人工濕地是一種生態(tài)污水處理工程系統(tǒng),20世紀(jì)80年代后期被引入中國(guó),隨后其數(shù)量快速增長(zhǎng)。人工濕地與傳統(tǒng)污水處理廠相比,投資低、成本低、效率高,具有多重生態(tài)服務(wù)功能。
過去幾十年里我國(guó)傳統(tǒng)的污水處理方式主要是通過污水處理廠對(duì)污水進(jìn)行處理。我國(guó)的城鎮(zhèn)污水處理起步于20世紀(jì)70年代末。1978—2014年,我國(guó)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(zhǎng)了48倍和204倍, 城市生活污水處理率在這十幾年時(shí)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(guó)的地表水環(huán)境,尤其是城市水環(huán)境質(zhì)量。然而,目前我國(guó)運(yùn)行的污水處理廠卻存在著較嚴(yán)重的運(yùn)營(yíng)維護(hù)問題,在全國(guó)已建成的一千多座污水處理廠中,僅有約1/3按設(shè)計(jì)正常運(yùn)行,約1/3低負(fù)荷運(yùn)行,還有1/3間斷性運(yùn)行或者根本不運(yùn)行,運(yùn)行維護(hù)成本高是造成這一現(xiàn)象的主要原因。?因此,?處理效率高且運(yùn)行維護(hù)成本低的污水處理方式—人工濕地受到開始受到廣泛關(guān)注。
在過去的20年里,我國(guó)多個(gè)省份建立了大量人工濕地,但與中國(guó)的污水產(chǎn)生量相比,目前的人工濕地?cái)?shù)量和規(guī)模還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,有關(guān)處理技術(shù)的研究也需不斷拓展。未來隨著我國(guó)污水產(chǎn)生量的不斷增長(zhǎng),人工濕地技術(shù)可與其他處理方法相結(jié)合來形成新的污水處理模式和措施。如在我國(guó)大多數(shù)城市,廢水處理系統(tǒng)和暴雨收集系統(tǒng)是共用的,盡管暴雨中污染物因子(總氮、總磷和有機(jī)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(shù)量規(guī)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(tǒng)可作為它的有效補(bǔ)充來處理暴雨污水。另外,針對(duì)大多數(shù)地區(qū)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(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象,可在污水處理廠尾部構(gòu)建人工濕地,從而將廢水進(jìn)行深度處理后再排入外界水體,以防止進(jìn)一步造成水體污染。人工濕地系統(tǒng)不僅可用于污水處理,還能兼具生物多樣性保護(hù)、 洪水調(diào)蓄等生態(tài)服務(wù)功能,是一種污水處理的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展模式。但它的局限性也不容忽視,如在處理高濃度污水時(shí),需要建造相應(yīng)負(fù)荷流量的更大面積的人工濕地,?這在我國(guó)土地資源非常缺乏的情況下應(yīng)做充分權(quán)衡。?此外,濕地植物在我國(guó)北方的抗凍性問題、基質(zhì)的淤堵問題、植物的再資源化利用問題等也尚需進(jìn)行深入的科學(xué)研究。