生存提供环境.钢渣主要成分为钙、镁、铁、铝和少量铝、锰、磷等的氧化物;来源广,价格低廉;适合植物生长;易产生二次污染.炉渣燃煤炉渣主要由煤炭燃烧后的融熔产物组成,含有大量硅、铝、钙的氧化物及残炭等;具有表面积大、微孔多等特点;对氨氮的去除效率大于砾石.煤渣煤渣是燃煤锅炉产生的主要废弃物,煤渣中含有大量的Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO 等多孔熔融状的金属氧化物;具有表面积大、微孔多等特点,具有较好的物理化学吸附效应.活性炭主要成分为碳,并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素.普通活性炭的比表面积在500～1 700 m2/g间.具有很强的吸附性能.4 外加植物碳源对氮类污染物的去除影响碳源的增加为微生物的生长提供更多的养分[24]，因此，碳源是控制人工湿地脱氮效率的重要因素，通过投加外来碳源能够有效提高人工湿地的脱氮效果.4.1 不同植物碳源对氮类污染物的去除影响不同的植物其自身所含碳源含量不同，进而影响污染物的去除效率.植物碳源有种类多、来源广、成本低等优点，同时在分解时能持续放出体内富含的有机物质[25].选取芦苇秸秆、梧桐树皮、梧桐树叶、玉米芯4种植物，研究比较其碳源分解时有机物、氮元素的释放规律，结果表明，最佳植物碳源为玉米芯，玉米芯湿地系统较空白湿地系统对总氮平均去除率(34.24%)高，其平均去除率达70.55%[26].4.2 不同碳源添加量对氮类污染物的去除影响不同碳源添加量会影响人工湿地脱氮效率.碳源添加量过少会发生反硝化不充分的现象，影响最终的脱氮效果，但是投加过量有可能造成湿地出水的有机物含量升高[27].选取千屈菜作为碳源添加材料，研究在相同进水浓度下不同碳源添加量对系统脱氮效果的影响.结果表明，随着C/N比的增加，脱氮效率逐渐降低，碳源添加量达到C/N比为3时系统达到最大程度的反硝化，人工湿地系统脱氮效果得到最大提高[28].4.3 碳源添加的不同位置对氮类污染物的去除影响碳源添加位置会影响人工湿地脱氮效率.人工湿地除氮的主要途径为硝化和反硝化作用.研究在不同位置(表层、上层、中层和下层)添加碳源对系统脱氮效果的影响.结果表明，碳源添加位置为湿地下层时，硝化作用最完全，脱氮率最高[29].4.4 碳氮比对氮类污染物的去除影响碳氮比(C/N)被认为是影响氮去除的关键因素[30]，直接影响氮的去除.随碳氮比的升高，硝态氮和总氮去除率增大，而氨氮去除率下降[31].氨氮的去除主要通过硝化反应来实现，其反应受溶解氧的制约，当补充过量的碳源反硝化反应消耗大量溶解氧，会影响硝化反应的有效进行[32].因此，本文建议在外加碳源的研究上首先要确定补充碳源的植物种类，其次，从碳源添加量、添加位置、碳氮比方面进行严格调控，找到最适条件，这将会很大程度上提高人工湿地脱氮作用.5 我国人工湿地研究热点可视化分析关键词是对文章核心的高度概括和精炼，对文章中关键词进行分析，频次较高的关键词在一定程度上可以看作是该领域的研究热点[33].借助CiteSpace软件对CNKI中关于人工湿地脱氮高频关键词进行挖掘和提取，并绘制了关键词共现分析图谱，分析图谱显示：1)从图1关键词共现图谱中可以清晰明了的看出，脱氮、脱氮除磷、反硝化、农村生活污水、潜流人工湿地、污水处理、碳源、复合垂直流人工湿地、溶解氧、低温、基质、微生物、植物是其中的高频关键词，从高频关键词中我们可以看出，我国对于人工湿地脱氮研究主要集中于脱氮机制、脱氮效率影响因素及人工湿地类型对脱氮效果的影响等方面；2)我国人工湿地主要应用于生活污水处理方面；3)目前，“低温”成为人工湿地应用限值条件之一，也不断成为研究热点问题之一.(注：其中，每一个节点表示一个研究热点，节点年轮环厚度越大，相应时间分区内的关键词数量就越多)图1 我国人工湿地关键词共现图谱国内人工湿地主要用于“污水的脱氮除磷”早在1995年吴晓磊《人工湿地废水处理机理》中首次阐述了人工湿地构造、作用机理及湿地中物理、化学及生物协同作用以及湿地植物输氧造成的湿地基质中好氧、缺氧和厌氧状态交替出现对氮磷及有机物处理的影响.近年来，研究不断丰富，将从外加碳源、植物间接对湿地微生物活性、曝气对不同类型人工湿地、在人工湿地添加反硝化细菌、采用组合工艺等方面研究提高人工湿地脱氮效率[34-37].对人工湿地系统中“植物”研究较多，主要关键词包括水生植物、湿地植物等.CNKI中最早关于人工湿地植物的文章，1989年程树培的《植物根区(Root-Zone)在污水生物净化中的作用》一文，首次研究了植物根系对污水的净化作用.目前，大多研究植物根系与水中微生物、底栖动物等的影响，植物不同配置、不同植物组合等.对于“基质”我国早期对人工湿地研究中对人工湿地填料组成、基质类型研究较多，基质主要依靠吸附作用来去除水中污染物，基质在人工湿地系统初期阶段对污染物的去除能力很高，随着时间的推移，基质的吸附能力会逐渐下降，直到基质饱和不再具有吸附能力.而湿地植物系统自身能够吸收同化污水中N、P等污染物，还能够通过根系泌氧作用，来提高整个湿地系统微生物的数量，调整其组成类型，促进湿地系统中的硝化和反硝作用.因此，利用植物、微生物作为人工湿地去除污染物的主要方式是未来研究的重要方向.6 人工湿地脱氮技术结论与展望综上所述，人工湿地脱氮技术的发展为水中污染物去除研究开启了新纪元.面向未来研究本文认为人工湿地脱氮技术的发展方向为：1) 在人工湿地设计建造过程中，要结合所处环境、经济价值和景观效果等来筛选根系发达、泌氧能力强的植物，合理配置种植密度，兼顾环境温度、季节的变化；2) 有关氮转化功能菌群在复杂的人工湿地系统中的存在、多样性组成及活性等得到了广泛研究，未来的人工湿地功能微生物与氮去除研究，应以探索新型氮转化功能微生物在人工湿地中的应用、去除不同存在形式氮微生物间的关系、强化主要脱氮微生物的性能.同时，利用分子生物学和基因技术等手段确定微生物在人工湿地中的空间位置和群落组成，探究植物与微生物联合脱氮的作用机理；3) 现有人工湿地基质存在易堵塞、不易更换、随使用时间基质吸附作用下降等缺点.基质再生技术实质是人工湿地系统中基质、植物和微生物的协同作用.目前，可通过投加特定细菌、投加碳源等有效的强化措施提高协同效应，从而提高处理系统的净化性能；未来可以研究合成材料基质，在含有特定物质的基质材料利用太阳光照射，能够将基质吸附物质溶解转化为无害物质；4) 现有研究中，除常见有机碳源葡萄糖、乙酸等外，由于植物碳源来源广、成本低有学者研究以湿地植物作为外加碳源的研究.但是，单一碳源仅一部分细菌能直接转化并利用，复合碳源则能够使多种细菌利用并获取所需营养，未来外加碳源研究中可优先考虑采用复合碳源进行外加碳源补充.寻找适宜碳源投加位置、投加量及投加周期发挥其碳源最大效能；5) 可将人工湿地系统作为污水处理厂排水的深度处理系统，建在污水处理厂尾部，对排出废水进行深度处理回用.参考文献：【相关文献】[1] 刘佳,易乃康,熊永娇,等.人工湿地构型对水产养殖废水含氮污染物和抗生素去除影响[J].环境科学，2016,37(9):3430-3437.[2] 夏汉平.人工湿地处理污水的机理与效率[J].生态学杂志,2002,21(4):52-59.[3] 陆琦,马克明,倪红伟.湿地农田渠系的生态环境影响研究综述[J].生态学报,2007,27(5):2118-2125.[4] 陈腾殊,白少元,王敦球,等.基质结构对水平潜流人工湿地净化效果影响[J].环境工程学报,2012,6(10):3449-3454.[5] 李晓东,孙铁珩,李海波,等.人工湿地除磷研究进展[J].生态学报,2007,27(3):1226-1232.[6] 陆松柳,张辰,王国华.碳源强化对人工湿地反硝化过程的影响研究[J].环境科学学报,2011,31(9):1949-1954.[7] 陆强,陈慧丽,邵晓阳,等.杭州西溪湿地大型底栖动物群落特征及与环境因子的关系[J].生态学报,2013,33(9):2803-2815.[8] 魏成,刘平,秦晶.不同基质和不同植物对人工湿地净化效率的影响[J].生态学报,2008,28(8):3691-3697.[9] 梁奇奇,沈耀良,吴鹏,等.植物种类与水力负荷对人工湿地去除污染物的交互作用[J].环境工程学报,2016,10(6):2975-2980.[10] 范远红,崔理华,林运通,等.不同水生植物类型表面流人工湿地系统对污水厂尾水深度处理效果[J].环境工程学报,2016,10(6):2875-2880.[11] 李淑英,周元清,胡承,等.水生植物组合后根际微生物及水净化研究[J].环境科学与技术,2010,33(3):148-153.[12] 黄娟,王世和,钟秋爽，等.植物生理生态特性对人工湿地脱氮效果的影响[J].生态环境学报,2009,18(2):471-475.[13] 周元清,李秀珍,李淑英,等.不同类型人工湿地微生物群落的研究进展[J].生态学杂志,2011,30(6):1251-1257.[14] 刘刚,闻岳,周琪.人工湿地反硝化碳源补充研究进展[J].水处理技术,2010,36(4):1-5.[15] 田晓燕,吴晓燕,张剑锋,等.间歇流人工湿地处理系统微生物净化机理研究[J].环境科学与技术,2009,32(12):56-59+66.[16] 张亮,邹长武,田筱,等.人工湿地基质对吸附性能[J].环境工程学报,2014,8(1):198-202.[17] 孙洪霞.天然矿物复合陶瓷材料制备及对印染废水脱色的研究[D].西安：陕西师范大学,2010.[18] 冀泽华,冯冲凌,吴晓芙,等.人工湿地污水处理系统填料及其净化机理研究进展[J].生态学杂志,2016,35(8):2234-2243.[19] 赵慧敏,赵剑强.潜流人工湿地基质堵塞的研究进展[J].安全与环境学报,2015,15(1):235-239.[20] 宋志鑫,白少元,解庆林,等.美人蕉根系对不同基质结构水平潜流人工湿地水力特性的影响[J].环境科学学报,2014,34(6):1505-1509.[21] 陈丽丽,张成军,李鹏,等.人工湿地不同基质对氨氮的吸附特性研究[J].生态环境学报,2012(3):518-523.[22] 刘灏,王勇,张宝莉,等.垂直流人工湿地中基质组合对污水的处理效果及模型模拟[J].环境工程学报,2016,10(6):2940-2946.[23] 谭良良,解伊瑞文,白少元,等.基质结构对潜流人工湿地氮磷降解规律的影响[J].环境工程学报,2014,8(11):4669-4673.[24] 陆松柳,胡洪营.人工湿地的反硝化能力研究[J].中国给水排水,2008,24(7):63-65，69.[25] 邵留,徐祖信,王晟,等.新型反硝化固体碳源释碳性能研究[J].环境科学,2011,32(8):2323-2327.[26] 晋凯迪,于鲁冀,陈涛,等.植物碳源调控对人工湿地脱氮效果的影响[J].环境工程学报,2016,10(10):5611-5616.[27] 佘丽华,贺锋,徐栋,等.碳源调控下复合垂直流人工湿地脱氮研究[J].环境科学,2009,30(11):3300-3305.。

