小城市污水处理技术和人工湿地的相互作用

　　人工湿地是通过人为创造的水湿条件，在湿地上种植相应的植物。其是由人工建造而成，根据大自然的生态和化学反应对污水进行净化，是对天然湿地进行强化和模拟。人工湿地最开始起源于二十世纪，我国是在90年代才进行开展，其为我国带来相应的效益，所以应该对其进行重视。人工湿地污水的投资比较少，且有很多的优点，所以近年来我国对其有主要的研究方向，通过对污水处理的影响等各方面，进行处理应用。下文就对人工湿地在我国小城市污水处理进行分析，仅供有此方面研究的学者进行参考。

　　关键词：人工湿地,小城市,污水处理

　　1人工湿地污水处理技术的定义

　　1.1人工湿地污水的处理。人工湿地就好比天然湿地，是根据很多透水性而形成的基质，适合厌氧基质和饱和水中生长的植物。人工湿地里面的基质能够为植物提供物理支持，帮助微生物找到附着的场地，需要有一定的强度和吸收能力，是反应事物的界面。在选择植物上，需要选择比较容易存活、容易管理和比较抗污染的植物，同时要有一定的经济价值的植物，其能够吸收污染物，并且根部还能分泌微生物，给生长提供一个好的环境。污水在水里面流动，为微生物和植物提供营养。利用系统中微生物的物理、水生植物和基质等进行协调，通过离子交换、沉淀和过滤进行对污水的净化。

　　1.2人工湿地的特征。人工湿地温盐水一般都用二级和三级进行处理，其运转费用低，并且维护特别的简单，这种方式适用面比较广泛，对负荷变化有很强的适应能力，在处理污水上效果很好，综合来看其优点很多。通过调查资料显示，人工湿地系统在建设上成本的运行是传统的处理方式。通过生态角度来看，人工湿地有很强大的自我修复能力，能够保护水资源，还能随时调整气候，并且还可以吸收二氧化硫和碳氧化物这样有害的气体。因此，人工湿地上的植物有很高的经济价值和观赏价值[2]。

　　2人工湿地污水处理技术的现状

　　2.1人工湿地的研究。现如今，很多科研人员对人工湿地进行了研究。比如，研究人员对钢渣、陶瓷滤料、页岩、沸石和烁石等基质形成的湿地净化进行研究，经过对污水里面磷和有机物的对比，上述几种机制是分强弱进行排序的，其中烁石对所有污染物都有很大的波动，烁石比较容易被阻塞，微生物和钢渣对有毒金属有吸收的功效。页岩对磷的吸附力随着粒径的增加而减少。吸收饱和的材料对磷的稳定性比较差，比较适合放在水里，并且粒径越小，其本身的稳定性就会越差。经过上述的研究，钢渣是填湿地的好选择。

　　研究人员通过研究表示水渣是比钢渣更有吸附性的材料，更有使用的功效。其还对不同的基质进行优化，把煤灰和煤渣进行比例作为材料，更适合对人工湿地的使用，同时还能弥补很多弊端[3]。不同的材料吸附的程度也不同，并且在处理污水上也有很大的差别，应该依照材料的成本和性能进行选择，通过科学的对比进行最经济的处理效果。

　　2.2人工湿地植物研究。在过去德国学者对湿地经过进行相应的研究，认为根区是湿地净化的主要地方，主要是根据植物的吸收，微生物不断再生而排出污垢。植物吸收在人工湿地占有很小的部分，经过不断换算植物在吸收时贡献在20%，虽然植物在人工湿地上对净化水资源的作用不是很大，但是植物能够得到一定的提升，有很重要的防阻塞的成效。植物对人工湿地有足够的生长空间，但是没有直接证据表示根区的溶解和植物有关系。所以，在人工湿地上选择植物，应该注意综合作用和生态效应的发挥。不同的植物对污染去除有不同的功效，目前在人工湿地上有芦苇和香蒲等植物有此功效。

