⑴ 沿海地区的污水处理是怎么做的呢
沿海地区目前有利用红树林湿地处理废水，原因是：
人工湿地成为了全世界清理市区废水与暴风雨水之低成本天然系统。湿地对生态系统之功能早有详细的文字记载。湿地就像巨大绵花，吸收雨水与流水，截留洪水。建造湿地比建造沟堤与河堤更便宜。湿地其他好处还有巩固海岸线、过滤污物、涤清水质、乾旱时补充蓄水层与涌出活水。湿地也为野生生物提供栖身处，增加生物量。池塘与湖泊是湿地生态系统之一部分。由於现存之生态系统承受人类活动(如经济发展)之巨大压力，所以推广人工池塘与湖泊，并将其纳入生态系统，的确是非常重要的。
美国很多新型池塘与湖泊均非作传统用途，大多成为娱乐、钓鱼场地。水中园艺成为室内园景最热门之趋势，反映在池塘周围满种水生植物与灌木。最近几年，人们开始发掘与修复池塘，作为频临绝种之水禽与野生生物之栖身处。
湿地的实际应用最有趣的发展是，现在全世界都以人工湿地作为清洗市区废水的、以及改善食水质素的低成本天然系统。悬浮的物体会沉淀在湿地的底层，发生微生物作用，清洗水中的营养、氮、磷等。经过「润饰」的水就能够回到分水岭。
建造湿地的费用比化学处理厂便宜百分之五十到九十，既然营运的成本那麼低，湿地自然吸引人。可是我们怎麼没看见湿地取代到处都有的污水处理厂呢？原因有以下几个：
□ 湿地比化学处理厂需要更大的地方
□ 冷天的时候，生物净化过程减低，难以清除污物
□ 有些物质，包括氨和重金属，难以清除
□ 很多国家机构并没有请专家监察这些设施
□ 常有人怀疑污水处理之湿地对野生生物有坏影响
湿地由于其特殊的水文及地理特征，具有调节水循环、净化环境的基本生态功能，作为栖息地养育着丰富的生物，具有较高的生物多样性。一些科学家把湿地称为“自然之肾”，其原因在于湿地在水分和化学物质循环中所表现出的功能及在下游作为自然和人类废弃源的接收器的功能上；湿地还可以容纳地下水和地面水，具有排洪、蓄洪功能。在某种意义上来说湿地在景观中为动植物区系提供了独立的生境。
（1） 滞留营养物
某些湿地具有减缓水流，促进沉积物沉降的自然特性。通常营养物与沉积物结合在一起，因此与沉积物同时沉降。营养物来源广泛，通常是由径流带来的农用肥、人类废弃物和工业排放物。
营养物随沉积物沉降之后，通过湿地植物吸收，经化学和生物学过程转换而被储存起来。不能保证湿地植物吸收的营养物就可以从水中排除，因为营养物可能随植物的腐烂而再次释放到水中。然而，从湿地收获生物量，如：收割禾本科草类和莎草类(sedges)用于盖房子和养鱼，这意味着营养物质以有用的形式从该系统中排除出去。无机磷和氮是通过湿地的化学过程被排除，储存或转移的最重要的营养物质。
硝酸盐化合物被反硝化过程所排除。在这个过程中，生活在缺氧湿地土壤中的细菌把硝酸化合物转变成为氮气分子(N2)，释放于大气中。硝酸盐可附着在湿地矿质土壤的无机离子上。然而，当土壤磷酸盐饱和时，实际上可释放磷。另外，在营养物如磷酸盐减少的情况下(在缺氧的地方)，营养物实际会被释放到上层水而向湿地外输出。许多湿地在转移和排除营养物方面要比陆地生境的效率高。
例：由于沼泽能有效地排除水流中的营养物，所以很多天然湿地被用来处理废水。在美国佛罗里达州，人们发现废水在进入地下水之前流经一片柏树沼泽地(cypress swamps)后，几乎98％的氮和97％的磷被净化排除了。
如此有效，以致于在世界许多地方人们建立人工湿地来净化水源。然系统在建造、操作和维护方面比常规的人工系统更为便宜。
(2) 防止盐水侵入
在地势较低的沿海地区，下层基底是可渗透的。淡水楔一般位于较深咸水层的上面，通常由沿海淡水湿地所保持。淡水楔的减弱或消失，会导致深层咸水向地表上移，因而影响生态群落和当地居民的水供应。保持沿海低洼地区的淡水楔是非常重要的，因为它保证了当地社区饮用水和农业灌溉水的供应，并能防止土壤的盐碱化。
(3) 保持海岸线和控制浸蚀
湿地植被的自然特性可防止或减轻对海岸线、河口湾和江河岸的侵蚀。
其作用主要有三种：
植物根系及堆积的植物体对基地的稳固作用；
削弱海浪和水流的冲力；
