人工湿地地一些原理
人工湿地的发展分类及机理

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。
人工湿地净化机理

人工湿地净化机理一、人工湿地概述人工湿地是一种利用湿地生态系统的生物、物理和化学作用,通过人工构建而成的一种处理污染水体的技术。
它是模拟自然湿地而建造的,具有高效、经济、环保等特点,被广泛应用于城市污水处理、农业排放治理、生态修复等领域。
二、人工湿地净化机理1. 生物作用人工湿地中最重要的净化机理就是生物作用。
在水体通过植物根系和底泥中时,有大量微生物附着在根系和底泥表面上,这些微生物能够分解有机质和氮磷等营养盐,将其转化为无机盐和气体释放出来。
同时,植物根系也能吸收营养盐,促进细菌附着和代谢。
这样就能够有效去除水中的营养盐和有机质。
2. 物理作用人工湿地还能够通过物理作用去除污染物。
例如,在过滤层中设置了多种不同粒径大小的填料材料,可以形成多级过滤层,在水流通过过滤层时,能够去除悬浮物和颗粒物。
同时,人工湿地中的植物根系和底泥也能够吸附和拦截污染物,例如重金属、油脂等。
3. 化学作用人工湿地中的化学作用主要是指氧化还原反应。
在缺氧条件下,还原态的铁、锰等离子能够与污染物发生氧化反应,使其转化为较为稳定的无害物质。
同时,在人工湿地中添加一些化学剂,例如硫酸铁等,也能够有效去除水体中的磷。
三、人工湿地的分类1. 表面流式人工湿地:即水从上到下流动的人工湿地。
这种类型的人工湿地适用于处理低浓度污染水体。
2. 底部流式人工湿地:即水从下到上流动的人工湿地。
这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。
3. 侧向流式人工湿地:即水从侧面进入,在填料层内进行处理后再排出。
这种类型的人工湿地适用于处理高浓度污染水体。
四、人工湿地的应用1. 城市污水处理:人工湿地可以作为城市污水处理的一种技术手段,通过生物、物理和化学作用去除污染物,使得污水达到排放标准。
2. 农业排放治理:农业生产中的养殖废水和农药残留等都会对周围环境造成污染,利用人工湿地技术能够有效去除这些污染物。
3. 生态修复:在城市化进程中,许多湿地被填埋或者破坏。
人工湿地知识点总结

人工湿地知识点总结引言人工湿地是一种模仿自然湿地的人工建筑,用来处理污水、保护生态环境和恢复水域生态系统。
人工湿地具有生态工程、水质净化和生态景观等功能,被广泛应用于城市和农村的污水处理、景观建设和生态保护等领域。
本文将从人工湿地的定义、分类、构建原理、应用价值和管理方法等方面对人工湿地进行总结和介绍。
一、人工湿地的定义人工湿地是指通过构建人工湿地系统,模拟自然湿地的生态过程,利用湿地植物、微生物和水体之间的相互作用,对污水进行净化和生态修复的一种水处理系统。
人工湿地通常包括湿地植物、人工废水处理设施和微生物群落等组成部分,以实现对污水的生物、物理和化学处理。
二、人工湿地的分类根据不同的处理方式和水质要求,人工湿地可以分为不同的类型,包括植物湿地、人工湿地、人工湿地、城市湿地等。
1. 植物湿地植物湿地是利用湿地植物对污水中的营养物质和有机物进行吸收和降解的一种人工湿地系统。
植物湿地通常分为浅水区、湿地植物区和生物膜区,通过湿地植物的根系、微生物和水体之间的相互作用,对污水进行净化和生态修复。
2. 人工湿地人工湿地是通过人工构建湿地废水处理系统,利用湿地植物和微生物对污水进行净化和修复的一种水处理技术。
人工湿地通常包括水生植物区、流态化区和沉淀区等功能区域,通过不同区域的水力条件和生态过程,对污水进行生物、物理和化学处理。