人工湿地处理城市地表径流的研究进展王萍;王学东【摘要】人工湿地是独特的土壤-植物-微生物系统,具有耐冲击负荷能力强、投资少、运行费用低、维护管理简便等特点.介绍了城市地表径流的污染研究现状及其来源;总结了人工湿地生态系统的技术特性;评述了人工湿地处理污染物的机理及其在城市地表径流污染去除方面的应用研究;最后,对人工湿地处理城市地表径流污染物的研究趋势进行了分析展望.%Constructed wetland (CW) is a unique soil-plant-microbe system, which has strong impact load resistant capability, low investment and running cost, easy maintenance and management. In this paper, research starus and sources of urban surface runoff pollution were firstly introduced. Secondly, technological characteristics of the CW ecosystem were summarized. Thirdly, mechanisms of the CW treating pollution and its applications in removing urban surface runoff pollutions were reviewed. Finally, development trend of future researches on CW to treat urban surface runoff pollutions was prospected.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2011(040)003【总页数】5页(P322-325,328)【关键词】人工湿地;城市地表径流;研究展望【作者】王萍;王学东【作者单位】温州医学院环境与公共卫生学院,浙江,温州,325035;温州医学院环境与公共卫生学院,浙江,温州,325035【正文语种】中文【中图分类】X171.1近年来，随着我国城市化进程的不断加快，水资源的需求量急剧增大，供需矛盾日益突出，随之而来的城市水体污染也日趋严重，水资源已成为制约我国城市发展的重要因素之一[1]。

湿地生态环境现状及其研究进展1. 引言1.1 研究背景湿地是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一，具有重要的生态、经济和社会价值。

