國潔+趙叢叢+王欣欣+羅曉+潘增輝

摘要：通過2016年1月—10月份對比監(jiān)測西北濕地公園人工濕地系統(tǒng)中進(jìn)、出水的主要水質(zhì)指標(biāo)，化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷（P）、總氮，結(jié)果表明該人工濕地對生活污水有很好的凈化作用。其中，COD、氨氮、總磷、總氮的平均去除效率分別達(dá)到了64.75%、63.62%、86.8%、74.54%，表明人工濕地系統(tǒng)對污水的凈化起到了很好的作用。說明利用人工濕地系統(tǒng)去除城市生活污水中的污染物的可行性，處理方法符合目前水環(huán)境生態(tài)保護(hù)要求。

關(guān)鍵詞：人工濕地；生活污水；去除率

中圖分類號：D668 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）52-0062-02

保護(hù)水環(huán)境是保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。人工濕地技術(shù)具有低成本、運(yùn)行簡單、耐受負(fù)荷大等特點，已經(jīng)得到廣泛關(guān)注。人工濕地是由基質(zhì)—微生物—植物組成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，通過過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解等多種途徑實現(xiàn)對污水的高效凈化，人工濕地已經(jīng)被廣泛用來處理各種污水，如城市生活污水、工業(yè)污水、城市暴雨徑流、富營養(yǎng)化湖泊水等，并取得了良好的效果[1-5]。

石家莊市西北濕地公園人工濕地主要用以處理石家莊市西北污水處理廠的生活污水出水，占地79.5公頃，其凈水系統(tǒng)主要由64個濕地單元并聯(lián)構(gòu)成，每個處理單元由一級氧化塘和二級氧化塘構(gòu)成，工藝流程為：污水處理廠出水→水泵→一級生物塘→二級生物塘→洨河，均為垂直流人工濕地，水力停留時間是24小時，濕地內(nèi)主要種植了蘆葦、鳶尾、香蒲、水蔥、芡菊菜等植物，鋪設(shè)了石英砂、礫石、沸石等基質(zhì)，通過植物根系、基質(zhì)以及濕地內(nèi)微生物、有機(jī)物的相互作用達(dá)到處理污水的作用。

一、材料與方法

1.樣品采集。根據(jù)濕地內(nèi)植物長勢以及水質(zhì)情況此試驗選取了濕地公園內(nèi)的8個處理單元，從2016年3月到2016年9月份，每月定期分別對石家莊市西北濕地公園的進(jìn)水、一級出水、二級出水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，采樣間隔為每月5—10次，采樣一般均選在天氣晴朗以及濕地正常運(yùn)行的情況下。

2.實驗方法。水質(zhì)測定方法：TP采用過硫酸鉀消解-分光光度法測定；CODcr采用重鉻酸鉀法測得；氨氮采用納氏試劑比色法-紫外分光光度法測定；TN采用堿性過硫酸鉀-紫外分光光度法測定[6]。

計算方法：每天任選不同單元的8個平行級別池子的水質(zhì)指標(biāo)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，計算測得水質(zhì)指標(biāo)的平均值，再把每月求得的平均值求和，除以每月的測量天數(shù)求出水質(zhì)指標(biāo)的月平均值。

二、結(jié)果與分析

經(jīng)過七個月對濕地公園的進(jìn)、出水水質(zhì)的監(jiān)測，2016年3月到9月份半年石家莊市西北濕地公園的水質(zhì)變化情況如圖所示，結(jié)果表明，西北公園人工濕地系統(tǒng)對石家莊市的生活污水處理效果極好，出水水質(zhì)基本都達(dá)到地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。下面是具體監(jiān)測結(jié)果及分析。

1.水中CODcr濃度的變化。由圖1可以看出，人工濕地系統(tǒng)對污水中COD的去除效果很好，其中，4—8月份濕地內(nèi)植物長勢很好，可能是由于植物根系通過對有機(jī)物的降解，并且夏季濕地內(nèi)微生物的數(shù)量較多且活動較活躍，主要依靠微生物的降解以及水生植物的吸收、攔截作用。

2.水中氨氮濃度的變化。由圖2可以看出，石家莊市西北濕地公園人工濕地系統(tǒng)對污水中氨氮的平均去除效率大概為63.62%，其出水水質(zhì)均在0.35以下，基本上達(dá)到了地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。微生物的氨化、硝化和反硝化作用對氮的去除有很大影響[7-9]。

3.水中總磷（P）濃度的變化。由圖3可知，石家莊市西北濕地公園進(jìn)水口TP含量均不高（低于2.0mg/L），根據(jù)在出水口監(jiān)測的數(shù)據(jù)，1—10月份，TP的含量處在一個較低且穩(wěn)定的狀態(tài)，表明濕地系統(tǒng)對TP的凈化很明顯。

4.水中總氮（TN）濃度的變化。由圖4可以看出，濕地公園的進(jìn)水口TN的濃度均低于3mg/L，出水口總氮的濃度均小于1.5mg/L，且隨著季節(jié)的變化6、7、8月份的總氮濃度最低，這可能是由于夏季濕地內(nèi)植物生長情況較好，濕地植物會吸收一部分無機(jī)氮作為自身的營養(yǎng)成分。總體來說，濕地系統(tǒng)對TN的降解起到了很好的效果。

三、展望

石家莊西北濕地公園污水處理系統(tǒng)與傳統(tǒng)污水處理廠相比，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)技術(shù)要求低。本研究的結(jié)果證實了人工濕地系統(tǒng)的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價值都是非常明顯的。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃逸群.人工濕地處理城鎮(zhèn)生活污水的效用研究[D].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[2]梁康，王啟爍，王飛華，梁威.人工濕地處理生活污水的研究進(jìn)展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2014，（03）：422-428.

[3]劉豪，劉貴毅，關(guān)衛(wèi)省.人工濕地系統(tǒng)在我國中小城鎮(zhèn)污水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2006，（02）：32-34.

[4]林文周，劉海波，左文武，等.人工濕地在城鎮(zhèn)生活污水治理中的應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2008，（04）：23-26.

[5]范旭紅.人工濕地污水處理系統(tǒng)及其應(yīng)用[D].東南大學(xué)，2006.

[6]國家環(huán)境保護(hù)總局，《水和廢水監(jiān)測分析方法》編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[7]Taniguchi T，Nakano K，Chiba N，et al.Evaluation of extremelyshallow vertical subsurface flow constructed wetland for nutrientremoval[J].Water Science and Technology，2009，59（2）：295-301.

[8]付新喜.人工濕地系統(tǒng)模式原理與污水處理效果研究[D].中南林業(yè)科技大學(xué)，2013.

[9]李潔.兼顧凈化功能的北方地區(qū)人工濕地植物景觀設(shè)計研究[D].中國林業(yè)科學(xué)研究院，2013.