解析人工湿地技术在污水处理与水环境保护中的应用
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摘 要：人工湿地技术的产生就是为了进行污水处理以及开展水环境保护而产生的一项新型废水处理技术工艺，整个人工湿地技术的开展需要多项科学协同合作开展对于各种污染物进行处理。人工湿地是一个综合生态系统，这是其本质，主要应用生态系统中各个共生物种的能量和物质循环的再生作用，在促进废水中污染物良性循环的前提下，充分发挥资源生产潜力，获得污水处理与资源化的最佳效益，防止污水对环境造成二次污染，对环境的保护有十分重要的意义。本文阐述了人工湿地技术在污水处理中的机理和人工湿地技术在污水处理中的应用以及人工湿地技术根据我国的特点在我国环境保护中的应用。
关键词：人工湿地技术;污水处理;水环境保护;应用
人工湿地技术在污水处理和水环境保护中具有相当多的优点，除了整个建造运行的费用比其他技术更便宜的基础外，还具有維护更加简单方面，为修着的拘束要求相对较低，并且人工湿地技术在污水处理中功能性很强大，能够有效的处理污水，并且能够产生一些间接收益，这也是人工湿地技术被越来越多的应用在我国的农村以及中小城市的污水处理体系中。目前我国的人工湿地技术不仅仅是被用于城市的污水处理，还为我国的环境保护提供了及其有效的帮助。
一、人工湿地技术在污水处理方面的净化机理及应用
水不仅对于人来讲非常重要，对于一切生物能否在地球生存有着重要意义，目前我国的水资源仍然十分短缺，在我国六百余座城市中，百分制八十的城市属于缺水城市，其中还有百分之二十五左右的城市属于重度缺水城市，而缺水的原因不仅仅是因为水总量的缺水，还有部分是因为水资源的污染导致的缺水。因此，将污水处理工作作为我国缓解水资源危难的重要工作之一，势在必行。人工湿地技术的工作原理是净化机制，一般人工湿地技术成熟后，填充料表面都会依附或者生成许多生物膜，通过整个生态系统进行物理化学和生化反应共同发挥其作用来进行污水处理，人工湿地技术的物理作用是对污水中比较大的悬浮污物进行过滤处理，人工湿地的化学作用是通过植物微生物的沉淀吸附等反应，将污染物进行去除。
生化反应进行水处理的主要方式是依赖于人工湿地技术中的生物，人工湿地技术的整个污水处理系统的设计就是为了保证人工湿地技术的可持续性，是人工湿地技术的使用寿命和污水处理能力可以得到提升，因此在人工湿地的应用过程中一般都需要增加一个预处理的设计和一个后处理的设施。预处理就是可以放置污水在污水未经处理的过程中再次发臭污染到更深层的土壤，地下水和没有污染的植物。预处理设施和后备处理设施可以在人工湿地技术中进行不同形式的组合，以便达到不同要求的污水处理目的。人工湿地技术处理污水的流程是，吸取污水经过预处理部分的格栏部分、沉砂池和沉淀池部分之后经过氧化塘的预处理之后，再进入人工湿地处理，然后将处理后的水排除。人工湿地技术中最为重要的组成是其中的植物。整个湿地系统的植物可以代替曝气机为微生物提供氧气，也为微生物群提供了活动的场所。在人工湿地系统中次用选择植物非常重要，选好植物既可以使去污能力加强还可以产生一定的经济价值。因此在人工湿地系统的应用中要注意植物选择抗污能力比较强且根系比较发达的植物，还要注意基地土壤的选择，土壤中的营养在去除有机污染物的过程中发挥着及其重要的作用。
目前，人工湿地技术被广泛应用于城市和生活污水的处理，但是由于地区和国家不容导致污染物之间也不尽相同，所以有地方人工湿地技术也被用来净化污水处理场中的二级处理或者三级处理，也成为了连接污水厂和地表水的纽带，正因为如此，人工湿地技术被广泛应用在处理各种废水中，且很多废水都含有高度污染物。由于人工湿地的预处理技术，所以人工湿地技术对于食品加工也以及农业废水的处理也非常好。
二、人工湿地技术对于我国环境保护中的应用