沉降沉积物。
树林防浪护岸是通过消浪、缓流和促淤来实现的。实验表明，50m宽的白骨壤林带，可使1m高的波浪减至0．3m以下；红树林对潮水流动的阻碍，使林内水流速度仅为潮水沟流速的1／10；红树林纵横交错的根系及地上根的发育，使粒径<0．01mm的悬浮物沉积量增大，其淤积速度是附近裸地2～3
倍。
红树林消失已成为中国华南沿海湿地的主要威胁，1972年该地区有红树林6．7×104hm2，到1990年下降为1．5×104hm2。政府部门正在有计划地恢复红树林的生长。
（4）排除有毒物质
进入水体生态系统的许多有毒物都是吸附在小沉积物的表面上或含在粘土的分子链内的。在许多湿地中，较慢的水流速度有助于沉积物的下沉，也有助于与沉积物结合在一起的有毒物的储存与转化。在某些情况下，一些植物物种如水生植物--水湖莲(Eichhornia crassipes)能有效地吸收有毒物质。这一过程能保持或甚至是提高水质，使下游地区的社区和发展受益。进入水体系统的许多有毒物质附着在沉积物上面，因此其去除过程类似于沉积物的沉降过程。
例：湿地中有许多水生植物， 包括挺水、浮水和沉水植物。它们能够在其组织中富集重金属的浓度比周围水中浓度高出10万倍以上。许多植物还含有能与重金属链结的物质，从而参与金属解毒过程。水湖莲(Eichhornia crassipes)、香蒲(Typha)和芦苇(Phragmite)都已被成功地用来处理污水， 包括处理从矿区排除的含有高浓度重金属如镉、银、镍、铜、锌和钒等的污水。
沼泽中的芦苇具有对污染物质吸收、代谢、分解、积累及对水体进化的作用。中国黑龙江省七星河污染水经过一片面积为325hln2芦苇地后，对水中有毒化学元素均有明显的富集作用。试验表明苇田对Ae净化能力为96．06％，Fe为92．78％，Mn为94．54％，Pb为80．18％，Be和Cd为100％。这些有毒物质被芦苇吸收，随着芦苇成为造纸工业原料而被排除水体和土壤之外。于是，提高了水体及土壤环境的质量，消除了对人类的潜在威胁。
（5）流量调节
湿地能储存过量的水分(过量的水分发生在多雨或河流涨水的季节)，过量的水可能来自降水、径流或地下水源。
例：世界最大的湿地之一庞特纳(Pantanel)湿地，减缓了来自玻利维亚、巴拉圭、巴西、乌拉圭组成的拉普拉塔盆地的水流，避免了下游地域洪水的泛滥，失去了这块“海绵”的功能将会对阿根廷广大的农业区造成巨大的损失。来源：Bucher，E．H．, Bonetto等。
湿地有滞留沉积物的作用，但是这种作用是有限的。中国的洪泽湖接受黄河溃决泛滥水影响，挟带的大量泥沙淤积在湖泊中，造成湖盆变浅、容量减少湖水向四周侵淹，淹没了周围良田和村镇。然而，洪水带来的沉积物也增加了湖滨地带土壤的营养物质。
此外，湿地具有自然观光、旅游、娱乐等方面功能。我国许多著名的旅游风景名胜区都分布在湿地地区，如漓江、三峡、千岛湖等名胜。一些以湿地为基础的娱乐性活动，如锤钓、观鸟，也可产生直接的效益。湿地也是天然的产品源。湿地可为人类提供鱼、贝、芦苇、木材、水果、药材和其他植物食品，包括藕、莲等。有些湿地产品可作燃料和建筑材。总之，湿地与人类的生活、社会经济发展密切相关，其生态、经济效益巨大。提高对湿地的认识水平，合理规划利用湿地，全面保护我国的湿地生态系统已迫在眉睫。
⑵ 人工湿地和污水处理 告诉你两者结合会有什么化学反应
人工湿地作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具有较好氮磷去除功能的废水生态处理技术已逐渐被世界各国所接受.它的原理主要是利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的相互作用，通过一系列物理的、化学的以及生物的途径净化污水.近年来，国内外学者对人工湿地在污水处理方面的工程应用和净化机理等作了大量的研究; 在湿地系统的构造、配水及组合类型方面也做了深入的探索.由于其具有良好的污染物去除效果和广泛的适用性，已经引起世界各国研究者的重视.
