郑才波、徐威
浙江问源环保科技股份有限公司 浙江省杭州市 310000
摘要：当前，人工湿地作为一种新兴的水体净化手段，在农村生活污水处理过程中发挥了重要作用。本文聚焦于人工湿地的重要作用，首先对生活污水、人工湿地等核心概念进行了详细概述；其次分析了人工湿地的具体应用，如可以处理污水中的氮、磷、有机物等；最后，文章从笔者自身经验出发，为人工湿地的维护提出了建设性意见，如可以建立较为完善的湿地管理策略、设立专门的湿地管理小组、定期对湿地进行检查以及对植物进行更替等。
关键词：人工湿地；农村；生活污水处理；应用与研究
引言
发展中国家的水环境问题特别突出，随着国家的不断发展，建成了各种污水处理设施来应对各类废水排放量的日益增加。但经过处理的水仍不能满足排放标准，排放进河流会造成水体富营养化以及藻类的大面积爆发，对水体中的鱼类等动物造成不可避免的伤害。人工湿地以其净化效率高、投资省、出水水质稳定等优点得到广泛应用。
1人工湿地类型
1.1表面人工湿地
表流人工湿地从湿地的一边进水，污水通过植物根系、微生物、基质吸附等的共同作用得到净化，然后再从另一端排出。表面流人工湿地在北美地区得到了广泛的应用，其最表层含氧量高，水体处于好氧状态。位置较深的水体DO较低，大多处在缺氧或厌氧状态。但表面流人工湿地由于和自然人工湿地类似，易受气候条件的影响，冬季温度低时去污能力受到限制。
1.2潜流人工湿地
潜流人工湿地又可以细分为水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。潜流湿地中的好氧、缺氧交叉能更好地适应湿地中不同类型菌群的生长和代谢，提高对污染物的降解能力和处理容量。污水在床体内的自由流动，很大程度上利用基质层上的生物膜，而且还可以利用水生植物的根系对污染物的去除作用。污水环境温度相对稳定，处理效果所受限制较小，且对温度变化没有表流人工湿地敏感。所以目前我国潜流人工湿地的研究和实际应用较多。潜流人工湿地结构不同，则其水流方式也不同，进而影响湿地脱氮除磷的效果。
2人工湿地处理技术特点
人工湿地是近年来愈来愈受欢迎的一种新型生态处理单元，广泛应用于污染水体的水质净化与恢复、雨水处理、生活污水处理、垃圾渗滤液处理、尾水处理等领域，具有污染物去除效果稳定、投资费用少、运行维护成本低且能产生一定的经济效益等突出的优点，是去除二级出水中各类污染物的有效工艺之一，而且减少了排入受纳水体的负荷，提高水环境质量，具有良好的环境、经济效益。
3人工湿地的具体应用
3.1处理生活污水中的氮
生活污水中往往含有大量的氮，这些氮来源多种多样，有的来自洗涤剂、垃圾，有的来自粪便、厨房等，在经过漫长的排放渠道后，这些氮随着生活污水进入到了人工湿地中。在人工湿地中，可以采用自然手段与人为干预相结合的方式，进行生活污水中氮的处理。自然手段主要指的是：发挥植物对氮的吸收作用。人工湿地中的植物可以充分进行硝化反应，以此来对氮进行消除和处理，湿地中包含的除氮类植物越多，对氮的处理效果就越好。而人为干预主要指的是：当自然手段不起作用时（如植物对氮的吸收已经达到饱和），人们可以施加干预，以保证湿地功能的合理性。一些常见的人为干预手段有：确认湿地的植物数量及植物吸收状态，并对吸收已达到饱和状态的植物进行即时替换；监测湿地环境和污染情况，当湿地出现污染恶化情况时，及时对其进行净化。总之，在实际应用中，要及时检查植物状况和湿地状况，以自然手段净化为主，人为干预手段为辅。
3.2磷的去除