　　研究部门通过模拟研究表示，芦苇和卢竹在潜流人工湿地上有不同的特征，结合试验得知卢竹比芦苇更适合在潜流湿地上种植。水平人工湿地更适合种植香蒲，因为其显示不同的去磷效果。所以结论显示，风车草和茭白等植物更适合潜流人工湿地，这些植物鞥能够对污染水里面的磷起到净化作用，所以根据不同的植物有不同的净化作用，比如美人蕉去氮效果很好，茭白去磷效果显而易见，同时植物会因为在水里面停留的时间而增加[4]。人工湿地里面的植物对污水的效果和植物、天气有关系，一般在夏季和春季是最好的季节，冬季相对来讲比较差一些，比如美人蕉更适合在夏天种植。不同的植物对金属的去除能力也是不一样的，比如凤眼莲对污水的适应能力就没有水生花强，香蒲的去除能力没有风车草强，每个植物都有各自的特点，所以在选择时要根据不同的特点进行选择。

　　2.3人工湿地微生物研究。微生物是人工湿地的主要去污主体，在这方面的主要研究是种群分布和优势菌群鉴别等。根据研究发现植物在人工湿地上的数量，是根据真菌-放线菌-养细菌进行排序，细菌是人工湿地中数量最多的群体，在所有微生物中占到90%左右，而且亚硝酸细菌的数量比非根际高。因为植物的泌氧对根际微有促进作用，根际区明显比非根际区高，植物的质量在每个季节都有所不同，比如磷等污染物在温度比较低时除去效果不如高温的季节。

　　在适当的温度内，微生物可以重新复活。水的温度在达到3°以下时，湿地对其仍然可以产生很高的解决效率。有相关的研究人员表示，在稳定的人工湿地上酶的活跃性会比较高，磷和氮的活跃性是和酶有关系的。如果通风比较好久能凤酶有更强的活跃性。相关人员通过不断试验得出在人工湿地中有五株氨化细菌，是人工湿地的优势。基质酶显示人工污水的处理和相关的微生物有联系[5]。

　　3人工湿地的技术处理

　　3.1人工湿地对污水的不同处理。现在来看人工湿地主要用在生活污水和家畜的粪水等进行处理。在对小城市污水处理的过程中，通过空心砖、煤渣和煤灰为材料，通过相应的比例进行混合，氮是去除效果最显著的，在以陶粒为主要的材料下，美人蕉和芦苇等植物会很快的适应，同时会在污染物里面生长的很好，可以当做人工种植[6]。

　　3.2人工湿地和其他工艺的相互结合。人工湿地和传统的去污技术相比较有明显的优势，其不会再出现恶臭的气味，并且也可以避免淤泥现象。是现代处理污水的首选办法。下面对人工湿地和工艺结合详细说明。表面湿地的设计有很重要的特点，就是在建设时能够节约费用，并且使用材料比较少，所以此办法使用很广泛，其材料选择湿生土壤和粘土，其特点是流速低和地表水流很浅。其设计要求是，第一，湿地要根据实际情况使用负荷，第二，其停留时间需要达到十天左右。人工湿地和工艺的相互结合能够对污水处理有更好的帮助，同时，相关部门也会在此方面不断创新，让两者的结合更有效的净化污水。

　　4结论

　　人工湿地的污水系统虽然会占有很大的面积，容易发生淤积不足的现象。目前来看，人工湿地的构建是国家热门的问题，其处理是针对去除污水的效率而进行，比如在湿地上种植植物的选择，特别是季节的选择，根据不同季节选择不同的植物，才能起到有效功效。人工湿地的技术有很远大的发展前景，所以，应该对其进行不断研究，并在相应的地点进行实施，让其有更好的发展。

　　参考文献：

　　[1]宋志文,毕学军,曹军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用[J].生态学杂志,2013,(03):74-78.

　　[2]王建军.人工湿地在污水处理中的应用初探[J].辽宁城乡环境科技,2014,(03):1-2.

　　[3]任庆,张洪林,张晶,刘佳宁.人工湿地污水处理技术的应用[J].辽宁城乡环境科技,2014,(06):3-5.

　　[4]管策,郁达伟,郑祥,魏源送.我国人工湿地在城市污水处理厂尾水脱氮除磷中的研究与应用进展[J].农业环境科学学报,2012,31(12):2309-2320.

　　[5]田卫.表面流人工湿地净化污水的应用研究[D].吉林:吉林大学,2014.42(09):17-21.

　　[6]张志政,王惠,张迪.人工湿地在污水处理中的应用[J].山西化工,2009,29(05):66-68.

　　推荐期刊：《湿地科学》是由中国科学院主管，中国科学院东北地理与农业生态研究所主办的期刊杂志，其国际刊号为：1672-5948;国内刊号为：22-1349/P的CSCD的期刊杂志，适合您职称论文发表。