微生物作为人工湿地除污的主体和核心，在物质的矿化、硝化、反硝化等过程中起到关键作用.低温微生物是极端微生物之一，它们有着独特的生理功能适应环境，所以研究这类微生物不仅具有重要的理论意义，还在实际推广应用中产生了日益明显的经济效益和环境效益.关于低温菌，目前国内科学家的研究主要是集中在低温菌的分离、筛选和鉴定，对其在水处理方面的应用也局限于实验室温控条件下对模拟废水的处理研究，针对低温微生物在人工湿地中的污水处理方面研究极少.本实验研究了低温菌Pseudomonas flava WD-3在不同接种量和水力停留时间时对冬季人工湿地的污水净化效果，并采用Monod 模型对处理效果进行模拟，对扩展微生物技术在环境保护领域的应用以及强化处理低温废水提供新的方法.
⑶ 人工湿地处理工业废水的工艺设计
1工艺设计
1.1工艺流程
工艺的选择直接关系到处理出水的水质指标能否稳定可靠的达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗指标的高低，因此，工艺方案的选择非常关键。项目湿地的进水水质具备以下特征：
(1)废水进入人工湿地前，预先经过芬顿工艺处理，有机污染物大部分被分解，剩余部分难分解的高分子有机物；
(2)废水中含有一定盐度(主要为铁盐、硫酸盐与氯盐)，约1%~2%；(3)水质波动大，进水水质的氨氮指标有较大浮动，最高氨氮可达120mg/L；水中磷以元素磷、正磷酸盐、缩合磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐和有机团结合的磷酸盐等形式存在，而项目进水以除正磷酸盐外的形式为主，不利于植物吸收。因此，工艺的选择应根据水质、水量、设计出水要求、以及当地的温度、工程地质等因素综合考虑。具体工程的选择原则为：
(1)工艺选择保证合理性、先进性和成熟性的有机结合，确保处理后的污水再生水达到排放标准，无二次污染；
(2)在出水达标的前提下，尽可能采用节能、高效的处理设备，降低建设投资和运行费用；
(3)工程操作、运行与维护管理简单、方便，设备运行性能可靠；本设计方案选定的工艺为“提升泵池+垂直流人工湿地+景观水池”。项目废水通过一系列环保处理工艺处理至湿地进水标准后排入清液缓存池中均质，缓存池设有氨氮在线分析仪以及COD在线监测仪，对水质中的COD指标与氨氮指标进行实时监测。当进水水质满足湿地进水要求时，则PLC进行“模式一”的进水方案(正常运营)，清液缓存池内的水泵将废水动力提升至高效垂直流人工湿地中，同时经砂石填料的过滤、特殊填料的吸附作用、湿地植物的吸收以及微生物的分解作用后，水中污染物得到去除，出水由底部集水管道输送至景观池中，与景观池连接的管道末端设置可调节式管接，根据实际运行需要调整人工湿地的好氧—厌氧比重，进而微调微生物的硝化、反硝化作用，对污水中氨氮、硝态氮进行针对性控制，达到污水的高效效率处理。景观池出水通过管道输送至指定排放点中计量排放。当进水水质超出湿地进水要求时，则PLC进行“模式二”的进水方案(事故运营)。当末端氨氮在线检测设备检测水质超过设定值时，自动开启应急吸附阀，同时关闭总排水阀，污水通过应急循环水泵，将污水抽至I级应急吸附池与II级应急吸附池中进行处理，净化后的水进入排放池中，经操作员检测合格后排放；当末端COD在线检测设备检测水质超过设定值时，或氨氮与COD同时超标时，只开启内循环阀，同时关闭总排水阀，应急循环水泵将超标水质抽至高效垂直流人工湿地布水主管中，由配水支管与配水电动阀进行脉冲配水，实现污水循环不外排，直至末端在线检测设备合格后恢复正常运行状态。出水达到目标水质标准后排放。
1.2主要构筑物设计参数
污水通过管道流入提升泵池，再进入垂直流人工湿地系统，通过均匀布水，植物吸收分解、湿地净化后，出水最终流入景观水池，实现处理流程的完结。
1.2.1提升泵池及泵房
1.2.1.1提升泵池
