农村污水净化有妙计人工湿地

王尧 刘国珍 陈广峰

党的二十大报告明确把“全面推进乡村振兴”作为新时代新征程“三农”工作的主题，而当下农村的环境治理仍然是短板和弱项，农村生活污水治理率偏低，农业面源污染物排放仍处高位，农业农村污染治理是乡村振兴战略成功与否的关键。那么，农村污水净化是否有妙计呢？答案是，人工湿地！

污水处理的“肾脏”

湿地对地球具有强大的生态净化作用，与肾脏调节人体水分、排出新陈代谢废物的作用类似，所以被称为“地球之肾”。人工湿地是由人工建造或改造的湿地，在污水处理领域中应用广泛。

1903年，英国约克郡建立了世界第一个用于污水处理的人工湿地。所谓人工湿地污水处理，是指将污水、污泥等有序地投入由人工建造和控制运行的、与沼泽地相似的地面上，利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物作用，对污水、污泥等进行处理的一种技术。

近年来，人工湿地污水处理技术被广泛应用于中国农村，不仅可以解决农村污水对河流湖泊的污染问题，还可以有效改善农村居民的生活环境，保障农村居民的身体健康，促进乡村振兴和社会主义新农村建设。

农村污水知多少

中国农村污水主要包括农村生活污水和农业污水两大类。

农村生活污水一般分为厨房污水、生活洗涤污水和冲厕污水3类。其中，厨房污水主要以米糠菜屑、动植物脂肪等有机物为主，也含有钠、氯、碘等多种化学元素；生活洗涤污水中含有氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐等无机盐和钠、鉀、钙、镁等化学元素；冲厕污水中含有大量的细菌、病毒、寄生虫卵等。

农业污水主要分为农田排水、饲养场排水、农产品加工污水等。污染物质主要包括汞、铅、锌、铬、镍等重金属，有机污染物，可见悬浮物和各种病毒及虫卵等。

这些含有有毒成分的污水如果不加处理就直接排放，会引起水体污染，破坏水体功能，严重的情况下，会导致鱼虾死亡、水体黑臭，使水体的自净功能丧失，进而危害人体健康。此时就可以建造小型的人工湿地，利用湿地植物、基质及其相关微生物处理污水，这种方法不仅能有效去除污水中的悬浮物、有机污染物、氮、磷等，而且能有效去除病原微生物、重金属等物质，实现水净化。

人工湿地三部分

各显“神威”

人工湿地主要由基质、湿地植物和微生物三者组成，通常建设有一个或者几个池体或渠道，池体或渠道间设隔墙分隔，底部铺设高密度聚乙烯膜等防水材料，以防止污水下渗，保护地下水。

其中基质是人工湿地的最基础部分，目前广泛使用的有土壤、砂、砾石、沸石、石灰石、页岩、塑料、陶瓷等一种或几种组合的混合物。基质为微生物的生长提供稳定的附着基质，为湿地植物提供生长的温床和营养物质，并可通过沉积、过滤和吸附等作用直接去除污染物。

湿地植物，即基质表面种植的植物。主要包括浮水植物（如凤眼莲、浮萍等）、沉水植物（如芦竹、再力花、风车草、美人蕉、金鱼藻等）和挺水植物（如芦苇、香蒲、荸荠、莲、水芹等）。这些水生植物可以通过吸收、降解等作用，吸收水体中的氮、磷等营养物质，吸收、吸附一些有毒有害物质。而且它们的根系既可以维持湿地水力运输，也能将光合作用产生的氧气运输到根的周围，供微生物生长繁殖和降解污染物的需要。

湿地系统成熟后，基质表面和植物根系会由于大量微生物的生长而形成生物膜，常见的微生物有放线菌、磷细菌、硫细菌、亚硝化细菌、硝化细菌等细菌和真菌。微生物通过代谢活动降解污染物，为植物提供养分，使污染物转变为植物的营养。

表面流与潜流

——净化多方法

根据污水的流动方式，可以将人工湿地分为表面流人工湿地和潜流人工湿地。

表面流人工湿地，水面处于土面之上，水位较浅，一般在0.1～0.6米之间，水流缓慢，通常以水平流的流态流经各个处理单元，与自然湿地较为接近，绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成的。

潜流人工湿地，水面处于土面之下，水在填料表面下渗流，又可分为水平潜流和垂直潜流两种。所谓水平潜流就是污水从一端进入湿地，以水平流动的方式经过湿地中的基质孔隙，从另一端流出。垂直潜流是污水从湿地表面流入，从上到下流经湿地基质层，从湿地底部流出；或者，水从湿地底部流入，从下到上流经湿地基质层从顶部流出。潜流人工湿地可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力，是目前国际上研究和应用较多的一种湿地处理系统。

在实际应用中，我们可根据污水或废水的性质、水质和水量选用以上任意一种或几种设计其工艺流程。

在农村地区，与传统的建设污水处理厂的作法相比，建设人工湿地可以充分利用农村地形特点，因地制宜、因势而造。除此之外，这种污水处理方法设备简单、易于维护。规模可控；投资少，运行成本低；使用纯生物技术进行水质净化，不存在二次污染；种植水生花卉，具有良好的景观效果；种植经济价值较高的水生植物，可产生一定经济效益等，优势明显，具有广阔的发展前景。

知识链接  巴克什营集中污水处理工程

密云水库是北京重要的地表饮用水源地、水资源战略储备基地，而潮河作为密云水库的两大入库河流之一，必须要保持优良的水质。为显著改善潮河干支流水质，河北省承德市滦（luán）平县正在建设巴克什营集中污水处理工程。通过“污水收集—污水处理厂处理—人工湿地处理—河流自然净化”的流程，对沿线生产生活污水进行收集处理，实现污水达标排放。

巴克什营集中污水处理工程人工湿地是目前在建的国内规模最大的室内人工湿地，且达到了国内出水水质的最高标准。