由于人类活动的不当干扰和气候变化等因素的影响，全球湿地面临着日益严重的退化和破坏。

为了有效保护和恢复湿地生态环境，开展湿地生态环境的研究至关重要。

研究背景内容是对过去研究的概括和分析，了解当前研究现状和存在的问题。

通过对全球范围内的湿地生态环境进行调查和监测，可以发现湿地面临着生境丧失、水质恶化、生物多样性减少等问题，这些问题对人类社会和生态系统都具有不可忽视的影响。

深入研究湿地生态环境的现状和发展趋势，探索湿地生态系统功能与服务价值，探讨湿地生态环境的恢复与保护策略，成为当前湿地生态环境研究的重要课题。

在这一背景下，本文旨在系统总结目前湿地生态环境的研究进展，深入探讨其定义、现状、功能与服务价值，以及恢复与保护措施，并展望未来研究的方向和重点。

通过对湿地生态环境的全面了解和深入研究，可以为有效保护和可持续利用湿地资源提供科学依据和政策建议。

1.2 研究目的研究目的是为了深入了解湿地生态环境的现状和问题，探讨湿地生态系统功能及服务价值，为湿地生态环境的恢复与保护提供科学依据。

通过研究湿地生态环境，可以为人们认识和保护湿地提供理论指导和实践支撑，促进湿地资源的合理利用和可持续发展。

同时，研究湿地生态环境的现状和趋势，可以为制定相关政策和措施提供科学依据，促进湿地生态环境保护工作的开展，实现湿地生态环境与人类社会的协调发展。

通过对湿地生态环境研究的深入探讨，可以推动湿地生态环境科学研究的进一步发展，促进湿地生态环境保护事业的不断完善和提高。

1.3 研究意义湿地生态环境是地球上独特而丰富的生态系统之一，具有重要的生态功能和服务价值。

研究湿地生态环境的意义在于增进我们对湿地生态系统的认识，保护和维护湿地生态环境的可持续发展。

湿地生态环境的研究可以帮助我们更好地理解自然界中湿地的生态过程和生物多样性。

湿地生态环境修复工程新技术新材料新工艺的应用1. 引言湿地作为一种重要的自然资源，具有维持生态平衡、调节气候、提供生态服务等诸多功能。

然而，由于人类活动和自然灾害等原因，湿地面临着严峻的生态环境问题。

为了修复湿地生态环境，传统的方法往往效果有限，需要引入新技术、新材料和新工艺。

2. 新技术的应用(1) 生态创新技术生态创新技术是指通过模拟自然过程，在湿地内部引入合适的生物群落和生物物种，促使湿地的自我修复能力提升。

例如，通过引入具有拮抗作用的微生物，可以减少湿地内有害菌的滋生，从而提高湿地水质的净化效果。

(2) 高效处理技术高效处理技术是指通过物理、化学或生物方法，在湿地内部迅速降解有害物质，改善湿地生态环境。

例如，利用高效生物滤池技术，可以净化湿地的底泥和水质，提高湿地的净化效果，并增加湿地中的生物多样性。

3. 新材料的应用(1) 生态材料生态材料是指通过绿色环保的方法制备的湿地修复材料。

这些材料具有良好的渗透性、保水性和保湿性，可以有效改善湿地的水质和土壤条件。

例如，利用生态材料来覆盖湿地表面，可以有效防止水质污染和泥沙淤积，促进湿地植被的生长。

(2) 高效吸附材料高效吸附材料是指具有优异吸附性能的材料，可以将湿地中的有害物质快速吸附并固定。

例如，利用高效吸附材料来处理湿地中的重金属离子，可以减少其对湿地生态系统的伤害，并改善湿地的水质。

4. 新工艺的应用(1) 可持续运营工艺可持续运营工艺是指在湿地修复过程中，通过合理规划和管理，实现湿地的长期稳定运营。

例如，利用自然湿地的自净能力，结合现代科学技术，开展湿地的正常运营和维护工作，保持湿地生态系统的健康发展。

(2) 智能监测与管理工艺智能监测与管理工艺是指利用先进的传感器和监测设备，对湿地的水质、气候等环境因素进行实时监测，并通过智能化的管理系统进行数据分析和处理。

这种工艺可以帮助湿地修复工程的实施者及时了解湿地的状况，并采取相应的措施，保证修复工程的有效进行。

第36卷第3期 湖南农业大学学报(自然科学版) Vol.36 No.3 2010年6月 Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Jun ．2010 DOI:10.3724/SP.J.1238.2010.00356人工湿地水质净化机理与生态工程研究进展蒋廷杰1a ，齐增湘1b ，罗军2，甘德欣摘 要：在阐述人工湿地净化污水机理的基础上，综述近年来国内外出现的各种新型污水生态处理技术：构建复合人工湿地系统、蚯蚓生态滤池、生物栅与生物浮岛、生态砾石床技术和人工水草生态净化技术．1b*(1.湖南农业大学a.科学技术处；b.园艺园林学院，湖南 长沙 410128；2.湖南省森林植物园，湖南 长沙 410116)关键词：人工湿地；污水净化；机理；生态工程中图分类号：X52 文献标志码：A 文章编号：1007-1032(2010)03-0356-07Mechanism of sewage purification and study progress of ecological engineering in constructed wetlandJIANG Ting-jie 1a , QI Zeng -xiang 1b , LUO Jun 2, GAN De-xin1b*(1.a.Department of Science and Technology; b.College of Horticulture and Landscape, HNAU, Changsha 410128, China; 2.Hunan Forestry Botanical Garden, Changsha 410116, China)Abstract ：Based on the sewage purification mechanism of constructed wetland, the new sewage purification methods using ecological engineering technology which appeared recently at home and abroad were summarized as follows: It is essential to establish compound constructed wetland systems, earthworm ecology filter ponds, bio-railings and biological floating island with eco-gravel-bed technology and artificial plants purification technology as well. Key words ：constructed wetland; sewage purification; mechanism; ecological engineering国际湿地公约(Ramsar 公约) 将湿地定义为：“湿地是指不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地、水域地带，静止或流动的淡水、半咸水、咸水，包括低潮时水深不超过6 m 的海水水域”[1]．湿地是一类既不同于水体，又不同于陆地的特殊过渡类型生态系统，是水生、陆生生态系统界面相互延伸扩展的重叠空间区域．该系统与周围相邻的系统有密切关系，与它们发生物质和能量交换[2]．湿地具有重要的生态服务功能：涵养水源、孕育生境、调节气候、湿润空气、净化环境、维持生物多样性，以及提供教育、科研、旅游及文化服务场所等．另外还有在城市水循环中的排毒功能(滞留与降解污染物、吸纳多余的营养物)和洪水调蓄功能，被誉为“地球之肾”[3]人工湿地(constructed wetland)是人们仿照自然湿地设计、建造，且可控制和工程化的水生生态系统．[4]，一般由人工基质(如土壤、碎石、卵石等)、特定的水生植物(如芦苇、菖蒲、水葱等)、特定的水生动物(如鱼、蛙、水生软体动物等)等组成，是一种独特的“土壤—植物—动物—微生物—水体”生态系统[5]，具备水质净化与环境美化双重功能．研究表明，人工湿地能够利用复合生态系统，通过物理、化学和生物三重协调作用来实现对污水的高效净化．笔者综述了有关人工湿地土壤(基质)、湿地收稿日期：2009-11-24基金项目：湖南省科学技术厅项目(2008FJ3048)；湖南省自然科学基金项目(08JJ6021)；湖南农业大学青年科学基金项目(07QN41) 作者简介：蒋廷杰(1973—)，男，湖南道县人，硕士，高级农艺师，从事园艺栽培、农业生态和科技管理工作，jtj8273@ ；﹡通讯作者，dexingan@第36卷第3期蒋廷杰等人工湿地水质净化机理与生态工程研究进展357植物、微生物和水生动物对于污水净化的机理研究进展，对人工湿地生态工程技术的最新进展和应用进行了展望．1 人工湿地水质净化机理人工湿地对污水的作用机理十分复杂．一般认为，人工湿地生态系统是通过物理、化学及生物三重协同作用净化污水．物理作用主要是过滤、截留污水中的悬浮物，并沉积在基质中；化学反应包括化学沉淀、吸附、离子交换、拮抗和氧化还原反应等；生物作用则是指微生物和水生动物在好氧、兼氧及厌氧状态下，通过生物酶将复杂大分子分解成简单分子、小分子等，实现对污染物的降解和去除．1.1 基质净化机理人工湿地中的基质由土壤、细砂、粗砂、砾石、碎瓦片、粉煤灰、泥炭、页岩、铝矾土、膨润土、沸石等介质中的一种或几种所构成，是湿地植物的直接支撑者，为植物和微生物提供营养，具有巨大的比表面积，易形成生物膜，污水流经颗粒表面时，污染物通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]，不同的基质有不同的处理能力[7-8]．湿地基质的类型、结构和肥力状况直接决定湿地植物的类型、数量和质量，并通过食物链影响湿地动物的类群、生长和发育，最终影响湿地生态系统的物质生产．基质也是湿地微生物、水生动物的生活场所，在基质颗粒的周围形成生物膜，通过提供能源和适宜的厌氧条件加强氮的转化．研究表明,在不考虑植物因素的条件下,经过湿地处理的模拟生活污水的COD、BOD5、TSS、总氮、总磷等污染物浓度下降，水质得到改善[9]．研究还表明，选择合适的人工湿地基质材料和厚度，对提高人工湿地净化能力至关重要[9-11]1.2 植物净化机制．植物是湿地中最重要的去污成分之一，在人工湿地净化污水的过程中起着重要作用．根据植物对污水净化机理的差别，可分为直接净化作用和间接净化作用．直接净化作用是指植物通过吸收、吸附和富集等作用直接去除污水中污染物[12]．间接净化作用是指植物根、茎输送氧气，增强和维持基质的水力传输，影响水力停留时间，通过根系巨大的表面积创造利于各种微生物生长的微环境[8,13-14]1.2.1 直接净化作用．植物在生长过程中能吸收污水中的无机氮、磷等，供其生长发育．湿地植物对氮的去除作用主要是：氨的挥发作用、NH4+的阳离子交换作用、吸收、硝化和反硝化作用等．科学家研究认为，通过植物根部根毛周围充满氧气的液体薄膜中的好氧微生物的硝化作用，可将NH4+转化成气体，释放到大气中．除此之外，植物本身也可以吸收一部分NH4+，NH4+进入植物后通过氨化反应将其去除，合成蛋白质、氨基酸、酶等有机氮，消除其对植物的毒害作用，然后通过收割植物去除．污水中无机磷在植物吸收及同化作用下可转化为植物的A TP、DNA等有机成分，通过植物的收割而从系统中去除[15]有研究表明，香蒲每年每公顷可吸收2 630 kg 氮、403 kg磷和4 570 kg钾．[16]．对不同水生植物如凤眼莲、香蒲和糜稷[17]、香蒲、菖蒲[18]、芦苇、水葱、香蒲、千屈菜[19]、芦苇[20] 的研究表明，水生植物对硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐、铵等有很好的去除效果．除营养元素外，大型水生植物还可吸收铅、镉、砷、汞和铬等重金属，以金属螯合物的形式蓄积于植物体内的某些部位，通过植物的产氧作用使根区含氧量增加，促进污水重金属的氧化和沉降，还可通过植物挥发、甲基化等作用达到对污水和受污染土壤的生物修复．重金属在一般植物中的积累量为0.1~100 μg/g[21]，研究发现，凤眼莲可以富集铜、铅、镉、铬、汞、锌和银[17，22]．香蒲对铅、锌、铜、镉吸收的绝对量分别为128、1 375、28、120 mg/kg [23]．风车草能吸收富集水体中30%的铜和锰，对锌、镉、铅的富集也在5%~15%[24]．芦苇净化Pb、Mn、Cr的能力分别是80.18%、94.54%和100%，槐叶、细绿萍、泽泻、狭叶慈菇、荇菜、美人蕉、红蛋等对Cd、As、Hg、Zn等重金属均有一定的吸收净化作用[25-26]．有机污染物的去除是湿地植物通过吸收积累非毒性代谢物，强化根际的矿化作用，以及氧化-还原反应、水解反应来实现无毒[27] 和达到提高病原体去除率的效果[28-29]1.2.2 间接净化作用．污染物中有机物和氮的降解需要微生物和氧的参与，生长在湿地中的挺水植物进行光合作用产358 湖南农业大学学报(自然科学版) 2010年6月生的氧向地下部运输，释放氧到根区，使水体中的溶解氧增加，在植物根区周围的微环境中依次形成好氧区、兼氧区和厌氧区，在缺氧的基质中创造氧化条件，能促进有机物的氧化分解和硝化细菌的生长，有利于硝化、反硝化反应和微生物对磷的过量积累作用，达到除氮、磷的效果；另一方面在厌氧条件下通过厌氧微生物对有机物的降解、或开环、或断键形成简单分子、小分子，提高对难降解有机物的去除效果[8]人工湿地运行过程中，内部会出现堵塞的问题．在潜流型人工湿地中，基床中的水流一般是沿活的或死的根和根区形成的沟道及土壤的孔隙流通的．当根和根区生长时，它们干扰和疏松土壤，根和根区死亡腐烂后，留下一些管形的孔或沟(大孔)，由于植物的根和根系对基质的穿透作用，减小了基质的封闭性，增强了基质的疏松度，能非常有效地使水通过基质，使基质的水力传输得到加强和维持，提高基质的渗透率．湿地植物根孔具有土壤大孔隙的一般功能，如产生优先水流，从而提高土壤的渗透性；为氧气输入和甲烷排放提供优先路径等．[30-31]．即使较板结的土壤，在2~5年内，经过植物根系的穿透作用，其水力传输能力可与砾石、碎石相当[32]．湿地的植被降低了水流速度，延长了污水在湿地内部的停留时间，为悬浮物的沉淀创造了良好的条件，同时，在大气和湿地基质或水表面之间起到生物膜的作用，使风速在近基质或水表面降低，减少了沉淀物的再次悬浮，提高了去除污染物的能力[9]人工湿地中的水生植物除自身具有较强的对营养物质吸附、富集功能外，还与其周围环境的原生动物、微生物形成各种小环境．淹没在水中的植物的茎和叶提供了一个巨大面积的生物膜，大量光合藻类以及细菌和原生动物都集聚在植物组织上．同样，根和根区埋在湿地土壤中，根系及其根际分泌物，能为微生物的生长提供营养及场所．因此，植物的地上和地下部组织都可以形成生物膜，具有典型的活性生物膜功能，为微生物的吸附和代谢提供了良好的生化环境．特殊的根际微生态环境，提高了多种污染物富集和吸收分解的能力．[33]．这些生物膜以及湿地中上所有其他固体表面的生物膜，包括死的植物组织，对于湿地中发生的所有微生物进程都具有重要作用[34]．湿地植物还具有过滤和抑藻等效应[35]1.3 微生物净化机制． 湿地微生物主要有菌类、藻类、原生动物和病毒．微生物在湿地养分的生物地球化学循环过程中往往起核心作用，湿地中的微生物是其生态系统中的重要组成部分，在净化污染物方面发挥着重要的作用．污水中有机物的降解和转化主要是由湿地微生物活动来完成的．湿地微生物还具有吸附作用，在微生物生长过程中，需要吸收一些营养元素和重金属元素以保证生长和代谢，它们分泌的高分子聚合物，对重金属有较强的络合力．硫酸还原菌还原污水中的硫酸根产生的硫化氢与废水中的重金属反应生成金属硫化物沉淀，使废水中金属离子得到有效净化[25]．相关研究发现，湿地植物根区的细菌总数与BOD 5去除率之间存在显著相关性；氨氮的去除率与根际硝化细菌和反硝化细菌数量的相关性极显著[9]．曲霉属生物体可有效地吸附Au ，枯草杆菌可有效地吸附Au 、Ag 和Se 等[25]1.4 水生动物净化机制． 人工湿地中的水生动物有提高土壤通气透水性能和促进有机物的分解转化的生态功能．底栖动物螺蛳、螃蟹、小型软体动物、摇蚊幼虫、水蚯蚓、贝壳等和淡水鱼虾形成湿地生态系统食物链的消费者．水中的浮游生物是鱼类的饵料，通过改变鱼类的数量结构来操纵植食性浮游动物的群落结构，促进滤食效率高的植食性浮游动物生长，进而降低藻类生物量，改善水质．蚌类的增多可使水质变清，从而为轮藻类植物的大量生长提供有利条件，为草食性水禽提供食物，扩大水禽的数量及停留时间[36]2 人工湿地生态工程研究进展．水污染实质上是污水中的各种对环境有害的有机污染物和植物营养元素超过水体生态系统的自净能力，导致生态系统的退化．人工湿地生态工程技术可有效改善和恢复水域生态环境，并具有投第36卷第3期蒋廷杰等人工湿地水质净化机理与生态工程研究进展359资、维护和运行费用低廉，管理简便，处理效果好，回收资源和能源以及收获经济植物等优点，是一种有效的污水处理新途径．目前研究和应用的湿地生态工程主要包括人工湿地、蚯蚓生态滤池、生物栅与生物浮岛技术、生态砾石床和人工水草净化技术等生态工程污水处理技术，并取得了显著成效．