Page 136 - 水资源保护技术与方法

第五章 生物性水资源保护技术

第五章 生物性水资源保护技术

第一节 人工湿地与生态浮岛技术

在水资源保护领域，生物性技术凭借其环境友好、成本效益高以及可持续性

强等显著优势，成为当前研究和应用的热点方向。人工湿地与生态浮岛技术作为
生物性水资源保护技术的重要组成部分，通过模拟自然生态系统，利用植物、微
生物和基质的协同作用，实现对水体污染物的有效去除和水质改善。这两种技术
不仅能够处理城市生活污水、工业废水和农业面源污染，还能在景观营造、生态

修复和生物多样性保护等方面发挥重要作用，为解决全球性水环境污染问题提供
了绿色、可持续的解决方案。

一、人工湿地技术原理与分类

（一）基本原理
人工湿地是一种人为设计和建造的生态系统，它通过模拟自然湿地的结构和
功能，将物理、化学和生物过程相结合，实现对污水的净化处理。其核心原理在
于利用湿地植物、微生物和基质组成的复合生态系统，通过吸附、过滤、沉淀、

植物吸收、微生物分解等多种作用，去除污水中的有机物、氮、磷、重金属等污
染物。在人工湿地中，基质作为湿地系统的重要组成部分，不仅为植物和微生物
提供生长载体，还能通过物理过滤和吸附作用去除污水中的悬浮物和部分污染物。
常见的基质材料包括砾石、沙子、沸石、炉渣等，不同基质的孔隙结构、比表面

积和化学性质各异，对污染物的去除效果也有所不同。例如，沸石具有丰富的孔
隙结构和离子交换性能，对氨氮具有良好的吸附去除效果；炉渣则因含有多种金
属氧化物，对重金属离子有一定的吸附和沉淀作用。湿地植物在人工湿地系统中
发挥着关键作用。一方面，植物通过根系吸收污水中的氮、磷等营养物质，用于

自身生长发育，从而降低水体中的营养盐浓度，减少水体富营养化风险。如芦苇、
香蒲等挺水植物，对氮、磷的吸收能力较强，在生长旺季，每公顷芦苇每年可吸

119