人工湿地植物的管理与维护

人工湿地植物的管理与维护

引言

湿地植物是人工湿地的重要组成部分，不但可以吸收、降解水体中的污染物质，还能形成景观要素、美化环境。但不同的湿地植物生活习性、去污能力等存在一定差异，所以湿地植物的科学选择以及合理配置是人工湿地的功能与作用得以实现的前提和基础，对污水处理效果和景观要素形成具有重要的影响，是人工湿地设计过程中必须考虑的问题。适宜的湿地植物不仅可以提高污水净化效果，方便后期管理，而且能增加景观效果。

1 植物的种植

1.1植物的选择

水生植物在处理系统中对微生物生长和污染物净化方面起着重要作用，因此，维护其健康生长对系统的运行是非常重要的。首先一点是必须选择适合于处理系统环境条件变化的水生植物种类，确保其健康生长和覆盖。如果设计中选择的水生植物不能耐受实际的运行条件，需要考虑补充其它更合适的植物种类，以保证所需的覆盖率。但如果没有更合适的植物可供选择，则需改变系统的运行条件，以便促进系统中水生植物的健康生长。

1.2 植物的搭配

科学的植物搭配可结合不同物种对特定污染物的去除优势，提高污水的综合净化效果。TANAKA等将硕大藨草与黑藻搭配，使得BOD、COD和氨氮去除率分别达65.7%、40.8%、74.8%。值得一提的是，将受气温影响小的物种与净化能力强的物种搭配，可应对季节变化对处理效果的影响。蒋永荣等在人工湿地中分别种植美人蕉、再力花和菖蒲，COD、TN、TP的去除率在冬季低温条件下仍可达到75.8%、22.0%、76.9%。

1.3种植密度的确定

人工湿地植物的栽种密度是工程设计与施工人员必须考虑的同题，一般单位为株/m2或丛/m2。陆生植物类型与湿生木本植物类型的密度依据平常园林绿化的要求进行。乔木主要考虑景观，灌木与草木主要是恢复后能够基本覆盖地面。

植物种植密度过低难以保证水质净化效果，过高则浪费资源而且植物之间互相遮蔽削弱光合作用，同时也不利于提高水质净化效果。IBEKWE等发现人工湿地植物种植密度为50%可以使硝酸盐氮的去除率达到96.3%，而植物种植密度为100%时反而使溶解氧降低、系统氮负荷增加、微生物多样性减少。

1.4 种植时间确定

人工湿地植物栽种时间取决于哪个时间能够保证种植植物的成活率高。湿地植物成活关键是保证植物能够吸收水分，因此，一般陆生植物的最佳种植时间为植物休眠期。此时植物新陈代谢较低，植物消耗的水分最少，此时种植易保持水分平衡，提高成活率。一般球宿根植物也同样以休眠期为种植最佳时期，休眠期种植时，一般地上植物枯死，地下部分结合分球或分根茎进行栽种，人工湿地污水处理系统中种植水生和湿地植物的最佳时间一般是春天或初夏。

2 生长环境管理

2.1 水深

水深影响着植物光合速率和氧气供应量，从而影响植物生长和繁殖。水深设置需考虑季节、植物种类和目标污染物。新生植物在春季生长时水深要适当浅一些。研究表明，表面流人工湿地中芦苇在水深50 cm左右时净化效果最佳。但针对重金属和有机物去除的适用水深不同。此外，可通过增加水深来抑制有害物种生长。THULLEN等提出的“小丘”构造可保护当地植物不受入侵物种的影响。

2.2 水质

水质影响植物的生长状况。人工湿地应避免高负荷污水的冲击。研究发现，硫化物质量浓度从0 mg/L增加到3.5 mg/L蔺草的健康茎数量大幅度下降；轮叶