隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,工農(nóng)業(yè)所排放的污染物造成的水體污染問題日益嚴(yán)重,大量富含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的污水被直接排入河流、湖泊,甚至海洋,導(dǎo)致水體的富營養(yǎng)化,因此污水處理問題一直是環(huán)境和生態(tài)研究的熱點(diǎn)問題。

在現(xiàn)有的污水處理技術(shù)中,人工濕地污水處理技術(shù)具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì)去除能力強(qiáng)、基建和運(yùn)行費(fèi)用低以及具有美學(xué)價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)受到了國內(nèi)外的關(guān)注。人工濕地一般是由植物、基質(zhì)和微生物組成,主要通過物理、化學(xué)和生物協(xié)同作用凈化污染物。植物和基質(zhì)是影響人工濕地凈化效率的兩個(gè)重要介質(zhì),植物不僅自身能夠直接吸收污水中氮和磷等營養(yǎng)物質(zhì),而且其生理活動(dòng)有助于系統(tǒng)溶解氧的增加,利于土壤微生物的生長,促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)的硝化和反硝化作用,強(qiáng)化濕地凈化能力。基質(zhì)可為水生植物生長提供載體和營養(yǎng)物質(zhì),為微生物的生長提供穩(wěn)定的依附表面,同時(shí)為植物、微生物生長及氧氣的傳輸提供了必備條件。當(dāng)污水流經(jīng)人工濕地時(shí),基質(zhì)及其微生物會(huì)與污水發(fā)生一些物理或化學(xué)的反應(yīng),如吸收、吸附、過濾、離子交換、絡(luò)合反應(yīng)等將水體中的污染物有效去除。

低濃度污水處理時(shí),各濕地單元的DO含量總體上大于處理中、高濃度污水時(shí),這主要是由于低濃度污水的污染物較少,只消耗了部分溶解氧,植物的光合作用亦補(bǔ)償了部分溶解氧,而中、高濃度污水的污染物濃度大,微生物活動(dòng)更加旺盛,硝化作用更劇烈,加上葡萄糖的分解和其他還原性物質(zhì)的耗氧過程,消耗了更多的溶解氧,因此表現(xiàn)出DO含量偏低。

總之,人工濕地對(duì)氮、磷的凈化率與水體DO含量有密不可分的聯(lián)系,污水流經(jīng)濕地后的DO含量越低,說明濕地去除污染物所消耗的溶解氧越多,硝化細(xì)菌等好養(yǎng)微生物的活動(dòng)越頻繁,其消耗氧氣的速度超過了植物光合作用所供給的氧氣量,在結(jié)果上表現(xiàn)為凈化率增強(qiáng)。