3. 人工湿地人工湿地是指通过人工构建湿地系统,利用湿地植物和微生物对城市污水进行净化和修复的一种城市生态水处理技术。
人工湿地通过不同的构建方式和处理措施,对城市污水进行高效净化和生态保护,是一种可持续发展的城市水处理技术。
4. 城市湿地城市湿地是指利用城市水体和湿地资源,建设城市湿地公园、湿地生态景观和城市水系等生态设施,提高城市环境质量和生态景观,实现城市生态修复和水域健康管理的一种生态设施。
城市湿地通过构建湿地景观和水体系统,提高城市生态环境和水域生态系统的健康状态,是城市可持续发展的一种生态建设方式。
人工湿地的原理

人工湿地的原理
人工湿地是模拟自然湿地环境建设的人工生态系统,通过人工构建湖泊、河流或池塘等水体环境,利用湿地植物和微生物的作用处理和改善废水的水质。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 植物吸收和降解污染物:在人工湿地中种植具有吸收和降解能力的湿地植物,如芦苇、菖蒲、香蒲等。
这些植物通过根系吸收废水中的污染物,并将其转化为植物生长所需的营养物质,如氮、磷等。
同时,湿地植物还通过释放氧气促进水中有机物的降解,改善水体的氧气含量。
2. 微生物降解污染物:湿地植物的根系及湿地底泥中富集了大量生物菌群,包括细菌、真菌等。
这些微生物通过降解废水中的有机物,将其分解为氨、硝酸盐等无害物质。
同时,微生物的降解作用还能去除废水中的重金属等有害物质。
3. 物理过滤:通过湿地中植物的生长、水流的缓慢流动以及湿地底泥的吸附作用,废水中的颗粒物质、悬浮物、泥沙等可以被物理过滤和拦截,从而使水体变得清澈透明。
4. 湿地水体循环:湿地系统中通常设有进水口和出水口,通过调控水流的流速和流向,使废水在湿地中经过多次循环处理,增加了废水与湿地植物、微生物的接触次数,提高了废水的处理效果。
综上所述,人工湿地主要通过湿地植物和微生物的吸收、降解和过滤作用,以及水体循环来达到污水处理的目的。
在人工湿
地的处理过程中,污水的有机物、氨氮、硝酸盐等污染物可以得到有效去除,同时还能改善水体的氧气含量、悬浮物和泥沙的沉淀,使废水得到净化和自然恢复。
污水处理中的人工湿地技术与应用

污水处理中的人工湿地技术与应用随着城市化进程的加速以及人口的快速增长,污水处理成为一个日益重要的环境问题。
人工湿地技术作为一种有效的低成本、环保的处理方式,正在被广泛应用于污水处理领域。
本文将介绍人工湿地技术的原理、分类以及其在污水处理中的应用。
一、人工湿地技术的原理人工湿地,顾名思义,是人为建设的具备湿地特征的区域。
它通过模拟自然湿地的生态系统功能,将废水经过植物、土壤和微生物的共同作用进行处理,达到净化水质的目的。
人工湿地技术的原理主要包括以下几个方面:1. 吸附作用:湿地中的植物和土壤具有良好的吸附能力,可以吸附并去除废水中的悬浮物、重金属离子和有机物等污染物。
2. 植物修复作用:湿地中的植物可以通过吸收废水中的营养物质,抑制藻类的生长,减少水体富营养化的问题。
3. 微生物降解作用:湿地中的土壤和根系为微生物提供了生长和繁殖的环境,微生物能够降解有机物、氨氮等污染物,进一步净化水质。
二、人工湿地的分类根据不同的处理方式和设计要求,人工湿地可以分为以下几类:1. 表层流人工湿地:主要通过湿地植物的吸附和修复作用,去除污水中的悬浮物和有机物。
2. 人工湿地-人工渗滤系统:将废水经过表层流人工湿地的预处理后,通过渗滤装置进一步过滤和去除污染物。
3. 人工湿地-人工循环系统:在人工湿地中设置循环水泵,不断循环废水,增强湿地的净化效果。
