在我國人工濕地現在應用的十分廣泛。我國水產養殖業的迅速發展產生了大量的水產養殖廢水。未經利用的飼料及水產品代謝物導致養殖廢水中含有大量的含氮污染物,若不經處理肆意排放會造成周圍水域富營養化;同時養殖過程中使用的抗生素殘留在水環境中會誘導微生物產生抗藥性,并有可能對水產品產生毒害作用。目前,高密度水產養殖業中產生的大量廢水及其中所含的各類污染物和殘留抗生素的處理受到越來越多的關注。

人工濕地作為一種生態處理技術,具有投資低、運行費用省和運行耗能低的優勢,已成功運用于養殖廢水的處理。潛流人工濕地通常被分為水平潛流和垂直流,研究表明,水平潛流和垂直流人工濕地構造和水流方式的差別以及濕地內水力停留時間的長短,均易導致污水與填料接觸時間、濕地內氧含量等的差異,從而影響到對污水中含氮污染物的去除效果。水平流擁有相對長距的流程,潛在的反硝化程度高,而垂直流濕地內部污水從表面流至底部時能夠與氧較好地混合,硝化反應好且去除較多的有機物。有學者在考察人工濕地對抗生素的去除效果時也發現,垂直流人工濕地優于水平流人工濕地。

兩個人工濕地對各類含氮污染物均有一定的去除效果,人工濕地對污染物的去除效果隨停留時間的變化呈現出波動。水平潛流和復合垂直流人工濕地在各階段內對各類含氮污染物的去除效果如圖3所示,從中可以發現人工濕地的構型對含氮污染物的去除效果具有較為明顯的差異。

水平潛流人工濕地和下行-上行復合垂直流人工濕地可以去除水產養殖廢水中的各類含氮污染物,其中復合垂直流因其水流方式可產生較好的溶解氧條件,基質中上層的微生物活性和多樣性均較高,對污染物的去除效果相對較好,水力停留時間為3~4d時對各類污染物的去除效果可達到最優。兩種人工濕地對恩諾沙星的去除效果優于磺胺甲唑和氟甲砜霉素,水力停留時間的延長有助于提高磺胺甲唑的去除率。說明通過改進人工濕地工藝、優化工藝參數可以促進養殖廢水中含氮污染物和抗生素的去除。人工濕地對不同種類抗生素的去除機理較為復雜,后續擬通過穩定同位素示蹤法、抗性基因檢測等手段進一步揭示其機制