设计流量：Q=900m3/d，数量：1座，有效水深：h=4.0m，有效容积：V=150m3，结构：钢砼。
1.2.1.2进水泵房
设计流量：900m3/d，数量：1座，尺寸：平面尺寸为7×5m。其中，提升泵的Q=20m3/h，H=8m，N=4kW，共3台(两用一备)。
1.2.2垂直流人工湿地
垂直流人工湿地系统水质净化技术是一种生态工程处理技术，是人工湿地的一种类型，其基本原理是在一定的填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统，当待处理的污水以垂直潜流的方式通过湿地处理系统时，污水中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，最终使水质得到净化[4-7]。设计参数方面，垂直流人工湿地面积为4064m2，湿地高度设计为1.6m，湿地内填料层高度设计为1.5m。
1.2.3景观水池
设计流量：900m3/d，数量：1座，有效水深：1.0m，池体尺寸：r=4.5m，结构：钢混，其他：种植部分挺水植物、沉水植物，以增强景观效果。
2垂直流人工湿地系统设计
2.1填料及微生物菌种
本工程所选用填料主要为不同的砂砾级配，填料厚度1.5m，从上至下依次为50cm厚粒径0~5mm砂石填料层(包括10cm的特殊填料)，30cm厚特殊填料层，40cm厚粒径10~30mm砂石填料层，30cm厚粒径20~40mm碎石填料层。特殊填料由活性炭与沸石按比例混合而成，为湿地长效运行，活性炭与沸石配比设定为25%：75%。为增强特殊填料对COD、NH4+-N的去除作用，将特殊填料分两部分，其中0.3m铺设在原来的位置，包裹植物根系，0.1m铺设在上层布水管管沟中。由于人工湿地对TP去除效果一般，为增加人工湿地对TP的去除效果，可在碎石层中混合铺设0.1m石灰石。与此同时，在垂直流湿地系统中添加高效微生物菌种，利用复合微生物进行污染环境治理是近几年才发展起来的新型污染治理技术[8-10]。它以处理工艺简单，对污染位点的干扰、破坏小、污染物降解速度快、降解彻底、不易造成二次污染等优势被认为是一项很有希望、很有前途的水污染治理技术。本项目中所用高效微生物菌种主要由含铜绿假单胞菌、施氏假单胞菌、海洋假单胞菌、粪产碱菌、脱氮副球菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等。其中既有分解性细菌，又有合成性细菌，既有厌氧菌、兼性菌，又有好氧菌，是一个多种菌共存的生物集合。高效微生物菌种主要用于人工湿地投加，菌种的投加可加快菌群形成速度和污水处理效率，同时菌种的投加还可优化微生物群落，强化处理效果。
2.2防渗设计
人工湿地在安装工作时也需做好严格的防渗处理，达到双保险的目的。按照《人工湿地污水处理工程技术规范》(HJ2005-2010)，人工湿地底部和侧面应进行防渗处理，防渗层的渗透系数不低于10~8m/s。本项目垂直流人工湿地的防渗层也按此规范进行，具体做法为修筑好湿地池体后，铺设垃圾填埋场专用光面HDPE防渗膜(厚度1.0mm)。
2.3配水管与运行
为了保证湿地系统布水均匀，人工湿地划分成21个配水单元，每个配水单元约200m2。本次900m3/d规模的尾水治理工程的工艺管道由两部分组成，上层布水管道与下层集水管道。通过水泵将清液储存池的原水动力提升至垂直流人工湿地，进入布水区域后东西向分成2条，最终由蝶阀控制每个配水单元的穿孔管进行布水。
2.3.1上层布水管设计
尾水由项目进水动力系统通过DN80PE主管输送至高效垂直流人工湿地后，东西向分为2条DN80PE布水主管，布水干管(DN65，PE材质)与主管垂直相接，主管两侧干管各设一控制阀门，干管两侧对称驳接DN40PE穿孔管，向各湿地单元均匀布水。穿孔管间距2.0m，管孔φ5mm，孔间间距200mm，采用热熔连接。不同管径使用转接头进行变换连接。