2.1 构建复合人工湿地系统人工湿地净化污水是基质、植物、微生物共同作用的结果[14-26]．目前，人工湿地污水处理生态工程技术，按水流形式可分为表面流和潜流人工湿地，其中在潜流基础上又改造成了垂直流、波形潜流人工湿地系统等[37]．表面流人工湿地，依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上形成的生物膜的降解作用去除污染物，去除BOD5，COD效果较好[38]，但不能充分利用基质及植物根系作用，容易产生异味、孳生蚊蝇等不良效果[39]．潜流人工湿地系统，可以充分利用湿地中基质，相对表面流人工湿地卫生条件及保温效果好，受气候影响小，被欧洲、澳大利亚和南非等国广泛接受[40]，并应用于许多工程．垂直流人工湿地是结合表面流与潜流人工湿地的特点而成[41]，但易孳生蚊蝇，操作、管理不便．波形流人工湿地增加水流的曲折性，使污水以波形的流态多次经过湿地内部基质，在传统潜流湿地内部增设导流板，将布水方式设计成波形流动[42]．相对于传统湿地，波形流湿地在垂直方向上的处理更加优越[37]．有研究指出，复合人工湿地能取得较好的处理效果[43]2.2 蚯蚓生态滤池．在土壤中引入一定量的适合的蚯蚓种类而形成“蚯蚓床”，再引入污水进行处理，由于蚯蚓具有增加过滤层通透性和清除未完全分解堵塞的有机物沉淀功能[44]，使得污水的物理性过滤处理过程和有机物的分解处理过程得以分开进行，大大降低了蚯蚓生态滤池所需要的体积和处理的时间，极大地提高了滤池的处理效率，降低了成本．在处理过程中，污水养殖了蚯蚓，蚯蚓改良了土壤，通过蚯蚓的生命活动，把原本对环境有害的有机污染物和植物营养元素重新转化为土壤中的肥力和蚯蚓机体的组成部分，既处理了污水，又改良了土壤，而蚯蚓本身则可成为一种高蛋白饲料的来源，实现了资源的良性循环和再生[45]．上海的中试结果[46-47]表明，蚯蚓生态滤池COD去除率达83%~88%，BOD52.3 生物栅与生物浮岛去除率达91%~96%，SS去除率达85%~92%，氨氮去除率达55%~65%，总磷去除率35%~65%，污泥总产率为0~2 mg/L．生物栅、生物浮岛均是在水中为参与水体污染物净化的微生物、原生动物、小型浮游动物等提供附着生长条件的设施．生物栅是在固定支架上设置绳状生物接触材料，使大量参与污染物净化的生物附着生长，由于其固着生长，不易被大型水生动物和鱼类吞食，使单位体积的水体中生物数量呈几何级数增加，净化能力得以强化．生物浮岛技术是将高等水生植物或改良的陆生植物种植到富营养化水域水面上，通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机理，消除富集在水体中的氮、磷及有害物质，从而达到净化水质的效果[48]．在选用有一定经济价值的浮床植物作为植物材料，能在净化水质的同时收获农产品，使原来有害于水体的营养物质N、P元素变为具有实用价值的经济作物的养分来源，还能在一定程度上重建并恢复水生生态系统，创造生物(鸟类、鱼类)的生息空间，改善景观，并且具有一定的消波效果，可对驳岸进行保护[48-49]. 1979年德国建造了最早的用于水处理的生物浮岛．20世纪90年代中期，日本创造多样性生态系统的人工浮岛技术用于湖泊治理[49]．20世纪80年代以来，国内利用不同材料作为人工浮岛载体，种植各种植物，进行富营养化水体的净化研究[50-52] 2.4 生态砾石床技术．生态砾石床处理技术是将污染水体导入由砾石材料制成的生态滤床进行处理的方法．污水中的磷和悬浮性污染物由土壤及砾石的吸附作用去除，微生物在砾石表面形成的生物膜进行硝化反硝化作用对氮进行去除．该技术具有造价和运行费用低、水力负荷高的特点，是治理低污染环境水体的重要方法，在日本的河湖治理中已经得到了广泛应360 湖南农业大学学报(自然科学版) 2010年6月用，净化效果好，BOD 5、氨氮及总磷除去率为50%～60%，悬浮物去除率为75%～85%，实现了微污染水体(水体深度)净化的目的[53]2.5 人工水草生态净化技术． 人工水草是美国研制成功的一种有着水草形状的人造聚合物，具有巨大的生物附着表面积，其上能吸附大量微生物、原生动物、后生动物，成为鱼、虾良好的栖息地，营造出适宜各种生物的生态微环境，将水中无机和有机污染物进行高效降解和净化．据报道，中国广州、中山等城市利用这种人工水草治理景观水体，使水体的生态系统功能很快得以恢复，浮游藻类消失，水体腥臭味也得到消除，水体变得清澈透明，水中鱼类健康生长[54]3 展 望．综上所述，人工湿地净化污水主要依赖湿地土壤(基质)、湿地植物、微生物和水生动物以及它们之间的相互作用，通过一系列复杂的物理、化学以及生物途径实现的．人工湿地具有能耗、费用低，技术要求和管理简单的特点[55]，在发展中国家具有很好的应用潜力[56](1) 研究以湿地污水处理工程建设与管理技术相结合的环境治理生态工程与技术，开发人工湿地污水处理新技术与新方法，并在生产实践上获得效益．结合不同地区不同污水的特性，筛选出能具有经济价值的超积累植物，不仅能把吸收的污染物(特别是重金属)转移、贮存到茎叶，而且能回收有价值的成分，起到“植物采矿作用”，选择合理的植物配置形式有助于提高污染物的处理效率．国内外对运用各种生态工程技术治理污染水体的研究较多，并且取得了较好的效果．但在实际的污水治理工作中采用的生态工程技术手段比较单一，因此，利用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，应用各种技术开发多维的生态工程技术，积极导入并构筑合理的生态系统，克服各种单项技术的弊端，充分体现多种生态工程技术结合所带来的强大生态功能，获得污水处理与资源化的最佳效益．湿地生态工程技术在以下方面有待于进一步开展工作．[57]．对水生动物参与污染物净化方面的作用过程进行研究．营建生化一体化水生动植物复合生态体系，构建一个完整的、良性循环的生态系统[58](2) 运用景观生态学、农业生态学的理论与方法，加强人工湿地生态工程模式与配套管理技术研究，如云南洱海流域的“塘-人工湿地-草滤带”复合处理系统．[59]，中国三江平原湿地首创的“稻-苇-鱼”、在珠江三角洲建设的“桑基鱼塘”等湿地农业生态工程，取得显著的社会、经济和生态效益[2]引入活性污泥数学模型，并根据水质和负荷进行人工湿地生态工程的设计．[60]参考文献：，同时，生态工程的发展要体现“人居-产业-景观”的融合．人工湿地生态工程应融入园林设计和园林工程技术，不仅要在净化污水上发挥重大作用，而且要为居民提供可观、可赏、可憩的自然生态景观场所，让人们感受到大自然的和谐与野趣，获取最大的生态效益和社会经济效益． [1] 李博．生态学[M]．北京：高等教育出版社，2000：280. [2] 杨永兴. 国际湿地科学研究的主要特点、进展与展望[J].地理科学进展，2002，21(2)：111-120.[3] 王如松. 圆明园塑膜防渗风波的生态学思考[J]. 科技导报，2005，23(6)：4-6.[4] Bachand P A M ．Denitrification in constructed free-watersurface wetlands[J]．Ecological Engineering ，2000，16(1)：17-32.[5] Dunne E J ，Culleton N O ，Donovan G ，et al. An integratedconstructed wetland to treat contaminants and nutrients from dairy farmyard dirty water[J]．Ecological Engin- eering ，2005，21(3)：221-234.[6] 郑洁敏，牛天新，宋亮.污水生态处理技术概述[J]. 杭州农业科技，2008(2)：26-28.[7] 廖婧琳，苏跃，徐德福，等. 人工湿地生态工程中基质的筛选及应用研究[J]. 环境科学与技术，2008，31(8)：125-128.[8] Kaoru Abe ，Yasuo Ozaki. Wastewater treatment by usingkenaf in paddy soil and effect of dissolved oxygen concentration on efficiency[J]. Ecological Engineering ，2007，23(9)：125-132.[9] 周红菊，尚忠林，王学东，等. 湿地净化污水作用及其机理研究进展[J]. 南水北调与水利科技，2007，5(4)：64-66.[10] Yasar Avsara ，Hussein Tarabeah ，Shlomo Kimchie ，et al.Rehabilitation by constructed wetlands of available第36卷第3期蒋廷杰等人工湿地水质净化机理与生态工程研究进展361wastewater treatment plant in Sakhnin[J]. EcologicalEngineering，2007，23(6)：27-32 .[11] Headley T R，Herity E，Davison L. Treatment at differentdepths and vertical mixing within a one-metre deephorizontal subsurface-flow wetland[J]．Ecological Engi-neering，2005，21(5)：567-582.[12] Cheng S P，Wu Z B，Kuang Q J. Macrophytes inartificial wetland[J]. Journal of Lake Sciences，2002，14(2)：179-184.[13] Vymazal J. The use of subsurface constructed wetlandsfor wastewater treatment in the Czech Republic: 10years experience[J]. Ecological Engineering，2002，18(5)：633-646.[14] Wood A. Constructed wetlands in water pollution controlfundamentals to their understanding[EB/OL]．http:11/CNPC/hjysh/syzs/lsht/2008-02-18. [15] 张京梅．污水湿地处理中植物的净化作用[EB/OL]./CNPC/hjysh/syzs/lsht/2008-02-18．[16] Brix H. Functions of macrophytes in constructedwetland[J].Water Science and Technology，1994，29(4)：71-78.[17] Maine M A，Suñe N，Hadad H，et al. Nutrient and metalremoval in a constructed wetland for wastewatertreatment from a metallurgic industry[J]. EcologicalEngineering，2006，22(6)：341-347.[18] Noeon Park，Joon Ha Kim，Jaeweon Cho. Organicmatter，anion，and metal wastewater treatment inDamyang surface-flow constructed wetlands in Korea[J].Ecological Engineering，2008，24(2)：68-71.[19] 翟旭，吴树彪，侯保朝，等. 人工湿地植物净化效果研究[J]. 安徽农业科学，2009，37(31)：15368-15370.[20] 马永胜，赵冉，孙光，等. 人工湿地对稻田排水净化效果的研究[J]. 东北农业大学学报，2009，40(7)：45-48.[21] 尹士君，汤金如. 人工湿地中植物净化作用及其影响因素[J]. 煤炭技术，2006，25(12)：115-118.[22] 马安娜，张洪刚，洪剑明. 湿地植物在污水处理中的作用及机理[J]. 首都师范大学学报，2006，27(6)：57-63.[23] 李柳川，陈桂珠. 人工实验田中的香蒲对重金属的吸收效应研究[J]. 有色金属环保，1991(2)：43-46. [24] Cheng S，Grosse W，Karrenbrock F，et al. Efficiency ofconstructed wetlands in decanted monition of waterpolluted by heavy metals[J]. Ecological Engineering，2001，17(3)：317-325.[25] 张宗元，赵志怀，陈宇松. 人工湿地处理酸性煤矿废水的机理研究及展望[J]. 科技情报开发与经济，2007，17(5)：158-161.[26] 张超兰，陈文慧，韦必帽，等. 几种湿地植物对重金属镉胁迫的生理生化响应[J]. 生态环境，2008，17(4)：1458-1461.[27] Davies L C，Cabrita G，Carias C C，et al. Phragmites spp.enzymatic role in constructed wetlands towards azo-dyemitigation[J]. Ecological Engineering，2005，21(5)：594-605.[28] Soto F，Garcý M，de Luýs E，et al. Role of scirpuslactustris in bacterial and nutrient removal fromwastewater[J]. Wat Sci Tech，1999，40(3)：241-247. [29] Decamp O，Warren A. Investigation of ecologicalremoval in various designs of subsurface flow wetlandsused for wastewater treatment[J]. Ecological Engin-eering，2000，16(4)：293-299.[30] 李贵宝，周怀东，尹澄清. 湿地植物及其根孔在非点源污染治理中的展望[J]. 中国水利，2003(4)：51-52.[31] 王学东，李贵宝，王殿武，等. 植物根孔的特性及其生态功能研究进展[J]. 中国水利水电科学研究院学报，2005，3(11)：74-78.[32] 李林锋，年跃刚，蒋高明. 人工湿地植物研究进展[J].环境污染与防治，2006，28(8)：616-619.[33] 安树青．湿地生态工程-湿地资源利用与保护的优化模式[M]. 北京：化学工业出版社, 2002：328-383. [34] 李晓东，孙铁珩，李海波，等. 人工湿地除磷研究进展[J]. 生态学报，2007，27(3)：1226-1232.[35] 吴建强，阮晓红，王雪. 人工湿地中水生植物的作用和选择[J]. 水资源保护，2005，21(1)：1-6.[36] 陈甜甜，夏宜平. 富营养化浅水湖泊的生态修复[J].园林工程，2006(3)：32-35.[37] 李丽，王全金. 人工湿地在污水处理中的研究进展[J].华东交通大学学报，2007，24(1)：57-60.[38] Greenway M. The role of constructed wetlands ineffluent treatment and water reuse in subtropical andarid Australia[J]. Ecological Engineering，2005，21(5)：501-509.[39] Ives Magloire Kengne，Francois Brissaud，AmougouAkoa，et al. Mosquito development in a macrophyte-based wastewater treatment plant in Cameroon (CentralAfrica)[J]. Ecological Engineering，2003，19(1)：53-56.[40] 葛丽英，谈玲，何成达，等. 波形潜流人工湿地污水处理技术研究[J]. 扬州大学学报:自然科学版，2004，7(4)：75-78.[41] 吴建强，姚建杰，王敏. 2种人工湿地污水净化效果及其耐污染负荷冲击能力研究[J]. 上海环境科学，2009，28(4)：157-161.[42] Gersberg R M. Nitrogen removal in artificial wetlands[J].Water Research，1983，17(9)：1009-1014.。