4. 人工湿地-水体循环系统:通过水体循环,将湿地处理后的水再次引入湖泊、河流等水体,实现水资源的循环再利用。
三、人工湿地在污水处理中的应用人工湿地技术在污水处理中被广泛应用,并取得了显著的效果。
以下是一些常见的应用场景:1. 城市生活污水处理:人工湿地可以用于处理城市生活污水,去除其中的有机物、氨氮等污染物,提高水质。
2. 农村污水处理:人工湿地可以作为农村污水处理的有效方式,将农业废水经过湿地处理,减少对农田和水源的污染。
3. 工业废水处理:人工湿地技术对于处理一些工业废水也有良好的效果,特别是对于含有重金属等有害物质的废水。
湿地生态修复原理

湿地生态修复原理
湿地生态修复是一种通过人工手段恢复或改善湿地生态系统功
能的过程。
其原理主要包括以下几个方面:
1. 湿地植被恢复:湿地植被是湿地生态系统的核心组成部分,能够吸收和稀释水中的营养物质和污染物,提供栖息地和食物来源。
湿地生态修复过程中,可以通过引入适宜的湿地植物,如芦苇、香蒲等,来增加湿地植被覆盖率,提高湿地生态系统的稳定性和功能。
2. 湿地水文调控:湿地的水文条件对生态系统的功能具有重要影响。
湿地生态修复过程中,可以通过修建堤坝、挖掘渠道等方式,调整湿地水位,增加水的停留时间,促进水体中的污染物沉降和湿地植物吸收,从而改善水质。
3. 湿地底质改良:湿地底质的物理、化学性质对湿地生态系统的恢复和稳定性起着关键作用。
湿地生态修复过程中,可以通过添加适量的有机物质和微生物,改善湿地底质的通气性、保水性和养分状况,有利于湿地植物的生长和水体的净化。
4. 生物多样性保护:湿地是生物多样性的重要栖息地,湿地生态修复过程中需要注重保护和恢复湿地中的物种多样性。
通过合理的湿地管理和保护措施,促进湿地中的植物、鸟类、鱼类等生物的繁衍和迁徙,维护湿地生态系统的完整性和稳定性。
总之,湿地生态修复的原理是通过调整湿地植被、水文、底质和保护生物多样性等方面,恢复湿地生态系统的功能,提高水质净化能力,维护生态平衡。
建筑工程中的人工湿地处理技术

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。
人工湿地原理及工程案例

6
1.5
地表Ⅲ
20
4
1.0
TN(mg/L) < 15 1.5 1.0
TP(mg/L) < 0.5
0.3 0.2
植物滤床技术简介
植物滤床—植物滤床是一种新型的人工湿地系统,床体内不填填料,床体和水深较浅。该 系统首先通过水生植物的立体网状根系滤层,将悬浮物等杂质去除,然后通过植物吸收作用和 附着在植物根系上的微生物对水体中的氮磷和有机污染物物进行吸收、降解,形成一个由水生 植物、微生物构成的高效生态净化系统。
预处理设施结构示意图
FTBR 反应器技术简介
FTBR 反应器(Further Tide Biological Reactor)—又称流离速分反应器,是将流离原 理与生物处理技术相结合形成的新型污水处理技术。流离速分具有两方面的含义:其一是指通 过流离作用,将污水中的悬浮颗粒,在固液界面上快速富集;其二是指污水中的有机物可快速 分解。该技术的核心材料是所谓的“流离速分球”,流离速分球是以一定粒径(大颗粒,平均 粒径为 25mm)的火山岩石料经粘结形成直径为 100mm 的球形多孔载体。
潜流湿地技术简介
潜流湿地—原水自顶部进入潜流湿地,均匀的流过湿地内部的生态填料后,自底部排出潜 流湿地;在这个过程中通过顶部种植的挺水植物、植物根部和生态填料表面附着的微生物的共 同作用,实现了水质净化的目的。