2.3.2垂直流人工湿地下层集水管设计
在湿地床体中间位置设置集水管，集水主管采用管径为DN150PE管，穿孔集水干管采用管径为DN100PE管，斜向下30°双侧间隔开孔，穿孔集水管间距16m。出水收集后汇入景观池中，在景观池中的集水主管向上蔓延，向上蔓延的长度可进行手动调节，最终引至排放渠内计量排放。每个人工湿地下层管道均设置有通气管，用于消除湿地内部负压，提高配水下渗速度。
2.3.3管道阀门的选用及布置
阀门选用首先掌握介质的性能、流量特性，以及温度、压力、流速、流量等性能，然后，结合工艺、操作、安全诸因素，选用相应类型、结构形式、型号规格的阀门。本项目垂直流人工湿地配水系统中，需要对进水进行调节，结合阀门的特点及本项目的需要，选择蝶阀作为进水调节阀，通过蝶阀的圆盘控制管道污水的开关。首先在湿地进水主管上调压阀、安装手动蝶阀、电动蝶阀和电磁流量计，其次在湿地进水管以及布水干管上安装水表、手动蝶阀和电动蝶阀。应急事故管道以及最终排水管道(均为PE管)各安装一个手动蝶阀和电动蝶阀。
2.4植物设计
设计种植植物与厂区环境相协调，重点选择去污能力较高并且具有一定的耐盐能力的植物品种。种植方式为分区种植，具体分区和造型根据周围景观情况布置，以保证与整体景观协调一致。
2.4.1设计原则
根据污水性质及当地气候、地理实际状况以及相关文献的论证结果，选择适宜的水生植物，才能建立良好的填料—植物系统，保证良好的净化效果。湿地水生植物的选择原则如下：
(1)能适应当地生长的植物或天然湿地原存的优势种。
(2)根据处理对象即污水的特性选择适宜的植物；如多年生的芦苇、风车草、花叶芦荻等去除BOD5、N、P的效率高。这些植物根系发达，根状茎粗壮，形成不定芽，是微生物栖息生长的良好介质，在根区能形成巨大的生物量，具有强大的净化能力。一些维管组织的茎、根状茎具有发达的呈海绵状空腔组织，氧气能通过这些空腔利用叶从大气中将氧输送至根部，这样其根区恰如一个好氧反应区，具有生物膜法的净化功能。
(3)多种植物混植或串联种植，发挥各自优点，提高系统的总体净化能力。
(4)景观效果好，能美化环境，为户外休闲娱乐提供良好的环境。
2.4.2湿地植物选择
通过试验及查阅相关文献，筛选对高盐废水有较高适应性的人工湿地植物，得出芦苇、花叶芦荻和香根草长势最好；蜘蛛兰、风车草、柽柳长势一般；红树林类植物、鸢尾、纸莎草、千屈菜和水葱长势较差，因此，芦苇、花叶芦荻和香根草为高盐废水湿地项目的主要植物用于大面积栽植，而蜘蛛兰、风车草、柽柳可作为次要植物，可小面积种植。红树林类植物、鸢尾、纸莎草、千屈菜和水葱长势较差，将不予以考虑。
3结论
经过工艺设计的分析，人工湿地系统处理工业废水尾水具有一定的可行性，且可以实现高标准排放。进水主要特征为低COD、低氨氮，高盐度，水质波动较大，有机污染物以难降解的高分子化合物为主。进水满足一定标准后，经过人工湿地系统处理后，出水主要指标可以达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准。
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⑷ 芦苇湿地对污水处理起什么作用
芦苇湿地对污水处理起什么作用？
芦苇湿地在污水处理系统中比较常见，可以说是污水处理环节中生物处理部分的鼻祖，由此也衍生出很多人工湿地污水处理技术，那么污水湿地对污水处理究竟有哪些作用呢？
1·微生物分解：湿地环境是一个相当复杂的微生物工作环境，从表面的好氧菌到深层次的厌氧菌，对污水中的各种BOD、COD等都具有很好的分解作用，天然的菌群生态，无需再对菌种进行驯化，多种微生物相互协作、相互抑制，可以说是污水生物处理的技术源泉。
2·污水混凝作用：由于芦苇具有适应性强、耐腐蚀、材质坚固等特点，芦苇在污泥系统中可以起到水质对流的作用可以让上下层水质循环，起到匀质的作用。