人工湿地对P的去除包括基质吸附、植物吸收等等。当湿地系统对P的吸附容量达到饱和时，P又会被释放到水体中，对基质填料要定期更换。通过收割湿地中的植物将水中的无机磷去除，不及时收割会造成植物的腐烂，有报道证明腐烂的植物会将P再次释放到水环境中，因而要定期收割湿地植物。微生物中例如聚磷菌通过对P释放和过量积累，来去除湿地中的磷。
3.3处理生活污水中的有机物
在农村生活污水中，往往包含大量有机物。这些有机物的存在可能会使水体变得浑浊，或者使水体产生富氧化的现象。因此，需要使用人工湿地对有机物进行净化。在具体应用中，可以采用微生物手段和植物手段相结合的方法。比如，发挥微生物对有机物的降解作用，使有机物得以与水中物质进行反应，并为水中生物提供丰富的养分。
3.4新型污染物的去除
随着化学合成技术水平提高，农村环境中出现了一些新型污染物，包括抗生素及农药中的一些特殊污染物。人工湿地对农村生活污水中的新型污染物的去除也收到了广泛的关注。研究表明一体化人工湿地对农村生活污水中的抗生素(白霉素、氧氟沙星、林可霉素等)和抗生素耐药基因AGＲs去除率分别达到78%-100%，＞99%，这也说明人工湿地在去除抗生素方面具有广阔的应用前景。有学者研究报道人工湿地对有机磷杀虫剂、西马津和草甘膦等农药的去除效果分别达到100%、20%-60%、75%-99%。
4人工湿地的建设与维护
4.1人工湿地的建设
在进行湿地建设时，需要做好人工湿地的研究工作。首先，在建设之前，要对当地的自然地理情况、水体污染情况展开精准化调查，合理评估当地居民的污水处理需求。其次，在建设与设计时，要充分发挥人工湿地的多功能一体化优势。比如，在对一些面积较大的人工湿地进行设计时，可以安排不同的功能分区，一些分区专门负责污水处理，而另一些分区则可以作为鸟类、禽类的自然栖息地，从而实现湿地功能最大化。最后，在选址的过程中，最好选择原本就已经存在的自然湿地或类自然湿地，建设人员可以在原有湿地的基础之上进行规模化改造，从而最大程度上保证湿地的自然性和生态性。
4.2人工湿地的维护
要想充分发挥人工湿地的功能，需要做好人工湿地的维护工作。在维护时，主要可以从以下三个方面做起：第一，建立较为完善的湿地管理策略。在这一部分，主要需要发挥政府的指导性和全局性作用。政府应结合当地湿地规模、污水处理情况等，制定出合理的湿地管理策略，包括怎样管、管什么等。第二，设立专门的湿地管理小组。在这一部分，需要充分发挥当地村民的主体性作用。人工湿地建设的目的便是服务当地村民需要、便利当地村民生活，因此在湿地建设起来后，要在村民中选择合适的人员，并对管理人员进行定期培训，以促进湿地管理工作的正常展开。第三，定期对湿地进行检查，对植物进行更替。这一部分是具体的实操环节，也是湿地维护中最为关键、最为实干的环节。管理人员要及时检查湿地中植物的生长情况，做好植物更换和植物培育工作。
结语
人工湿地在我国作为一种成本低、操作简便，又可以美化环境的污水处理新工艺，适用于中小城镇及农村地区，有着广阔的应用前景。人工湿地的广泛应用是非常有必要的，选择适合的植物和基质可以提高湿地的氮磷去除率，使湿地的处理效果事半功倍，同时还能增加观赏性。减少对受纳水体的污染，使我国的水环境越变越好。
参考文献：
[1]林卉，姜忠群，冒建华.人工湿地在农村生活污水处理中的应用及研究进展[J].中国农业科技导报，2020(05):132-133．
[2]王彦芳.人工湿地在农村生活污水处理中的研究与应用[J].农村实用技术，2020(07):58.
[3]袁红丹.生物滤池——人工湿地组合工艺在农村生活污水处理工程中的应用[J]．建筑科技，2018(08):130-131.