人工濕地是一種生態污水處理工程系統,20世紀80年代后期被引入中國,隨后其數量快速增長。人工濕地與傳統污水處理廠相比,投資低、成本低、效率高,具有多重生態服務功能。
過去幾十年里我國傳統的污水處理方式主要是通過污水處理廠對污水進行處理。我國的城鎮污水處理起步于20世紀70年代末。1978—2014年,我國城市污水處理廠由37座增加到1807座,污水日處理能力由64萬立方米增加到13087萬立方米,分別增長了48倍和204倍, 城市生活污水處理率在這十幾年時間里也由1978年的10.3%上升到2014年的90.18%, 這在一定程度上改善了我國的地表水環境,尤其是城市水環境質量。然而,目前我國運行的污水處理廠卻存在著較嚴重的運營維護問題,在全國已建成的一千多座污水處理廠中,僅有約1/3按設計正常運行,約1/3低負荷運行,還有1/3間斷性運行或者根本不運行,運行維護成本高是造成這一現象的主要原因。?因此,?處理效率高且運行維護成本低的污水處理方式—人工濕地受到開始受到廣泛關注。
在過去的20年里,我國多個省份建立了大量人工濕地,但與中國的污水產生量相比,目前的人工濕地數量和規模還遠遠不夠,有關處理技術的研究也需不斷拓展。未來隨著我國污水產生量的不斷增長,人工濕地技術可與其他處理方法相結合來形成新的污水處理模式和措施。如在我國大多數城市,廢水處理系統和暴雨收集系統是共用的,盡管暴雨中污染物因子(總氮、總磷和有機物)濃度比廢水中要低,但暴雨較大的徑流量需要更大的處理面積, 尤其在雨季,在污水處理廠數量規模有限且處理低濃度污染物效率較低的情況下,人工濕地系統可作為它的有效補充來處理暴雨污水。另外,針對大多數地區普遍存在的污水處理廠處理后的排放水濃度未能滿足地表水Ⅲ類標準的現象,可在污水處理廠尾部構建人工濕地,從而將廢水進行深度處理后再排入外界水體,以防止進一步造成水體污染。人工濕地系統不僅可用于污水處理,還能兼具生物多樣性保護、 洪水調蓄等生態服務功能,是一種污水處理的生態可持續發展模式。但它的局限性也不容忽視,如在處理高濃度污水時,需要建造相應負荷流量的更大面積的人工濕地,?這在我國土地資源非常缺乏的情況下應做充分權衡。?此外,濕地植物在我國北方的抗凍性問題、基質的淤堵問題、植物的再資源化利用問題等也尚需進行深入的科學研究。