3·直接吸收氮磷：对污水中的氮磷钾以及一些其他物质，芦苇本身就可以进行吸收、分解和合成，通过植物体自身起到污水净化的作用。
其实，除了芦苇，其他像莲藕等水生、污泥生长的植物都具有污水净化的作用，最明显的就是水葫芦，然而由于缺少天敌，水葫芦在我国长江流域泛滥成灾，因此在做污水净化的时候还要考虑二次污染的问题。
参考资料：http://www.nmgjlscl.com/Item/Show.asp?m=1&d=3060
⑸ 人工湿地如何去除水体污染物(简要说明)
人工湿来地去除水体污染物有好多自不同工艺，效果差别较大。
主要看要求了。
如芦苇湿地可用于处理生活污水和部分工业废水,如造纸废水、纺织废水、啤酒废水、炼油废水、养殖和饲料及食品加工废水等。其基建投资、运转费用和能耗均为常规二级处理方法的1/3～1/5,并有较好的经济效益和生态效益。
利用香蒲、芦苇、美人蕉等观赏性水生植物,经过1块湿地和3个池塘构成的宾馆和游泳池污水处理系统,在达到去污目的的同时也营造了优美的水体景观。发现进入湿地约50%的总氮是被植物吸收的。
湿地系统去除污染物的机理主要是通过沉降、过滤、化学沉淀和吸附、微生物反应和植物吸收等反应过程除去水中的污染物。所以湿地是一种低成本、易操作和高效率的污水处理方法。
总的来说COD还不错，可以80%以上，TN不太好，基本超不过60%，TP更差，一般不超过40%，加填料的就另算了，TP效果提升较大。而且北方冬季很考验出水，很容易就超标了，即使做了保温效果也不好。
⑹ 湿地净化污水属于什么价值 是潜在价值还是间接还是直接 高中生物
是间接。先谈湿地：水分充裕的沼泽地。这里是生物繁殖的好地方。可以这样说，它的地下水资源丰富。而能繁殖生物的水源一定是PH值为中性。
我去过新疆的若羌，在1950公里处有一个湖，那里寸草不生，这是盐碱水不能饮用。
这一说来湿地有净化污水的作用。但是，长期的污染也会破坏湿地的环境。影响地下水源的水质。
⑺ 湿地处理废水的研究现状
煤矿山排出的废水和煤矸石渗出液，含硫量较高。根据大峪沟矿区的实际情况，即使采用综合一体化处理方法，出水的除硫效果并不明显，水中SO2－4仍高达1994.21～2144.06mg/L。虽然现有的《煤炭工业污染物排放标准》(GB20426—2006)对SO2－4的排放浓度没有明确限制，但高硫酸盐水对大峪沟的地下水和凉水泉水库的水质仍有严重影响。
目前，去除水中SO2－4的方法主要有中和法、反渗透膜法、生物化学处理法和湿地法。前几种运行费用高，效果不一，有的还存在二次污染或技术不够完善等问题，更多地采用廉价、清洁的处理方法，即利用湿地除硫。
一般而言，煤矿开采尤其是井工开采都需疏排地下水，在地表形成小溪或小河进入洼地，形成湿地。湿地具有显著的生态功能，能够起到净化水质，调节空气湿度、温度，繁衍各种湿生-水生植物，改善人居环境的作用。据调研，目前煤矿山湿地生态功能常常被忽视，要么弃置不用要么受损严重。本次研究的目的是试图利用矿区排水形成的湿地解决终端外排水的去硫问题，使之资源化，可以说是前述综合一体化处理方案的最终一个环节，同时也是解决煤矿山湿地生态修复和湿地生态利用的专门性课题。
利用人工湿地去除水中硫酸根的研究仍处于探索阶段，人工湿地属于人工构筑物的范畴，通常的做法是建几个处理池，池内铺盖底泥并种植植物，依靠植物、底泥等要素的作用达到去硫效果;煤矿山湿地显然不属于上述的人工湿地，有关煤矿山湿地的生态功能、除污能力的研究，目前还比较少见。据国内外的相关文献，人工湿地脱硫效果相差较大，有的可以达91.9%，有的为53%，甚至有的去除率几乎为零。究其原因，主要是湿地规模、水质、气候、底泥和水生植被的差异。所以在对煤矿山湿地进行研究时，必须查明生态地质的基本条件。