人工湿地技术在我国的应用之初，是建立芦苇湿地工程，后来在处理污水的过程中，植物的选择也发生各种变化，采用鲜花绿叶植物进行人工湿地建设，是生态和环境完美结合，也因此，我国现阶段的人工湿地建设很多都建设为湿地公园。人工湿地能够很有效的将水分转变为水蒸气，可以很大程度的加大空气的湿度，从而可以用降雨的方式，使周围降雨地区的气候得到调节，不但可以减少地区温差还可以提升空气湿度，达到现在需要舒缓热岛效应的效果，还可以有效的改善空气质量。因为人工湿地的植物种植量很多，可以让经过湿地植物光合作用和植物呼吸作用的氧气与二氧化碳进行交换，可以很大程度上保持大气中二氧化碳与水资源的平衡。这样的结果是很大程度上减小了空气中二氧化碳的含量，也提高了地区地毯经济的发展。
目前我国水资源中存在的主要问题是污水中存在氮磷等物质，但是在传统的污水处理技术中对水资源中的氮磷物质去除效果不好，还容易造成处理后反而导致氮磷富集，产生地表水位富养化。如果只进行去除氮磷操作的工艺，花费的成本又会过高，所以，湿地技术由于其可以在污水处理过程中有效去除氮磷等物质，可以为居民生活与生产提供干净的水资源，而被广泛应用。人工湿地系统可以有效的为城市地下水进行补充，因为湿地可以有效的将蓄水层的水转变为浅水层地下水。用以支撑周围地区的日常用水，并且可以维持水位，减少水位下城的风险。一旦发现水位下城，还可以通过湿地及时进行补充。并且，湿地还具有比较强大的蓄水功能，因为它蓄水量很大，当城市暴雨过后，人工湿地储存的水在达到调节自然用量之后，剩余的水可以直接用来城市绿地的浇灌和其他的市政用水的使用，这样既可以缓解城市建设中的用水压力，还可以达到节约用水的目的。
人工湿地技术在应用中可以通过其可使用植物种类繁多，以及植物本身的美观，为人工湿地的建设带来一定的可观赏性。一般人工湿地技术的应用都不仅仅是为了进行污水的处理，建设生态水循环系统以及构建一个环保美观的自然环境也是人工湿地具有的特色，人工湿地技术可以将海绵理念融入其中，构建亲水栈道，在亲水栈道下进行植物的种植，利用植物的不同构建成一个层次分明的人造景观，比如，人工湿地技术可以根据每个污水处理地区的要求不同，使用不同的植物，美人蕉，睡莲，鸢尾花等，美观且极易生存还具备一定的除菌排污能力的植物，这些植物不仅颜值高，还能在生长过程中消减污染物，人工湿地从材料中的孔隙度能够与这些植物根系进行很好的结合，可以更加高效的利用植物中的微生物进行水处理，因此这些植物经常被用于人工湿地的建设与使用，一般植物在使用过程中，为了人工湿地的美观，会先采用睡莲这种比较矮的植物和美人蕉这种长的比较高的植物搭配，构建湿地的层次感，加上鹅卵石和其他装饰品等，进行人工湿地的美化，这样的应用不但有效的为城市污水进行了有效处理，还为城市环境建设增光添彩，践行了国家提倡的绿色环保，生态平衡的理念。还能够因为其的观赏性，为城市的旅行参观带来一定的经济效益。
三、结束语
目前，我国水资源的问题，是现在面临的重要问题，人工湿地技术的在城市中的应用，不仅转变了传统污水处理耗费资金，耗费能源，难以管理的形式还能够有效的将环境和经济以及社会效益加以结合，并且人工湿地技术的资金投入和运行管理费用都比较低，如同上文所述，人工湿地技术的优势具有其他技术不具备的特点，去除氮和磷等物质的功能强大，能够很好的适宜我国的目前需求，但是，目前我国对于人工湿地技术的研究和应用都处于比较初级的阶段，导致人工湿地技术很多功能并没有实现，目前我们仍然需要根据我国不同地区的不同特点，以及现阶段我国人工湿地技术中存在的问题，进行进一步的结合实际的研究，将人工湿地技术的先进性优势，使人工湿地技术在我们国家的水资源保护和水污染处理能够可以进一步完善，使我国目前追求的低碳环保事业，能够取得更大的成效，并推动我国的经济发展。
参考文献
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