山东科学ＳＨＡＮＤＯＮＧＳＣＩＥＮＣＥ第３６卷第６期２０２３年１２月出版Ｖｏｌ.３６Ｎｏ.６Ｄｅｃ.２０２３收稿日期:２０２３￣０８￣２８基金项目:山东省民盟省委２０２２年重点调研项目(盟鲁[２０２２]１３号)作者简介:蔡馨燕(１９７７ )ꎬ女ꎬ副研究员ꎬ研究方向为科技战略规划与科技情报研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:１９１５２３９７２＠ｑｑ.ｃｏｍ黄河三角洲湿地生态退化修复的应用研究进展蔡馨燕１ꎬ王毅２ꎬ陈英凯３(１.山东省科学技术情报研究院ꎬ山东济南２５０１０１ꎻ２.鲁东大学资源与环境工程学院ꎬ山东烟台２６４０２５ꎻ３.山东省农业科学院ꎬ山东济南２５０１３１)摘要:系统综述了黄河三角洲湿地生态退化现状及退化原因ꎬ并对其生态修复技术进行概括归纳ꎮ发现黄河三角洲湿地退化严重ꎬ总体面积逐年缩减ꎬ同时组成结构发生改变ꎬ自然湿地不断减少而人工湿地逐渐增加ꎬ景观格局呈现破碎化趋势ꎬ生态系统服务功能严重退化ꎮ造成黄河三角洲湿地生态退化的原因主要包括黄河水沙通量减少㊁海－陆交互作用增强㊁土壤盐渍化加剧㊁气候暖干化㊁外来物种入侵和人类活动ꎮ目前采用的生态修复技术包括生物组分修复㊁水体修复㊁土壤改良和综合生境修复ꎮ最后针对性地提出黄河三角洲湿地修复建议ꎬ对实践黄河流域生态保护和高质量发展的国家重大战略具有重要意义ꎮ关键词:黄河三角洲ꎻ退化湿地ꎻ湿地环境ꎻ生物多样性ꎻ生态修复ꎻ环境污染ꎻ海岸景观中图分类号:Ｘ￣１㊀㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００２￣４０２６(２０２３)０６￣０１１２￣０９开放科学(资源服务)标志码(ＯＳＩＤ):ＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆａｐｐｌｉｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｗｅｔｌａｎｄｓｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａ:ａｒｅｖｉｅｗＣＡＩＸｉｎｙａｎ１ꎬＷＡＮＧＹｉ２ꎬＣＨＥＮＹｉｎｇｋａｉ３(１.ＳｈａｎｄｏｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎꎬＪｉｎａｎ２５００００ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＬｕｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＹａｎｔａｉ２６４０２５ꎬＣｈｉｎａꎻ３.ＳｈａｎｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＪｉｎａｎ２５０１３１ꎬＣｈｉｎａ)ＡｂｓｔｒａｃｔʒＡｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｒｅｖｉｅｗｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｏｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓａｎｄｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｗｅｔｌａｎｄｓｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａ(ＹＲＤ)ꎬａｎｄｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ.ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｒｅｖｅａｌｅｄｔｈａｔｔｈｅｗｅｔｌａｎｄａｒｅａｓｉｎｔｈｅＹＲＤａｒｅｃｕｒｒｅｎｔｌｙｉｎａｓｅｒｉｏｕｓｓｔａｔｅｏｆｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎꎬｗｉｔｈｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａｏｆｗｅｔｌａｎｄｓｓｈｒｉｎｋｉｎｇｙｅａｒｂｙｙｅａｒ.Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｓｈｒｉｎｋｉｎｇｏｆｔｈｅｗｅｔｌａｎｄａｒｅａꎬｔｈｅｗｅｔｌａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｈａｓｃｈａｎｇｅｄꎬｎａｔｕｒａｌｗｅｔｌａｎｄｓａｒｅｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｗｈｉｌｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｗｅｔｌａｎｄｓａｒｅｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｉｎｇꎬｔｈｅｐａｔｔｅｒｎｏｆｔｈｅｌａｎｄｓｃａｐｅｓｈｏｗｓａｔｒｅｎｄｔｏｗａｒｄｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎꎬａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｅｒｉｏｕｓｌｙｄｅｇｒａｄｅｄ.ＴｈｅｍａｉｎｃａｕｓｅｓｏｆｗｅｔｌａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＹＲＤｉｎｃｌｕｄｅｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒａｎｄｓｅｄｉｍｅｎｔｆｌｕｘｅｓｆｒｏｍｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒꎬｉｎｃｒｅａｓｅｄｓｅａ￣ｌａｎｄｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓꎬｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｄｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｉｌꎬｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅꎬｉｎｖａｓｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓꎬａｎｄｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ.Ｃｕｒｒｅｎｔｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｗｅｔｌａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎｃｌｕｄｅｂｉｏｃｏｍｐｏｎｅｎｔｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎꎬｗａｔｅｒｂｏｄｙｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎꎬｓｏｉｌｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔꎬａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｈａｂｉｔａｔｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ.ＴｈｉｓｓｔｕｄｙｗｉｌｌｕｔｉｍａｔｅｌｙｐｒｏｖｉｄｅｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓｆｏｒｗｅｔｌａｎｄｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＹＲＤꎬｗｈｉｃｈｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｈｉｇｈ￣ｑｕａｌｉｔｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＹＲＤ.ＫｅｙｗｏｒｄｓʒＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａꎻｄｅｇｒａｄｅｄｗｅｔｌａｎｄｓꎻｗｅｔｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎻｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎻｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎꎻｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎꎻｃｏａｓｔａｌｌａｎｄｓｃａｐｅ㊀㊀黄河三角洲湿地是黄河流域保存最为完整㊁面积最大的一片湿地ꎬ以浅海㊁滩涂㊁沼泽等为主要内容ꎬ具有保护生物多样性㊁控制污染㊁蓄水调洪㊁调节气候等多种生态功能ꎮ黄河三角洲拥有丰富的自然资源ꎬ是实现海洋㊁渔业㊁盐业㊁石化工业可持续发展的先决条件ꎬ是整个黄河三角洲地区经济健康发展的重要保障[１￣５]ꎮ黄河三角洲作为黄河流域生态保护与治理的四大重点区域之一ꎬ维护黄河三角洲地区生态平衡对实现黄河流域生态保护和高质量发展的国家重大战略目标具有重要意义[６￣８]ꎮ由于人类活动干扰和自然因素的综合影响ꎬ黄河三角洲湿地面积大幅降低ꎮ在人为方面ꎬ开垦湿地㊁修建水利工程等活动ꎬ改变了黄河三角洲水文过程ꎬ导致区域内湿地水体营养不足以及高度盐渍化[９]ꎻ在人为活动干扰严重的地方ꎬ湿地植被类型单一ꎬ植被群落的各种指标均较低[１０]ꎮ在自然方面ꎬ黄河流域连年干旱少雨ꎬ枯水期增长ꎬ湿地水资源短缺ꎬ导致湿地生态系统不断退化[１１]ꎮ这一系列人为与自然因素导致黄河三角洲湿地环境㊁生态㊁灾害和资源４大问题凸显[１２]ꎮ因此ꎬ黄河三角洲湿地亟待生态环境保护与修复[１３￣１４]ꎮ长久以来ꎬ我国一直在实施许多湿地生态恢复项目ꎬ主要是通过自然恢复和工程修复相结合ꎬ进行退耕还湿㊁退耕还滩ꎬ从而恢复其退化的生态系统ꎬ但这些修复措施耗时长㊁成本高㊁成效低[１５]ꎬ不符合当前绿色低碳发展需求ꎮ国内外研究人员针对湿地生态保护与修复ꎬ创新了一系列的技术和产品ꎬ比如生物组分修复㊁水体修复㊁土壤改良和生态修复等技术ꎬ以及土壤改良剂和污染物吸附消纳材料等[１６￣１７]ꎮ但黄河三角洲正在遭受剧烈变化的人类发展活动与自然环境演变的影响ꎬ部分修复手段和产品起到的作用并不明显[１８]ꎮ因此ꎬ本文分析黄河三角洲湿地生态退化现状及原因ꎬ以目前的生态修复手段为研究重点ꎬ系统地探究我国黄河三角洲湿地生态退化修复领域的总体研究进展与热点ꎬ明确现状问题ꎬ为黄河三角洲湿地以及其他河口滨海湿地的生态退化修复提供有效建议ꎮ１㊀黄河三角洲湿地生态退化现状黄河三角洲湿地不断退化和萎缩ꎬ导致湿地生态健康和可持续发展受到严重影响ꎮ遥感影像数据分析表明ꎬ１９９０ ２０２０年ꎬ黄河三角洲湿地面积呈现先减少后增加的趋势ꎬ从１９９０年的１４５９.５ｋｍ２减少到２０００年的１４３７.４ｋｍ２再增加到２０２０年的１９７５.５ｋｍ２ꎮ滩地湿地显著减少约３５.３％ꎬ养殖池塘显著增加约６４４.３ｋｍ２[１９]ꎮ近年来ꎬ黄河三角洲湿地环境㊁生态㊁灾害和资源４大问题凸显ꎬ严重影响湿地生态服务功能ꎮ工农业污染㊁围海造地导致湿地环境受到污染ꎬ湿地面积锐减ꎬ湿地水土质量也受到严重影响[２０]ꎻ生物多样性降低㊁景观多样化受损ꎬ导致湿地生态平衡受到负面影响ꎻ赤潮㊁海岸侵蚀㊁海水入侵和油田开发等自然和人为导致的灾害ꎬ严重影响湿地资源的可持续发展ꎻ渔业资源的短缺和人为养殖的增加ꎬ导致湿地环境压力增大ꎬ湿地生态不断退化[２１]ꎮ此外ꎬ外来物种的入侵也严重影响湿地功能ꎬ例如ꎬ互花米草的外来侵入ꎬ导致黄河口湿地的芦苇㊁盐碱蓬等原生植物物种的分布面积减小ꎬ减少速率分别为０.７２ｋｍ２/ｙ与０.３９ｋｍ２/ｙꎬ芦苇斑块数目㊁斑块密度均有明显的降低[２２]ꎮ这些问题相互交织ꎬ对黄河三角洲湿地的生态服务功能和景观功能造成严重影响[２３]ꎮ２㊀黄河三角洲湿地生态退化原因黄河三角洲湿地生态环境的恶化ꎬ是人类活动与自然过程相互作用的结果ꎮ黄河三角洲内油田开发㊁围垦㊁养殖㊁堤坝㊁公路等大规模的人类活动ꎬ侵占了沿海地区的大片土地ꎬ直接导致海岸湿地的结构和功能遭受了严重的损害[２４]ꎬ工业和农业活动所产生的废水㊁生活污水以及油污等排放ꎬ长期以来未受到有效控制ꎬ造成了滩涂水体㊁盐沼以及土壤环境的严重污染ꎬ还对周边海洋生态系统造成了不可逆转的影响[２５]ꎮ除了人为干扰ꎬ自然因素也在加剧湿地生态恶化ꎮ黄河入海水量的减少以及泥沙供应的不足ꎬ直接影响了三角洲湿地的自然补给ꎬ造成湿地面临淡水资源短缺的困境[２６]ꎮ同时ꎬ海洋动力的加强也进一步削弱了湿地的稳定性ꎬ加速了湿地的退化进程[２７￣２８]ꎮ２.１㊀黄河水沙通量减少黄河三角洲湿地的形成与发展ꎬ以黄河水㊁沙资源为基础ꎮ上世纪７０年代开始ꎬ黄河入海流量和泥沙淤积量显著下降ꎬ并有越来越严重的趋势ꎮ虽然黄河自２０００年调水调沙后ꎬ没有出现过断流现象ꎬ但泥沙流量很低[２９]ꎮ２００９年利津水文站的年径流量为１４０.９亿吨ꎬ是近５０年来平均径流量的４１％ꎻ年泥沙输送能力只有１.３４亿吨[３０]ꎮ黄河水沙通量缩小ꎬ造成三角洲湿地生态系统中淡水资源量大幅降低ꎬ土壤含盐量增加ꎬ不仅引起植被多样性减少ꎬ更加重湿地生态系统的破坏与退化[３１]ꎮ同时ꎬ黄河来水量减少ꎬ也会造成河道对氮磷营养盐的消纳持留能力下降ꎬ河口湿地氮磷污染加重ꎬ提高了近海赤潮发生几率ꎬ危及湿地环境治理与生态系统服务功能[３２]ꎮ２.２㊀海－陆交互作用增强黄河近岸和河口的沉积动态变化十分显著ꎮ首先ꎬ黄河流域每年调沙活动不仅使河口潮汐动力变化ꎬ还会对泥沙沉积进程造成一定影响[３３]ꎮ其次ꎬ黄河三角洲潮间带海岸线发生演变ꎬ随着新淤泥的生成ꎬ潮间带海岸线正在逐渐变浅ꎬ导致原有的潮汐作用减弱甚至消失ꎮ由于黄河三角洲海岸湿地淡水补充和潮汐效应的削弱ꎬ导致盐碱化问题日益突出[３４]ꎮ再次ꎬ黄河河道变化频繁也是一个重要的问题ꎬ每当改道入海时ꎬ河口就会出现一个巨大的沙嘴ꎬ而废弃水道也会受到海力的侵蚀ꎬ导致黄河流线经常性处于 淤积－抬高－漫流－摇摆－改道 的周期性变化中[３５]ꎮ这种剧烈变化的海－陆交互作用加剧了黄河三角洲海岸湿地生态环境的恶化ꎮ２.３㊀气候暖干化受全球变暖影响ꎬ黄河三角洲呈现暖干化趋势ꎬ区域降水量下降明显ꎮ黄河三角洲平均降雨量５９２ｍｍꎬ多年平均蒸发量１５５０ｍｍꎬ且年内降水分配极其不均ꎬ７~８月占全年降水的４８.９％ꎬ冬春季的蒸降比高于２ꎬ甚至超过６[３６]ꎬ降水量减少导致湿地水源的匮乏ꎬ难以维持正常的生态功能ꎬ尤其是冬春季节性干旱期ꎮ冬春季节性干旱期会导致冬春土壤返盐严重[３７￣３８]ꎮ气候暖干化趋势造成的年降水量减少和季节性干旱频率增加ꎬ将使土壤盐碱化程度进一步加剧ꎬ一些盐分耐受能力不强的本土植物产生胁迫影响ꎬ可能导致植被的改变和生态系统的不稳定ꎬ从而引起湿地盐生植物群落演替和湿地生态环境恶化[３９￣４０]ꎮ２.