(51)--5.5 工程湿地应用的理论基础-根区法理论.ppt

根区法理论-工程湿地降解污染物 的作用机理 广义理解，人工湿地(constructed wetlands)就是人工构筑而成的湿地，通过模拟天然地的结构与功能，选择一定的地理位置与地形，根据需要人为设计与建造的湿地生态系统。狭义上的人工湿地则被定义为从生态学原理出发，模仿自然生态系统，人为将土壤、沙、石等材料按一定比例组成基质，并栽种经过选择的耐污植物，组成类似于自然湿地的新型污水净化系统。什么是人工湿地？生态服务角度工程型湿地：基于污染物降解功能，处理生活污水、雨水径流、工矿企业废水、农田排水等 生产型湿地：物质生产为主，农耕时代兼任生物栖息地，现阶段带来二次污染。景观型湿地：为生物提供栖息地和直接为人们提供娱乐、休闲场所。什么是人工湿地？狭义上的人工湿地即为工程湿地（基于污染物降解功能的人工湿地）。什么是人工湿地？最早用于处理污水的人工湿地可追溯到 1903 年建在英国约克郡 Earby 的人工湿地，这个湿地连续运行到 1992 年（Hiley,1994）。1953年，德国的MaxPlanck研究所首例采用人工湿地净化污水，该研究所的Seidel博士在研究中发现芦苇能有效地去除无机和有机污染物。根据Seidel的思路，荷兰于1976年开发了一种现称为LelysttadProcess 的大规模处理系统，该系统是一个占地l ha的星形表面流湿地，水深0.4m，随后大量的这种湿地在荷兰建成。20世纪60年代末，Seidel和Kickuth合作由Kickuth于1972年提出根区法理论，使人工湿地作为一种独特的污水处理技术进入水污染防治领域。该理论的提出掀起了人工湿地的研究和应用热潮。到21世纪初，在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水，在丹麦、德国、英国各国至少有200处人工湿地(主要为地下潜流湿地)系统在运行，新西兰也有80多处人工湿地系统被投入使用。我国首次采用人工湿地处理污水研究工作开始于1987年，由天津市环境保护研究所建成了芦苇湿地工程，占地6 ha，处理规模为1400m3d-1。1990年于深圳白泥坑又建成了湿地污水处理示范系统，占地0.84 ha，处理规模为3100m3d-1，出水可以达到二级处理水平。1993年由武钢大冶铁矿承建，湖北省环保所、大冶铁矿、黄石市环境监测站合作在大冶铁矿炸药车间建立面积为200m2的中试性人工湿地，用于处理铁矿炸药车间排放的含氮污水。随着人工湿地理论和技术的发展，人工湿地研究从早期用于处理城市生活污水或作为城市二级污水处理厂出水的处理系统，已经发展到城市污水处理湿地、矿业废水湿地、农业污水处理湿地、垃圾场渗滤液处理湿地、面源污染及暴雨径流处理湿地、富营养化湖水净化湿地等。各种湿地类型处理系统均表现出良好的污水净化效果。节约用水点滴做起 根区法理论强调高等植物在湿地污水处理系统中的作用。首先是它们能够为其根围的异养微生物供应氧气，从而在还原性基质中创造了一种富氧的微环境，微生物在水生植物的根系上生长，它们就与较高级的植物建立了共生合作关系，增加废水中污染物的降解速度。在远离根区的地方为兼氧和厌氧环境，有利于兼氧和厌氧净化作用。另一方面，水生植物的根的生长有利于提高床基质层的水力传导性能。根区法理论根区法理论氧化根周氧化根周谢 谢 观 看