在潜流湿地上半部,由于有大气复氧和植物根系传氧作用的存在,微生物以好氧形式为主 降解水中的污染物:硝化菌在好氧条件下,将污水中的氨态氮氧化为亚硝酸态氮或硝酸态氮, 好氧异养型微生物在好氧状态下,降解污水中的绝大部分有机物。
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目录耗氧有机物的去除 (2)湿地系统对磷的去除 (3)对重金属的去除 (3)湿地系统对氮的去除 (5)湿地植物的管理 (6)湿地野生动物的管理 (7)湿地系统的防止堵塞 (8)湿地的监测 (9)进出水装置的管理 (9)湿地系统的启动 (10)人工湿地的一些原理耗氧有机物的去除人工湿地对污水中耗氧有机污染物的处理效果较好,其对有机物的去除是由于人工湿地植物的吸收利用、基质的吸附及湿地内填料上微生物膜的联合作用的结果。
污水中的有机物分为不溶性有机物颗粒和可溶性有机物两部分:不溶性有机物颗粒在湿地系统的处理原理与悬浮物处理原理相似,通过静置、沉淀、过滤被截留下来,通过微生物的同化作用被去除。
可溶性有机物的去除速度较慢而且在好氧、缺氧和厌氧区,其去除途径各不相同。
氧气主要是通过植物的传输进入湿地介质中,因此根系区域内含氧相对较高,属于好氧区域,在此区域有机物的去除通过微生物的增殖和异化作用实现,即有机物经由同化作用合成为新的原生质和通过胞内酶在好氧条件作用下迅速完成生化反应,把有机物降解为二氧化碳、水等并放出能量。
其中,前者占大部分,所有这些增殖的微生物可以通过对填料的定期更换或者对湿地植物的收割而将其从湿地系统中除去。
在远离根系的缺氧区域,有机物通过生物膜被吸附,缺氧微生物通过代谢作用把好氧条件下难降解的有机物降解。
而在离根系区更远的厌氧区域,由于缺乏进行以上生化反应的溶解氧条件,因此发生的是厌氧消化过程,在这个过程中通过兼性细菌和厌氧细菌的发酵作用降解有机物,使部分有机物经过一级代谢和二级代谢分解为二氧化碳、硫化氢等所释放的能量供微生物增殖用。
有研究表明COD和BOD的去除与各种微生物数量都有明显的相关性。
由此可见,微生物的作用是人工湿地废水中有机污染物降解的主要机制。
湿地系统对磷的去除进入湿地中的磷主要存在于土壤中,土壤对磷的裁留作用主要受土壤理化性质影响,包括土壤孔隙率、pH值、粒度、有机质含量、铁铝氧化物等。
一般来说:土壤孔隙率越大,湿地的容水体积就越大,水体中的磷在湿地内就能受到较长时间的吸附与吸收转化,净化效率也会相时增加。
在酸性和中性pH的条件下,根区跗近的亚硝化细菌和硝化细菌活动会增强,其中硝化作用占主导地位;而在碱性条件下时候,可溶性正磷酸盐的化学沉淀作用就占主导作用,从而影响湿地对磷的去除效率。
土壤对磷的储存能力与有机质含量有关,一般来说有机质含量越高,对磷的吸能力越强。
可溶性的无机磷化物比较容易与土壤中的三价铝、铁等发生沉淀和吸附反应。
湿地对磷的截留作用还与湿地的成因类型有关。
湿地的磷沉积作用是指进水中的可溶性磷酸盐通过物理作用导致磷存储于湿地内部的过程。
很多研究表明沉积物或泥煤层是湿地中磷的主要的长期汇,与陆地生态系统相比,湿地并不是磷的长期有效汇。
沉积物、枯枝落叶是天然湿地的主要储存磷的场所。
湿地系统通常都具有较好的静止沉积条件,在湿地表层具有较松散的枯枝落叶层和沉积物层。
但是在进水量剧增(如暴雨期)、在采样与进行植物收割时的人为行走、湿地中动物的活动以及收割后的湿地受强度较高的气流等影响下,湿她中的沉积物可能会再悬浮,进而导致沉积物中磷的释放。
天然湿地中的磷积累是泥炭地的起源,积累速度大概每年几毫米。
对重金属的去除对重金属的去除主要是通过吸附和化学作用来实现的。
重金属进入人工湿地系统后,便可以在湿地的基质系统内发生多重反应。
进行吸附与解吸、络合与解络、沉淀与溶解的平衡反应。
