Ⅰ 濕地的綜合凈化作用
實際上,濕地之所以能夠凈化污水,除了濕地中的植物、基質和微生物等的各自作用外,更多的時候還是依靠這些成分的相互作用,導致了濕地具有強大的凈化功能。濕地基質支撐著濕地動植物與微生物的生命過程,基質的任何性狀發生改變都可能影響到生物的生長發育及其對環境的作用,從而影響到它們的凈化效果。微生物種群對濕地基質的很多化學反應產生重要影響,基質中各種元素的循環與轉化都與微生物作用密切相關,而這些微生物過程又受基質土壤Eh與pH值的強烈影響。微生物的生物量隨著土壤Eh的降低而降低,結果土壤酶活性與有機碳、N和P的礦化反應也隨之下降,它們之間有顯著的相關性。
植物除吸收與吸附功能外,另一個重要的凈化功能來自其根際微生態系統的綜合作用。當然,廢物本身的降解、沉澱、固結、揮發等都能降低自身的濃度,使污水得到凈化,而且這些理化反應在有植物存在時常常會變得更強烈,因為根系的分泌物往往能加速這些反應,且植物體外表亦為這些反應的發生提供物理支撐。固結在基質中的根系所形成的根際微生態系統所起的作用更大,它不僅影響土壤的物理結構,更重要的是它那具氧化效應的根際圈影響著土壤中的化學過程、pH值和土壤微生物的活動,而且基質土壤pH值的升降又影響到養分的有效狀態和金屬對生物的毒性。濕地中有機質運轉和養分循環與土壤中電子受體的有效性和氧化還原條件有密切關系。由於氧氣的擴散,即使在淹水條件下,土體和水體內也會維持不同程度的有氧條件,從而使氧化還原反應能在濕地內持續發生。一些反應反過來又會使系統的酸鹼度發生改變,如濕地土壤內常發生的Fe3+和H2S之間的氧化還原反應,就使土壤和水體的pH值明顯降低。
由此可見,濕地處理污水的功能是濕地中植物、基質、微生物甚至動物等組成成分以及眾多環境因子綜合作用的結果,這些組分之間以及組分與因子之間相互影響,相互促進,也相互制約,最終使廢棄物得到沉積埋藏。
Ⅱ 蘆葦凈水原理
人工濕地的原理是利用自然生態系統中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的窪地中,由土壤和填料(如卵石等)混合組成填料床,污染水可以在床體的填料縫隙中曲折地流動,或在床體表面流動。在床體的表面種植具有處理性能好、成活率高的水生植物(如蘆葦等),形成一個獨特的動植物生態環境,對污染水進行處理。
人工濕地的顯著特點之一是其對有機污染物有較強的降解能力。廢水中的不溶性有機物通過濕地的沉澱、過濾作用,可以很快地被截留進而被微生物利用;廢水中可溶性有機物則可通過植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代謝降解過程而被分解去除。隨著處理過程的不斷進行,濕地床中的微生物也繁殖生長,通過對濕地床填料的定期更換及對濕地植物的收割而將新生的有機體從系統中去除