４㊀人类经济活动加剧导致黄河三角洲湿地退化的人类活动主要包括油田开采㊁围海养殖㊁农业发展㊁城镇化活动等[４１]ꎮ这些活动导致了大量的土地开发和围垦ꎬ这直接引起了湿地面积的减少ꎬ破坏了湿地的完整性和生态功能ꎮ黄河三角洲天然湿地面积在１９７６ ２０１４年间呈逐年递减趋势ꎬ耕地面积不断扩大ꎮ到２０１５年ꎬ黄河三角洲自然湿地的碎裂化程度和斑块形态的复杂性都明显提高ꎬ而滩涂面积则显著减少ꎮ以农业活动为例ꎬ一方面ꎬ农田频繁的引黄灌溉ꎬ与湿地竞争淡水资源ꎬ水资源的匮乏使得湿地难以维持正常的水生态系统[４２]ꎻ另一方面ꎬ农业施用的大量化肥与退水排盐ꎬ造成下游受纳湿地盐㊁氮㊁磷㊁农药㊁抗生素输入量增加ꎬ加重了湿地生态净化功能负担并危及湿地生态系统的健康[４３]ꎮ２.５㊀互花米草入侵威胁湿地生物多样性互花米草(Ｓｐａｒｔｉｎａａｌｔｅｒｎｉｆｌｏｒａ)原产于北美地区ꎬ具有生长迅速㊁耐盐碱㊁强大的生殖能力等特点ꎬ在引入中国后迅速扩张成为入侵物种ꎮ自２０１０年起ꎬ互花米草在黄河三角洲的分布面积和规模不断扩大ꎬ截至２０１５年ꎬ互花米草覆盖面积超过２０ｋｍ２[４４]ꎮ互花米草入侵导致黄河三角洲湿地生态系统趋向简化ꎬ系统内能流和物流中断或不畅ꎬ系统自我调控能力减弱ꎬ生态系统稳定性和功能有序性降低ꎮ研究表明ꎬ互花米草的生长会消耗大量水分ꎬ导致湿地水源减少ꎬ加剧湿地退化[４５]ꎮ互花米草生长也会改变湿地微地形和水流状况ꎬ影响湿地的水动力学过程ꎮ互花米草的竞争性生长还会使得本土植物难以存活ꎬ威胁本土湿地植物的多样性[４６]ꎮ由于互花米草的侵入ꎬ黄河口湿地内芦苇和盐碱蓬的分布范围逐渐减少ꎬ湿地景观斑块呈现破碎化ꎬ景观类型趋于多样化与均匀化ꎬ景观异质性降低ꎬ对湿地植被多样性㊁底栖动物与鸟类的生存环境产生负面影响[４７￣４８]ꎮ３㊀黄河三角洲湿地生态修复技术湿地生态修复是指根据自然㊁可行性等原则ꎬ选择合理的生态修复策略ꎬ以恢复退化湿地原有的结构和功能ꎬ并尽量保持其稳定[４９]ꎮ生态修复包括自然恢复与人工修复ꎮ自然修复指在消除了外部环境的压力和干扰后ꎬ经过一段时间的自然恢复ꎬ形成了一个比较理想的生态系统[５０]ꎮ人工修复指在排除了外部的压力和干扰后ꎬ仅靠自然过程是很难或无法恢复到预期的ꎬ需要借助人为干预手段来进行修复ꎬ通常是对破坏超过一定阈值㊁不能恢复的湿地生态系统进行修复ꎮ根据上文所提到的黄河三角洲湿地退化原因ꎬ本文将黄河三角洲退化湿地生态修复技术归纳为生物组分修复㊁水体修复㊁土壤改良和综合生境修复４个部分[５１]ꎮ３.１㊀生物组分修复３.１.１㊀植物群落重建技术在滨海盐沼和淡水湿地的基础上ꎬ通过引入种植碱蓬㊁盐碱蓬㊁芦苇等本土湿地植物ꎬ增加生物多样性㊁提高湿地生产力[５２]ꎮ或者通过优化和提升土壤种子库ꎬ如盐地碱蓬种子库的强化与促发技术ꎬ柽柳和芦苇群落的种子库的改造技术ꎬ促进湿地植被物种更新和植被演替ꎮ植物群落重建可以结合生态工程方法ꎬ如建立湿地过滤系统㊁植物滨岸带和人工湿地ꎬ缓解湿地盐渍胁迫㊁减轻水土污染ꎮ例如辽河河口正在实施的修复工程ꎬ采用了本土先锋植物碱蓬ꎬ修复效果明显ꎬ但工程对时间和人力需求比较大ꎬ对气象和气候条件要求严格ꎬ且后期监管和维护也需额外的资源[５３]ꎮ３.１.２㊀生物入侵防治技术采取工程㊁物理㊁化学等多种方法对外来植物进行杀死和清理ꎬ防止其再次侵入ꎮ工程措施包括围堰㊁淹水㊁晒地㊁引水ꎻ物理措施包括刈割㊁铲除㊁火烧等ꎬ防止其在当地建立繁殖种群ꎻ或者修建屏障㊁围栏等ꎬ限制入侵物种的移动和传播ꎻ化学防治方法以滩涂米草除控剂为主[５４]ꎮ在采取防治技术后ꎬ常移栽本地植物ꎬ加速受损生态系统的修复和恢复ꎬ提高湿地生态系统对抗入侵物种的抵抗力ꎬ但此技术除成本高以外ꎬ其在黄河三角洲湿地实施的工程复杂性和风险也比较高ꎮ３.１.３㊀增殖和释放技术在黄河三角洲湿地和海洋资源逐渐减少的情况下ꎬ根据水生动物种类构成ꎬ释放各种鱼类㊁虾㊁蟹㊁螺㊁贝等水生动物ꎬ使水生生态系统结构得到合理优化ꎬ恢复鱼类的种群与数量[５５￣５６]ꎮ尤其在黄河三角洲地区ꎬ利用这种技术可以提高鱼类的数量和多样性ꎬ保持水生生态系统的完整性ꎬ维护渔业水体的生态平衡ꎮ在实施增殖和释放技术时ꎬ需要考虑水生动物生存率㊁遗传多样性㊁生态位竞争等问题ꎬ同时也需要系统追踪和评估实施过程对黄河三角洲湿地生态系统的影响[５７]ꎮ生物组分修复技术主要针对黄河水沙通量减少㊁影响湿地景观结构与功能稳定㊁生物多样性等问题ꎬ对黄河三角洲的水土进行固持ꎬ提升生态系统的稳定性及生态服务功能有较好作用ꎮ３.２㊀水体修复３.２.１㊀生态补水技术生态补水技术主要靠水库㊁堤坝等蓄水方式ꎬ实现淡水资源的季节均匀分配ꎬ缓解湿地盐碱化程度ꎬ为湿地中各类生物提供所需的生存和繁衍场所[５８]ꎮ黄河三角洲湿地淡水资源短缺ꎬ可以通过历史径流量和生态－水文过程分析ꎬ优化湿地的生态补水方式㊁数量和补水时间ꎬ并建立起一种长效补水机制维持湿地咸淡水体系平衡[５９]ꎮ但也需考虑水量不足ꎬ当地生产生活对水资源争夺等社会问题ꎮ３.２.２㊀水系连接技术水系连接技术主要通过疏通潮沟㊁涵洞改造㊁堤防拆除等措施强化水体直接的连续和水文交换ꎮ比如ꎬ有研究表明潮水可以保证翅碱蓬不会因为盐结晶而导致死亡ꎬ从而避免翅碱蓬群落退化[６０￣６１]ꎻ但海堤会使地形抬高并造成潮汐作用减弱ꎬ造成翅碱蓬群落的退化ꎮ通过拆除堤坝ꎬ恢复潮汐作用ꎬ增加湿地的水流动性ꎬ可以促进翅碱蓬群落恢复[６２]ꎬ但是相关技术实施时的水质变化㊁病害传播㊁维护和管理成本等问题也需考虑ꎮ水体修复技术主要针对黄河三角洲黄河来水来沙持续减少ꎬ流路固化ꎬ河床下切ꎬ黄河与湿地㊁滩涂的水文联通性降低ꎬ淡水补给减少等问题ꎬ有利于调控区域内的海陆交汇总作用[６３]ꎮ３.３㊀土壤改良３.３.１㊀微生物修复技术黄河三角洲的胜利油田开采对湿地土壤环境造成巨大负面影响ꎮ虽然传统物理和化学修复方法能够有效减少土壤中的石油碳氢化合物ꎬ但成本过高ꎬ可能造成二次污染ꎬ对退化土壤生态功能的修复不足[６４]ꎮ有研究表明ꎬ芽孢杆菌属(Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.)和假单胞菌(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐｐ.)等特定微生物能较好地降解碳氢化合物ꎬ常常与生物表面活性剂一起用于土壤修复领域[６５]ꎮ生物炭等富碳材料能够促进盐沼土壤中一些有利于植物生长的细菌(如根瘤菌和芽孢杆菌)繁殖ꎬ抑制一些有害真菌的生长ꎬ从而重塑微生物群落结构及其碳代谢功能ꎬ也能从微生物层面实现改善退化盐沼的生态系统服务功能[６６]ꎮ对于黄河三角洲湿地ꎬ需考虑微生物修复技术是否适用于治理当地的污染物ꎬ技术实行是否符合当地的法律法规ꎮ３.３.２㊀盐碱地改良技术盐碱地改良技术主要采用水利㊁生物㊁物理㊁化学等方法ꎬ通过对土壤特性进行优化ꎬ建立适合于盐沼湿地生态修复的土壤环境[６７]ꎮ主要途径有:(１)水利改造ꎮ以排水方式将多余盐分排出农田ꎬ以减少土壤含盐量ꎬ常用的有暗管㊁明沟㊁竖井排水等[６８]ꎮ(２)生物改良ꎮ通过种植耐盐植物ꎬ能有效降低土壤水分蒸发和避免表面盐渍化ꎬ同时还能减少地下水含盐量ꎬ改善土壤生态环境[６９]ꎮ(３)物理改造ꎮ通过改变土壤和土体物理构造来调节水盐运移过程ꎬ以降低土壤水分蒸发和减少深层土壤盐上行输运[７０]ꎮ(４)化学改造ꎮ利用化学改良剂改变土壤中的吸附离子ꎬ以达到降低土壤ｐＨ㊁碱化度以及改善土壤结构的目的ꎮ常用的化学改良剂包括石膏㊁脱硫石膏㊁硫磺㊁腐殖酸㊁糠醛渣等[７１]ꎮ盐碱地改良技术可以较好地修复黄河三角洲湿地的盐碱状况ꎬ但此技术的可持续性也是需考虑和解决的问题ꎮ３.４㊀综合生境修复３.４.１㊀鸟类生境仿真技术黄河三角洲湿地是鸟类主要栖息地ꎬ由于湿地退化造成的鸟类栖息地环境破坏ꎬ要根据鸟类生存习性ꎬ采取人工方法建立栖息环境ꎬ吸引鸟来栖息ꎬ从而使湿地鸟类的多样性得到恢复和提高ꎮ常用措施包括生境岛的隔绝㊁微细地貌改造㊁生态补充㊁围堰矮化㊁人工鸟窝㊁设置鸟食区㊁干扰隔离等[７２]ꎬ但是此技术对气候㊁食物和栖息地要求较高ꎬ人工管理依赖程度也较高ꎮ３.４.２㊀人工礁石技术人工礁石是一种人造的结构ꎬ它可以模仿自然礁石的某些特征ꎬ为湿地水生动物提供安乐窝ꎬ可为湿地鱼类的生长创造良好的生态环境ꎬ对保护渔业资源㊁保持海洋多样性㊁促进渔业资源的稳定和增殖有重要作用[７３]ꎬ但其对黄河三角洲湿地水流和沉积也会产生影响ꎮ常见的人工礁石技术主要是在水体中放置混凝土构件㊁废旧船体㊁塑料和竹制建筑等ꎮ综合生境修复技术整体技术要求高ꎬ且经济成本高ꎬ具体效果还有待进一步证实ꎮ４㊀结论与展望黄河三角洲湿地退化严重ꎬ生态系统服务功能严重退化ꎮ造成黄河三角洲湿地生态退化的原因主要包括黄河水沙通量减少㊁海－陆交互作用增强㊁土壤盐渍化加剧㊁气候暖干化㊁外来物种入侵和人类活动的影响ꎮ尽管学界已经初步认识黄河三角洲海岸生态系统退化的一般成因ꎬ但对退化因子的互作机理及其调节机制还缺乏足够认识ꎮ因此ꎬ需要加强对湿地生态系统结构㊁过程㊁功能及调控的系统深入研究ꎬ并依托黄河三角洲典型的盐沼㊁滩涂等湿地建立生态修复技术示范区ꎬ创新和示范植被恢复㊁地表径流控制㊁海陆水文调节㊁滩涂微地形改良㊁土壤改良㊁水盐调节㊁水环境净化㊁土壤修复㊁生境重建㊁生物多样性恢复等综合修复技术ꎬ为黄河三角洲湿地生态恢复工程设计与建设提供技术支撑ꎮ结合已有研究进展ꎬ从以下方面提出未来研究建议:(１)在充分考虑黄河三角洲地区的自然和社会环境问题下ꎬ开展湿地生态修复技术的大规模筛选㊁中试与示范应用ꎬ对黄河三角洲湿地生态修复非常重要ꎮ(２)需进一步优化与升级湿地生态修复技术ꎮ一方面ꎬ降低技术的生态风险ꎬ提升修复效果ꎻ另一方面ꎬ降低技术实施成本ꎬ提高实施效果的可持续性ꎮ(３)在使用土壤添加剂进行土壤改良时ꎬ应着重注意材料本身的环境安全性ꎬ以防对原生生态系统造成二次污染ꎮ参考文献:[１]邵鹏帅ꎬ韩红艳ꎬ孙景宽.黄河三角洲湿地退化和恢复对柽柳土壤有机碳含量及红外碳组分的影响[Ｊ].生态学杂志ꎬ２０２２ꎬ４１(７):１２５８￣１２６５.ＤＯＩ:１０.１３２９２/ｊ.１０００￣４８９０.２０２２０７.０２６.[２]王岩ꎬ陈永金ꎬ刘加珍.黄河三角洲湿地植被空间分布对土壤环境的响应[Ｊ].东北林业大学学报ꎬ２０１３ꎬ４１(９):５９￣６２.ＤＯＩ:１０.１３７５９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｄｌｘｂ.２０１３.０９.００１.[３]王永丽ꎬ于君宝ꎬ董洪芳ꎬ等.黄河三角洲滨海湿地的景观格局空间演变分析[Ｊ].地理科学ꎬ２０１２ꎬ３２(６):７１７￣７２４.ＤＯＩ:１０.１３２４９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｓｇｓ.２０１２.０６.０１３.[４]路广ꎬ韩美ꎬ王敏ꎬ等.近代黄河三角洲植被覆盖度时空变化分析[Ｊ].生态环境学报ꎬ２０１７ꎬ２６(３):４２２￣４２８.ＤＯＩ:１０.１６２５８/ｊ.ｃｎｋｉ.１６７４￣５９０６.２０１７.０３.００９.[５]刘峰.黄河三角洲湿地水生态系统污染㊁退化与湿地修复的初步研究[Ｄ].青岛:中国海洋大学ꎬ２０１５.[６]战琦梦.黄河三角洲潮滩自然资源资产价值评估[Ｄ].烟台:鲁东大学ꎬ２０２０.[７]黄玉芳ꎬ葛雷ꎬ单凯ꎬ等.黄河下游河道湿地演变与河防工程建设时空关系分析[Ｊ].环境影响评价ꎬ２０２１ꎬ４３(３):１３￣１８.ＤＯＩ:１０.１４０６８/ｊ.ｃｅｉａ.２０２１.０３.００３.[８]宋守旺.黄河三角洲保护区自然资源的开发与保护[Ｊ].环境与发展ꎬ２０１９ꎬ３１(１):１８８￣１８９.ＤＯＩ:１０.１６６４７/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ１５￣１３６９/Ｘ.２０１９.０１.１０９.[９]安乐生ꎬ周葆华ꎬ赵全升ꎬ等.黄河三角洲植被空间分布特征及其环境解释[Ｊ].生态学报ꎬ２０１７ꎬ３７(２０):６８０９￣６８１７.ＤＯＩ:１０.５８４６/ｓｔｘｂ２０１６０７２６１５１８.[１０]陈柯欣ꎬ丛丕福ꎬ雷威.人类活动对４０年间黄河三角洲湿地景观类型变化的影响[Ｊ].海洋环境科学ꎬ２０１９ꎬ３８(５):７３６￣７４４.ＤＯＩ:１０.１３６３４/ｊ.ｃｎｋｉ.ｍｅｓ.２０１９.０５.０１４.[１１]张心茹ꎬ曹茜ꎬ季舒平ꎬ等.气候变化和人类活动对黄河三角洲植被动态变化的影响[Ｊ].环境科学学报ꎬ２０２２ꎬ４２(１):５６￣６９.ＤＯＩ:１０.１３６７１/ｊ.ｈｊｋｘｘｂ.２０２１.０４９２.[１２]王薇ꎬ陈为峰ꎬ王燃黎ꎬ等.黄河三角洲新生湿地景观格局特征及其动态变化:以垦利县为例[Ｊ].水土保持研究ꎬ２０１０ꎬ１７(１):８２￣８７.[１３]于君宝ꎬ王永丽ꎬ董洪芳ꎬ等.基于景观格局的现代黄河三角洲滨海湿地土壤有机碳储量估算[Ｊ].湿地科学ꎬ２０１３ꎬ１１(１):１￣６.ＤＯＩ:１０.１３２４８/ｊ.ｃｎｋｉ.ｗｅｔｌａｎｄｓｃｉ.２０１３.０１.００６.[１４]贾文泽ꎬ田家怡ꎬ潘怀剑.黄河三角洲生物多样性保护与可持续利用的研究[Ｊ].环境科学研究ꎬ２００２ꎬ１５(４):３５￣３９.ＤＯＩ:１０.１３１９８/ｊ.ｒｅｓ.２００２.０４.３７.ｊｉａｗｚ.０１１.[１５]任葳.基于微地形营造的黄河三角洲退化滨海湿地修复模式研究[Ｄ].呼和浩特:内蒙古大学ꎬ２０１７.[１６]ＺＨＡＮＧＸＱꎬＨＥＳＹꎬＹＡＮＧＹ.ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｗｅｔｌａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｓｖａｌｕｅｏｆｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａ[Ｊ].ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ１９３(６):３５３.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１０６６１￣０２１￣０９１３０￣ｘ.[１７]张绪良ꎬ张朝晖ꎬ徐宗军ꎬ等.黄河三角洲滨海湿地植被的碳储量和固碳能力[Ｊ].安全与环境学报ꎬ２０１２ꎬ１２(６):１４５￣１４９. [１８]高瑞ꎬ王志勇ꎬ周晓东ꎬ等.利用多时相遥感监测与分析黄河三角洲湿地变化动态[Ｊ].测绘通报ꎬ２０２１(４):２２￣２７.ＤＯＩ:１０.１３４７４/ｊ.ｃｎｋｉ.１１￣２２４６.２０２１.０１０５.[１９]ＬＩＵＸＺꎬＱＩＳＺ.ＷｅｔｌａｎｄｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａꎬＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅｏｆＣｈｉｎａ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０１１ꎬ１１:７０１￣７０５.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｐｒｏｅｎｖ.２０１１.１２.１０９.[２０]张婉婷.基于生态系统崩溃风险的滨海湿地生态退化诊断方法研究[Ｄ].厦门:自然资源部第三海洋研究所ꎬ２０２２. [２１]钱逸凡ꎬ刘道平ꎬ楼毅ꎬ等.我国湿地生态状况评价研究进展[Ｊ].生态学报ꎬ２０１９ꎬ３９(９):３３７２￣３３８２.ＤＯＩ:１０.５８４６/ｓｔｘｂ２０１８０５１８１０９３.[２２]杨俊芳.现代黄河三角洲入侵植物互花米草遥感监测与分析[Ｄ].东营:中国石油大学(华东)ꎬ２０１７.[２３]ＹＡＮＪＦꎬＺＨＵＪꎬＺＨＡＯＳＹꎬｅｔａｌ.ＣｏａｓｔａｌｗｅｔｌａｎｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｅｒｖｉｃｅｖａｌｕｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].ＧｌｏｂａｌＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ２０２３ꎬ４４:ｅ０２５０１.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｇｅｃｃｏ.２０２３.ｅ０２５０１.[２４]ＺＨＡＮＧＸＪꎬＷＡＮＧＧＱꎬＸＵＥＢＬꎬｅｔａｌ.ＤｙｎａｍｉｃｌａｎｄｓｃａｐｅｓａｎｄｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｓｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａｗｅｔｌａｎｄｒｅｇｉｏｎｉｎｔｈｅｐａｓｔｆｏｕｒｄｅｃａｄｅｓ[Ｊ].ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ７８７:１４７６４４.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｓｃｉｔｏｔｅｎｖ.２０２１.１４７６４４. [２５]韩美ꎬ张翠ꎬ路广ꎬ等.黄河三角洲人类活动强度的湿地景观格局梯度响应[Ｊ].农业工程学报ꎬ２０１７ꎬ３３(６):２６５￣２７４.ＤＯＩ:１０.１１９７５/ｊ.ｉｓｓｎ.１００２￣６８１９.２０１７.０６.０３４.[２６]韩美ꎬ张晓慧.黄河三角洲湿地主导生态服务功能价值估算[Ｊ].中国人口 资源与环境ꎬ２００９ꎬ１９(６):３７￣４３.ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００２￣２１０４.２００９.０６.００７.[２７]孙志高ꎬ牟晓杰ꎬ陈小兵ꎬ等.黄河三角洲湿地保护与恢复的现状㊁问题与建议[Ｊ].湿地科学ꎬ２０１１ꎬ９(２):１０７￣１１５.ＤＯＩ:１０.１３２４８/ｊ.ｃｎｋｉ.ｗｅｔｌａｎｄｓｃｉ.２０１１.０２.００２.[２８]范延辉ꎬ王君.黄河三角洲石油污染土壤中微生物多样性与耐盐性初探[Ｊ].滨州学院学报ꎬ２０１０ꎬ２６(３):３５￣４０.ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７３￣２６１８.２０１０.０３.００８.[２９]王学金ꎬ陈立强ꎬ宋玉敏ꎬ等.三角洲地区黄河水资源利用现状及对策[Ｊ].水利规划与设计ꎬ２０１３(１):１８￣１９.ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６９２￣２４６９.２０１３.０１.００７.[３０]ＲＥＮＧＢꎬＺＨＡＯＹＪꎬＷＡＮＧＪＢꎬｅｔａｌ.ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｐａｒｔｉｎａａｌｔｅｒｎｉｆｌｏｒａｉｎｖａｓｉｏｎｗｉｔｈｉｎＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｄｅｌｔａｕｓｉｎｇｌｏｎｇｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｒｙ[Ｊ].ＥｓｔｕａｒｉｎｅꎬＣｏａｓｔａｌａｎｄＳｈｅｌｆＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０２１ꎬ２４９:１０７１１１.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｅｃｓｓ.２０２０.１０７１１１.[３１]ＬＵＣＸꎬＺＨＡＯＣꎬＬＩＵＪꎬｅｔａｌ.ＩｎｃｒｅａｓｅｄｓａｌｉｎｉｔｙａｎｄｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｓｌｅａｄｔｏｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＲｏｂｉｎｉａｐｓｅｕｄｏａｃａｃｉａｆｏｒｅｓｔｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０２２ꎬ３３(４):１２３３￣１２４５.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１１６７６￣０２１￣０１４２２￣９. [３２]郑明喜ꎬ解伏菊ꎬ侯传美.黄河三角洲退化湿地植被与土壤的恢复研究[Ｊ].气象与环境学报ꎬ２０１２ꎬ２８(１):１１￣１６.ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１６７３￣５０３Ｘ.２０１２.０１.００２.[３３]ＤＩＮＧＺꎬＳＵＦＺꎬＺＨＡＮＧＪＪꎬｅｔａｌ.Ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｃｏａｓｔａｌｌａｎｄｕｓｅｓｅｑｕｅｎｃｅｐａｔｔｅｒｎｓａｌｏｎｇｔｈｅｓｅａ￣ｌａｎｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎ:ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎｔｈｅｃｏａｓｔａｌｚｏｎｅｏｆＢｏｈａｉＢａｙａｎｄｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].ＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇꎬ２０１９ꎬ１１(１７):２０２４.ＤＯＩ:１０.３３９０/ｒｓ１１１７２０２４.[３４]ＷＵＸＡꎬＢＩＮＳꎬＳＹＶＩＴＳＫＩＪꎬｅｔａｌ.ＣａｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｒｅｇｕｌａｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒｂｅａｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｗａｙｔｏｓａｖｅａｓｉｎｋｉｎｇｄｅｌｔａ?[Ｊ].ＥａｒｔｈᶄｓＦｕｔｕｒｅꎬ２０２０ꎬ８(１１):ｅ２０２０ＥＦ００１５８７.ＤＯＩ:１０.１０２９/２０２０ｅｆ００１５８７.[３５]ＨＵＯＲꎬＣＨＥＮＨꎬＬＩＬꎬｅｔａｌ.ＦｌｏｏｄｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｔｈｅｕｐｐｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒｏｖｅｒｔｈｅｌａｓｔｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ Ｉｎｓｉｇｈｔｓｆｒｏｍａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｃｌｉｍａｔｅ￣ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌｍｏｄｅｌｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ[Ｊ].ＳｃｉｅｎｃｅＣｈｉｎａＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ２０２３ꎬ６６(３):５４７￣５６７.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１１４３０￣０２２￣１００８￣５.[３６]郝继祥ꎬ王一帆ꎬ邹荣松ꎬ等.黄河三角洲盐碱地改良对冬春地下水盐运动的影响[Ｊ].农业科技与信息ꎬ２０２１(１７):２２￣２４.ＤＯＩ:１０.１５９７９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ６２￣１０５７/ｓ.２０２１.１７.００７.[３７]杨婧文.黄河三角洲濒海区土壤质量盐碱退化评价与遥感反演[Ｄ].泰安:山东农业大学ꎬ２０２２.[３８]宋静茹ꎬ杨江ꎬ王艳明ꎬ等.黄河三角洲盐碱地形成的原因及改良措施探讨[Ｊ].安徽农业科学ꎬ２０１７ꎬ４５(２７):９５￣９７.ＤＯＩ:１０.１３９８９/ｊ.ｃｎｋｉ.０５１７￣６６１１.２０１７.２７.０３０.[３９]何敏ꎬ陈萍ꎬ张明增.黄河三角洲生态保护对策研究[Ｊ].中国科技信息ꎬ２０１２(６):３３.ＤＯＩ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８９７２.２０１２.０６.００１.[４０]ＳＨＩＨＨꎬＬＵＪＦꎬＺＨＥＮＧＷꎬｅｔａｌ.Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏａｓｔａｌｗｅｔｌａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙｕｎｄｅｒｔｈｅｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｌａｎｄａｎｄｓｅａ:ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａꎬＣｈｉｎａ[Ｊ].ＭａｒｉｎｅＰｏｌｌｕｔｉｏｎＢｕｌｌｅｔｉｎꎬ２０２０ꎬ１６１:１１１７３５.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｍａｒｐｏｌｂｕｌ.２０２０.１１１７３５.[４１]肖杨.黄河三角洲人类活动及其土壤盐碱退化效应[Ｄ].泰安:山东农业大学ꎬ２０１８.[４２]ＺＨＡＮＧＢＬꎬＹＩＮＬꎬＺＨＡＮＧＳＭꎬｅｔａｌ.ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＬＵＣＣｐｒｏｃｅｓｓｂａｓｅｄｏｎｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｉｎＭｏｄｅｒｎＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａꎬＳｈａｎｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅｏｆＣｈｉｎａ[Ｊ].ＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎬ２０１６ꎬ９(１):８３￣９３.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１２１４５￣０１５￣０２３４￣２.[４３]谢晓天ꎬ陈良ꎬ陈晓鹏ꎬ等.黄河三角洲农业面源磷污染时空分布研究[Ｊ].广东化工ꎬ２０２０ꎬ４７(６):１５３￣１５４. [４４]刘展航ꎬ张树岩ꎬ侯玉平ꎬ等.互花米草入侵对黄河口湿地土壤碳氮磷及其生态化学计量特征的影响[Ｊ].生态环境学报ꎬ２０２２ꎬ３１(７):１３６０￣１３６９.ＤＯＩ:１０.１６２５８/ｊ.ｃｎｋｉ.１６７４￣５９０６.２０２２.０７.００８.[４５]李昱蓉ꎬ武海涛ꎬ张森ꎬ等.互花米草入侵和持续扩张下黄河三角洲滨海湿地潮沟的形态特征及其变化[Ｊ].湿地科学ꎬ２０２１ꎬ１９(１):８８￣９７.ＤＯＩ:１０.１３２４８/ｊ.ｃｎｋｉ.ｗｅｔｌａｎｄｓｃｉ.２０２１.０１.００９.[４６]ＺＨＡＮＧＣꎬＧＯＮＧＺＮꎬＱＩＵＨＣꎬｅｔａｌ.Ｍａｐｐｉｎｇｔｙｐｉｃａｌｓａｌｔ￣ｍａｒｓｈｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅＹｅｌｌｏｗＲｉｖｅｒＤｅｌｔａｗｅｔｌａｎｄｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｅｍｐｏｒａｌ￣ｓｐａｔｉａｌ￣ｓｐｅｃｔｒａｌｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｅａｔｕｒｅｓ[Ｊ].ＴｈｅＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０２１ꎬ７８３:１４７０６１.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｓｃｉｔｏｔｅｎｖ.２０２１.１４７０６１.[４７]张光亮ꎬ白军红ꎬ贾佳ꎬ等.互花米草入侵对黄河口盐沼湿地土壤溶解性有机碳空间分布的影响[Ｊ].北京师范大学学报(自然科学版)ꎬ２０１８ꎬ５４(１):９０￣９７.ＤＯＩ:１０.１６３６０/ｊ.ｃｎｋｉ.ｊｂｎｕｎｓ.２０１８.０１.０１２.[４８]张晗旭ꎬ李馨宇ꎬ崔保山ꎬ等.黄河三角洲湿地生态修复工程对底栖动物的影响效果研究[Ｊ].环境工程ꎬ２０２３ꎬ４１(１):２２２￣２３１.ＤＯＩ:１０.１３２０５/ｊ.ｈｊｇｃ.２０２３０１０２７.[４９]杨薇ꎬ裴俊ꎬ李晓晓ꎬ等.黄河三角洲退化湿地生态修复效果的系统评估及对策[Ｊ].北京师范大学学报(自然科学版)ꎬ２０１８ꎬ５４(１):９８￣１０３.ＤＯＩ:１０.１６３６０/ｊ.ｃｎｋｉ.ｊｂｎｕｎｓ.２０１８.０１.０１３.[５０]ＬＩＳＺꎬＸＩＥＴꎬＢＡＩＪＨꎬｅｔａｌ.ＤｅｇｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆｅｓｔｕａｒｉｎｅｗｅｔｌａｎｄｓｉｎＣｈｉｎａ[Ｊ].Ｗｅｔｌａｎｄｓꎬ２０２２ꎬ４２(７):１￣１０.ＤＯＩ:１０.１００７/ｓ１３１５７￣０２２￣０１５８９￣９.[５１]马玉蕾ꎬ王德ꎬ刘俊民ꎬ等.黄河三角洲典型植被与地下水埋深和土壤盐分的关系[Ｊ].应用生态学报ꎬ２０１３ꎬ２４(９):２４２３￣２４３０.ＤＯＩ:１０.１３２８７/ｊ.１００１￣９３３２.２０１３.０４８７.[５２]ＬＩＵＺＺꎬＦＡＧＨＥＲＡＺＺＩＳꎬＭＡＸꎬｅｔａｌ.Ｃｏｎｓｕｍｅｒｃｏｎｔｒｏｌａｎｄａｂｉｏｔｉｃｓｔｒｅｓｓｅｓｃｏｎｓｔｒａｉｎｃｏａｓｔａｌｓａｌｔｍａｒｓｈｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔꎬ２０２０ꎬ２７４:１１１１１０.ＤＯＩ:１０.１０１６/ｊ.ｊｅｎｖｍａｎ.２０２０.１１１１１０.[５３]郭乾友.滩涂互花米草除治技术研究[Ｊ].防护林科技ꎬ２０１１(２):３￣５.ＤＯＩ:１０.１３６０１/ｊ.ｉｓｓｎ.１００５￣５２１５.２０１１.０２.０１９. [５４]芦康乐ꎬ杨萌尧ꎬ武海涛ꎬ等.黄河三角洲芦苇湿地底栖无脊椎动物与环境因子的关系研究:以石油开采区与淡水补给区为例[Ｊ].生态学报ꎬ２０２０ꎬ４０(５):１６３７￣１６４９.ＤＯＩ:１０.５８４６/ｓｔｘｂ２０１９０１１０００８７.[５５]潘怀剑ꎬ田家怡.黄河三角洲水质污染对淡水鱼类多样性的影响[Ｊ].水产科学ꎬ２００１ꎬ２０(４):１７￣２０.ＤＯＩ:１０.１６３７８/ｊ.ｃｎｋｉ.１００３￣１１１１.２００１.０４.００６.[５６]ＳＨＡＮＧＳꎬＨＵＳＸꎬＬＩＵＸＸꎬｅｔａｌ.ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＳｐａｒｔｉｎａａｌｔｅｒｎｉｆｌｏｒａｉｎｖａｓｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｗｅｔｌａｎｄ。

人工湿地污染物去除动力学模型研究进展史云鹏，周棋（同济大学水污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092）摘 要：人工湿地是处理污水的一种经济有效的方法。

本文对其污染物去除动力学模型的研究现状及进展进行了概述，并对其今后发展的趋势作了展望。

关键词：人工湿地；动力学模型；污水处理自西德1974年首次建造人工湿地以来，由于其具有投资低、出水水质好、操作简单、维护和运行费用低等特点，被广泛用于生活污水[1-2]、矿山酸性废水[3-4]、纺织了业[5]和石油工业[6-7]等工业废水的处理。

人工湿地作为一种较新的水处理技术，对其处理机理的理解还不够充分，对其影响因素的认识还不够全面，因此经常由于设计不当使得出水达不到设计要求或者不能达标排放，有时人工湿地甚至还会成为污染源””。

因此对湿地污染物去除动力学的研究可以为湿地的设计提供进一步的理论支持。

本文概要地介绍了人工湿地污水处理的污染物去除动力学模型的研究进展。

1 一级动力学模型1.1 一级动力学模型简介湿地设计通常采用的是一级动力学模型，其基本设计方程被澳大利亚[10]、欧洲[11]、美国[12-13]广泛应用于湿地的设计和对湿地污染物去除效果的预测。

虽然有许多局限性，但由于其参数的求解及计算过程都很简单，因此目前仍把它作为描述湿地中污染物去除的最合适的方程[14]，广泛应用于BOD 、营养物、SS 和细菌以及金属离子的去除计算。

用于湿地的一级动力学方程，主要考虑处理负荷与处理效率之间的关系，模型的推导以基质的降解服从一级反应动力学为基础。

经常《段设模型中的一些参数如速率常数等为常量，与水力负荷或进水浓度无关，以及湿地中的水流形态为稳定的柱塞流等。

这些一级动力学模型有的采用体积速率常数kv 来确定湿地所需的体积[15]，有的采用面积速率常数k 。

来确定湿地所需的面积[9,16-17]，kv 多用于潜流型人工湿地中，而kA 则在表面流入工湿地中应用更多。

人工湿地技术在水污染治理中的应用研究一、前言水是生命之源，但随着经济快速发展和人口增长，水资源的污染问题日益严重，给人类和生态环境带来了极大的威胁。

人工湿地技术是一种环保治理技术，具有低成本、高效率、可持续性等优势，在水污染治理中得到了广泛应用。

二、人工湿地技术概述人工湿地技术是模拟自然湿地功能、通过人工方式构建的湿地系统，通过人工湿地的生态系统工程学方法去处理污染水体，提高水体质量。

人工湿地分为表层流湿地和浸没式湿地两种，其中表层流湿地主要利用了湿地植物的生态学过程，对污染物进行生物吸收、吸附、生化降解等作用；浸没式湿地主要利用了湿地地表和底部的过滤、吸附、分解和改变水体化学性质的作用。

三、人工湿地技术在水污染治理中的应用1、处理污水人工湿地技术已成为城市和工厂污水处理的一个重要选择。

多数人工湿地采用人工或自然植物栖息地来减少污染物，低成本、高度可持续性。

2、农业面源污染治理在农业面源污染治理方面，人工湿地技术主要应用于阻拦、过滤和净化农田、养殖场等源头的农业废水，降低周围水环境中悬浮颗粒物、氨氮、亚硝酸盐等的浓度，减小水体富营养化程度。

3、城市暴雨及径流控制通过建设地面和地下人工湿地，增加地表和地下洞穴能力，有效地增加城市的生态调节功能，以及水的保护功能。

可以切实减少城市内的洪涝、塌陷等问题，提高城市建设质量和环保水平。

四、人工湿地技术存在的问题及解决方法1、湿地水平面中水体循环湿地水平面中的水体通常由预处理池提供，但通常情况下，水体不能流过整个湿地生态体系。

所以围绕湿地周边规划和预处理设施是非常重要的。

2、湿地对氮素、磷素的处理效果水中氮素、磷素含量较低时，湿地对其处理效果令人满意。

但若水中的氮素和磷素含量达到载荷极限时，湿地对其处理效果就会大幅度下降。

提高湿地生态系统处理效果的关键在于寻找以及利用湿地中的生态过程。

3、人为因素对湿地系统的影响湿地面临的最大威胁之一是建筑开发。

城市和城市周边地区的发展已经改变了许多积水地及湿地人工湿地的生态系统。