在潜流型或垂直流湿地中,重金属与填料发生化学反应而留在填料中,最后被植物吸收,或在更换填料时被去除。
湿地系统是由固相和液相组成的疏松多孔体系,该体系形成天然的过滤作用。
同时也是污水中重金属与基质中各组成部分发牛化学反应的场所。
基质系统的固相结构归根结底是由岩石分化形成的大小不同的颗粒组成,由此,湿地的物理化学性质与生成土壤的岩石有关,而其颗粒大小的不同,湿地去除重金属性质也会有所区别。
在湿地基质中除矿物质外,还有部分有机质(约占l%~10%)。
土壤中含有的胶体颗粒包括有机胶体,无机胶体、有机无机复舍胶体,因而具有很大的表面积和表面能。
有利于吸附作用,在重金属的去除过程中具有很重要的作用。
从运行的情况看,人工湿地基本上都能满足其去除要求,但对于高浓度的重金属废水不应直接进入湿地系统。
可以采用预处理的方法使湿地中的金属浓度减低到危险水平以下,同时也可以在湿地系统中种植对重金属具有积累作用的植物。
土壤中微生物,也可通过胞合作用、胞外沉淀作用固定重金属,还可以把重金属转化为低毒状态,但也有的转化为毒性更强的物质。
正如许多金属是生物体生长的重要微量元素,微生物的生长和代谢也需要吸收一些具有特殊生物学功能的微量元素,例如cu是多酚氧化酶的组分并维持酸化酶的功能。
密集的植物种植,其根区交集成复杂的网络系统,可降低进人系统内的污水的流速,有利于污水中不溶于水的悬浮金属物质的沉降及吸附。
人工湿地植物对重金属的去除主要通过以下三种途径:一是植物吸附,利用耐重金属植物根或茎叶部表面的吸附作用来使重金属固定于植物表面,降低土壤中有毒金属的移动,从而减少金属进一步扩散到环境中。
植物吸附直接在植物根部表面通过整合离子交换和选择性吸收等物理和化学过程共同作用来实现。
且不要求生物活性,因此可以说是植物去除重金属过程中最快的一步二是植物挥发,将污染物吸收到植物体内,通过植物本身的作用,转化为毒性小的挥发物质,释放到大气中。
例如,挥发作用在汞和类金属元索se的去除中起着非常重要的作用。
通垃挥发作用去除的S可占到湿地系统中se总量的20%~25%。
除此以外,铅等重金属也可以通过植物的作用形成具有挥发性的物质。
三是植物吸收,即利用专性植物根,茎吸收重金属,并将其储存在植物茎叶里,最后通过收割植物茎叶去除,从而减少土壤中的重金属含量。
根系吸收的部分金属离子。
也可能会输送到其他器官。
但总的来说以根部积累为最多。
与湿地系统吸附和转化的金属总量相比,植物吸附是很小的一部分。
但是,也有另外一项研究显示栽种植物的湿地对污水中的重金属的去除能力高于无植物系统的。
湿地系统对氮的去除湿地系统通过多种机理去除进水中的氮,这些机理主要包括生物、物理和化学反应几个方面的协同作用。
在植被污水净化系统中,忽略湿地和周围水体的氮交换量,湿地中的氮去除机理包括挥发、氨化、硝化/反硝化、植物摄取和基质吸附。
许多研究表明,湿地系统中主要去氮机理是微生物硝化/反硝化。
氨挥发由水中的PH值、铵根离子浓度、温度、风速、太阳辐射、水生植物种类、状态和数量以及系统的PH值日变化等多种因素来综合决定。
例如在有自由漂浮大型植物的系统中,氨挥发是重要的氮去除途径。
氨化将有机氮转化为无机氮,有氧时利于氨化,而厌氧时氨化速度降低。
湿地中氨化速度与温度、PH、系统的供氧能力、系统中的营养物质以及土壤的质地与结构有关。
温度升高10℃,氨化速度提高1倍。
氨化的最佳PH值为6.5~8.5,饱水土壤中由于缓冲作用其PH值处于中性范围;排水良好时,由于氨化过程中硝酸盐的积累和正一价氢离子的生成导致PH值的降低。
由于氨化和硝化竞争氧气,因此系统的供氧能力对氨氮的去除影响较大。
