人工湿地的发展与应用探讨

王话翔

(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200335)

1 引言

根据住房和城乡建设部公布的数据显示，由于中国城镇人口数量逐渐增加、居民用水需求上升，中国污水年排放量逐年增长，并在2019年达到554.65亿m3。虽然年污水处理量达到了525.85亿m3，但城镇污水处理厂处理后的尾水仍存在氮(N)磷(P)浓度高、浊度低等特点，对地表水水环境仍存在一定的威胁，而在源头污水处理与尾水处理上人工湿地的地位逐渐凸显，被广泛应用在各类污水处理工程中。《国际湿地公约》中湿地指那些长期或暂时的具备水淹条件的沼泽地、泥炭地等，即水陆之间过渡带[1]。而人工湿地(Constructed Wetland, CW)则是由人工建造、运行管理，通过土壤或基质、植物、微生物等之间的物理、化学、生物的协同作用，从而净化污水的处理系统[2]。

2 人工湿地的发展历程

目前国际上关于人工湿地的研究越来越多，在Web of Science上检索主题“(constructed wetland*)or(artificial wetland*)”，截至2020年有多达1万余篇英文文献，且文献数量逐年呈指数增长，其中我国发文数量跃居首位，美国则为第二大研究国(图1)。

图1 人工湿地英文文献数量及全球分布

2.1 形成与探索

1903年世界上首座用于处理污水的人工湿地建立在英国约克郡[3]，1953年德国Max Planck研究所的著名学者Dr.Kathe Seidel研究发现，在去除污水中的有机物与无机物上，芦苇具有显著的效果，后经深入试验发现芦苇可很好的吸收污水中的沙门氏菌、大肠菌等多种细菌，研究同时建立了“Max-planck Institute-Process”系统[4]。1966年Dr.Kathe Seidel又首次发现水葱在处理污水上也能起到显著的效果，渐渐地许多专家学者开始展开湿地对污水的处理研究[5]。……