人工湿地是人对自然湿地系统的模拟，利用生态的方法来去除污染物，以达到净化污水的目的，它利用自然生态系统中的物理、化学和生物三者的协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化(彭超英等，2000)。实践表明，与其他处理污水的方法相比，人工湿地系统具有高效率、低投资、低运行费、低维护技术、基本不耗电即“一高三低一不”的特点(丁疆华等，2000)。自1974年第一个用于污水处理的人工湿地系统在西德建成以来，因其优越的性能，使它获得较快的发展(刘自莲等，2005)。20世纪80年代从欧洲到美洲、澳洲等地区和国家都广泛开展了这方面的研究工作。目前，在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水;在丹麦、德国、英国等国至少有200处人工湿地(主要为地下潜流湿地)系统在运行，新西兰也有80多处人工湿地系统投入使用(李丽等，2007)。而且大量的监测表明，湿地净化污水的效果是显而易见的。例如，Knight(2000)等对1300多条已报道的数据进行分析，人工湿地对饲养家畜排放水的净化效率平均为:BOD5，65%;TSS，53%;NH4—N，48%;TN，42%和TP，42%。来自美国环保机构的数据库资料显示出了更高的处理效率，BOD5，TSS，TN，NH4—N，NO3—N和TP分别高达95%、88%、67%、61%、72%和76%(Braskerud等，2002)。
我国的湿地研究起步较晚。从“七五”时期开始试验，取得了人工湿地工艺特征、技术要点和工程参数等研究成果(胡康萍等，1991)。20世纪90年代以来，我国对人工湿地的研究发现灯心草、香蒲等植物在人工湿地中净化污水能达到国家二、三级地面水标准，人工湿地可以广泛应用于工业废水处理、农业水处理、雨水处理等。在研究利用人工湿地生态系统去除水体中藻类方面，说明人工湿地系统在污水深度处理或减少水体富营养化、抑制藻类生长等方面也具有特色。全国数十个城市开展人工湿地研究，很多已投入生产;已有不少城市建立了芦苇人工湿地污水处理系统。这些系统运行以来，产生了良好的经济和社会效益，为我国环境保护做出了贡献。广东韶关市铅锌矿废水治理，在人工湿地中种植香蒲的研究表明(阳承胜等，2000)，利用香蒲净化含铅、锌工业废水的效果非常好，COD、SS、Pb、Zn、Cu和Cd的去除率分别为92.19%、99.62%、93.98%、97.02%、96.87%和96.39%，水质得到明显改善，主要污染物TSS、Pb、Zn、Cu和Cd等均达到排放标准。此外，人工湿地在处理铁矿酸性废水的试验结果表明(唐述虞，1996)，酸水pH值由2.6升高到6.1;铜离子、铁离子和锰离子去除率分别为99.7%、99.8%、70.9%。在利用湿地去除废水中常见的硫酸根离子方面，通过查阅国内外文献发现，前人的研究尚不充分，而且在不多的文献报道中，脱硫效果相差很大。研究资料表明，经生化预处理的纺织废水在经过湿地前后SO2－4由1235mg/L变为1244mg/L，去除率几乎为零(尹军等，2004);美国佛罗里达州的Hidden River雨水湿地处理系统的SO2－4去除率达到53%(王世和等，2007);另有研究表明，畜禽舍污水经过湿地后，硫化物的降解率可达88.3%(汪植三等，1995);在对湿地净化养猪场猪粪水的研究时发现，SO2－4去除率达到91.9%(刘开容等，1997);国外学者研究认为，人工湿地对生活污水中无机硫的去除率可达95%(Buisma 等，1990)。