硝化是将铵离子生物氧化为硝酸根,是由两组自养型好养微生物通过两个过程来完成的,亚硝酸根是此反应的中间体。
硝化菌从铵或亚硝酸根的氧化过程获得能量,新细菌细胞合成二氧化碳为碳源。
反硝化是指氧气耗尽后最先发生的缺氧反应,即由异养微生物将硝酸根还原成分子氮。
反硝化以氮氧化物为最终电子受体,电子从电子供体经过几个载体系统转移到氧化程度更高的N。
得到的自由能存于ATP中,供反硝化细菌呼吸所用。
植物吸收的氮素主要是铵态氮和硝态氮,也包括一些小分子含氮有机物如尿素和氨基酸等。
植物摄取氮的潜在速度受其净生长量和植物组织中氮浓度的限制。
氮储存取决于植物组织氮浓度和最终生物量积累潜力。
因此在人工湿地的植物选择中宜选择生长快、组织氮含量高和单位面积产量高的植物作为氮同化和储存的植物。
还原态氨氮稳定而能被吸附到介质的活性部位。
但介质活性部位对氨氮的离子交换不可能作为氨氮去除的长期汇,通常认为氨氮吸附是快速可逆的。
因为系统中的氨氮通过硝化作用而减少,系统会自动重新建立交换平衡,所以,在间歇进水的系统会表现出由于吸附而去除大量的氨氮,因为吸附的氨氮在闲置阶段会损耗。
湿地可作为一些底栖动物、野畜、哺乳动物、爬行动物、节肢动物、脊柱动物和两栖类动物等的良好食物源,也为湿地氮的去除做出一定的贡献。
湿地植物的管理管理通过定期收割等方式,控制植物无限制向其他地方蔓延。
为防止杂草的大量生长,每年春季植物发芽阶段可对湿地进行淹水。
防止一些旱生杂草的生长。
待植物生长良好,足以在与杂草生长竞争中占据优势时,恢复正常水位。
由观测结果和生物量实验结果表明,在此期间预防和清除过杂草的人工湿地单元植物长势和最后产量明显高于未预防和清除杂草的湿地单元。
植物管理主要是维护那预先种在人工湿地处理系统中的植物种群。
对于表面流型人工湿地来说,枯死的植物残体会随水漂走,容易滞留在系统表层,堵塞出水控制装置,如果不及去除,连会溢出堤堰两影响出水量及质量,这种情况在秋季尤为明显。
同时,停留在人工湿地中的湿地植物在长时间浸泡之下会分解出大量的氮,磷及有机物等。
使相应污染物的出水浓度增高。
但有研究表明,在表面流型人工湿地土壤层以上形成的植物残留物沉积层能够强化硝酸盐的去除效率。
因此表面流型人工湿地系统可根据处理目标及出水效果的实际情况来确定何时进行植物收割及去除叶片。
对于潜流型湿地系统产生的杂草。
从废水处理的角度来说。
是有一定好处的,虽然杂革会影响系境的美观,但有杂草还会对湿地植物形成一个良性的生物竞争,因此也要看实际情况进行清除,可以通过春季淹没或手工去除的方法来控制杂草的生长及蔓延。
对于个设计及管理良好的潜流型人工湿地处理系统来说,收割植物并不是一定要做的。
冬天燃烧植物可以用来控制害虫,而留一些落叶可以增加砂砾表面的绝热性,使湿地系统内维持较高的温度。
在植物生长高峰季节收割植物有利于去除系统中的氮含量,对系统中磷的去除非常有限。
不过在每年秋天收割植物后会使来年春天植物生长得更加旺盛。
湿地野生动物的管理湿地处理系统中野生生物与多样性需要受到相应的保护与维持。
表面流湿地野生生物管理要把握引进有益生物和控制有害生物之间的平衡,而不是彻底消灭有害生物。
事实上,尽管大部分动物对湿地是有益的,但也不乏一些不利于人工湿地成功运行的动物,特别是一些啮齿类动物,会破坏堤坝消耗有益的挺水植物。
一些以底泥为食的动物如鲤龟、泥鳅等,会破坏湿地植物的根系以及扰动湿地底部沉积物,导致出水悬浮物增加。
水禽也带来类似的系统麻烦问题,且它们的排泄物给人工湿地的运行带来了新的难题。
对于水禽,可以通过控制自由水面的面积来进行调控,不过应以湿地的污水处理工艺要求为准。