在湿地设计方面，国外学者通过示踪剂实验发现，在同样的湿地面积下，填料深度为0.45m的湿地系统的BOD去除效果比深度为0.3m的湿地系统去除效果稍好(George，2000)。美国环保局在关于构建湿地处理市政废水的手册中认为，潜流湿地进水区域水深一般为0.4m，基质深度应比水深深0.1m，即系统总体深度为0.5m(USEPA，2000)。国内有学者研究了20cm、40cm、60cm三个水深条件下COD的去除率，发现水深为60cm时，即使运行的水力负荷较高(433.3cm/d)，COD的去除率仍然可达84.9%(王世和等，2003)。另有研究发现，进水负荷的增大引起水力停留时间和出水速率的下降，不利于污水的净化处理。但另一方面，进水负荷太小又不能充分发挥湿地的净化潜力，因此湿地系统都存在一个较佳的进水负荷(吴振斌等，2001)。研究表明，低流速和高水力停留时间(HRT)对有机物和TSS(总悬浮固体)有较好的去除作用，过高的HRT会增加人工湿地水分的蒸腾作用。鉴于湿地植物在处理废水中有机物和重金属的重要作用，目前国外对人工湿地的植物选择研究不断深入，总的来看一般有三种植物较为常用，为风车草、芦苇和香蒲(Ciria等，2005; Karathanasis 等，2003)。国外有学者研究了人工湿地处理系统中八种植物对污染物的去除效果，发现香蒲的去除能力最强(Klomjek，2005)。国内人工湿地系统植物的应用情况和国外基本相同，在研究香蒲、美人蕉、灯心草、芦苇、营蒲、茭白和黄花莺尾这七种武汉地区常见湿地植物对生活污水的处理效果时，发现其中香蒲、美人蕉、黄花莺尾、茭白和营蒲的处理效果相对较好(鲁敏等，2004)。风车草、香根草、香蒲、芦苇和灯心草是国内人工湿地应用比较多的植物(靖元孝等，2002;廖新梯，2002;成水平等，1997;王全金等，2004)。
通过以上总结，可以发现，目前针对湿地处理废水的研究和应用在国内外均是一个热点问题，取得了一定的理论和实践成果，但是，由于湿地作为一个特殊的生态系统有其自身的复杂性，加之废水类型的复杂多样，具体的情况千差万别，所以，在利用湿地净化废水特别是煤矿山废水方面，还有着诸多问题亟待解决，可以说还在“摸着石头过河”。目前国内外对于湿地净化污染物能力的评估，多是根据溶质平衡的原理，将湿地进水口与出水口的溶质量相减，认为其结果就是湿地的净化能力。这种评价方法有许多弊端，一是必须依赖于长期、大量的监测数据作为基础，二是不能给出较为准确的单位面积的净化效率数据，三是只能在湿地建成后进行评估，而想要更科学地进行湿地设计，在建设之前就必须对湿地净化能力进行合理的预测。目前，国内外的湿地设计往往多着眼于水力学参数和化学指标，对于影响净化效果的关键因素例如植物、底泥等涉及较少，特别是缺少对湿地各要素研究成果的综合分析，现有的很多研究，实际上，或是将湿地看做是常有植物，铺有底泥的“反应釜”，或是仅从植物、化学等单一学科角度出发来研究湿地净化这种多学科问题。
另外，国内外的研究虽已证明了湿地处理废水的有效性和实用性，然而多数研究都注重于湿地对废水中氮、磷、pH值和金属离子去除的研究，很少有针对酸性废水中含量相当高的硫酸根离子去除情况的研究。高硫废水是工业生产特别是煤矿开采中大量产生的一类污染，在利用湿地来去除水中的硫酸根离子方面，国内外研究不多，并且所得的结论也是差异较大。造成这一现象的原因是，前人所研究的各个湿地的环境，包括气候、底泥、面积、植物种类、数量等，以及所排放废水的性质包括水量、pH值、硫酸根浓度、COD、BOD5等都差异较大。因此，在对具体某处湿地进行研究时，应该实地展开调查取样，来评价该处湿地对SO2－4的去除作用。从根本上说，正是由于对湿地生态系统结构的生态地质学研究不够，才导致了湿地净化废水研究方面的欠缺，使其功能没有得到充分发挥。
⑻ 湿地污水处理系统的原理
人工湿地系统水质复净化技制术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。 人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合中、小城镇的污水处理。 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类植物的作用。 谷腾环保网上有很多关于人工湿地用于污水处理中的工程案例经验，可以参考下~