活水公园人工湿地系统的由哪些物种组成能达到什么作用,活水公园平面图高清
1.芦苇人工湿地具哪些重要的作用
人工湿地是一个综合的生态系统,它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理,结构与功能协调原则,在促进废水中污染物质良性循环的前提下,充分发挥资源的生产潜力,防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益。
人工湿地的植物还能够为水体输送氧气,增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染,降解有害物质上也起到了重要的作用。
湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。好氧微生物通过呼吸作用,将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水,厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷,硝化细菌将铵盐硝化,反硝化细菌将硝态氮还原成氮气,等等。通过这一系列的作用,污水中的主要有机污染物都能得到降解同化,成为微生物细胞的一部分,其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。
湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物,甚至一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒,然后进行同化作用,将有机颗粒作为营养物质吸收,从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。 人工湿地artifical wetland ,constructed wetland
用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,填充一定深度的土壤或填料层,种植芦苇一类的维管束植物或根系发达的水生植物,污水由湿地的一端通过布水管渠进入,以推流方式与布满生物膜的介质表面和溶解氧进行充分的植物根区接触而获得净化。人工湿地分为表面径流人工湿地和人工潜流湿地。
人工湿地与传统污水处理厂相比具有投资少、运行成本低等明显优势,在农村地区,由于人口密度相对较小,人工湿地同传统污水处理厂相比,一般投资可节省1/3—1/2。在处理过程中,人工湿地基本上采用重力自流的方式,处理过程中基本无能耗,运行费用低,污水处理厂处理每吨废水的价格在1元左右,而人工湿地平均不到2毛。
因此,在人口密度较低的农村地区,建设人工湿地比传统污水处理厂更加经济。
人工湿地在农村地区的使用效果也优于传统污水处理厂,首先人工湿地使用纯生物技术进行水质净化,而污水处理厂则使用化学方法,因此污水处理厂在处理过程中会产生大量富含有害化学成分的淤泥、废渣影响环境,而人工湿地则不存在二次污染。其次人工湿地以水生植物水生花卉为主要处理植物,在处理污水的同时还具有良好的景观效果,有利于改造农村环境。另外,人工湿地还拥有可持续的经济效益,在人工湿地上可选种一些具备净化效果和一定经济价值较高的水生植物,在污水处理的同时产生经济效益。
人工湿地的运行管理也比污水处理厂简单、便捷,因为人工湿地完全采取生物方法自行运转因此基本不需专人负责,只需定期清理格栅池、隔油池、每年收割一次水生植物即可。人工湿地中起主要处理作用的还是微生物,不是土壤的过滤作用,所以湿地设计中应包括防止湿地填料堵塞问题、植物死亡问题和过冬问题。人工湿地服务年限一般按照10-15年计算,也就是说设计比较完善的湿地系统15年以后才需要清理填料床,达到服务年限的人工湿地系统在清理填料床后,即可重新投入使用。另外,人工湿地的建设周期短,建设一座传统污水处理厂和完成相关管道的铺设往往需要一年以上,而人工湿地的平均建设周期在3个月以内,因此建设人工湿地见效更快。
结论:在人口密度较低、污染排放较少的农村地区,“人工湿地”生活污水处理设施有很多优点,该处理设施充分利用农户住房周边的地形特点,因地制宜、实施简单,可造在住宅旁的空地上,也可利用水塘以及公园的景观池改造;规模可大可小,可以二三十户家庭共用一块,也可以一户人家造一块;投资少,维护方便,且占地面积小,配合种植水生植物,还可达到美化景观的效果。 SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用,BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用,代谢产物均为无害的稳定物质,因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。污水中COD去除的原理与BOD基本相同。
N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。
作用机理:对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤,通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除;化学微生物代谢:利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物;通过生物硝化-反硝化作用去除氮;部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。自然死亡:细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡,植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除,植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除,多年生沼泽生植物,每年收割一次,可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。
污水进入湿地系统,污水中的固体颗粒与基质颗粒之间会发生作用,水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。水中颗粒迁移到基质颗粒表面时,在范德华力和静电力作用下以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下,被粘附与基质颗粒上,也可能因为存在絮凝颗粒的架桥作用而被吸附。
此外,由于湿地床体长时间处于浸水状态,床体很多区域内基质形成土壤胶体,土壤胶体本身具有极大的吸附性能,也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。
物理过滤和吸附作用是湿地系统对污水中的污染物进行拦截从而达到净化污水的目的的重要途径之一。
植物是人工湿地的重要组成部分。人工湿地根据主要植物优势种的不同,被分为浮水植物人工湿地,浮叶植物人工湿地,挺水植物人工湿地,沉水植物人工湿地等不同类型。湿地中的植物对于湿地净化污水的作用能起到极重要的影响。
首先,湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样,具有分解和转化有机物和其他物质的能力。植物通过吸收同化作用,能直接从污水中吸收可利用的营养物质,如水体中的氮和磷等。水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收,最后通过被收割而离开水体。
其次,植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。植物的根茎叶都有吸收富集重金属的作用,其中根部的吸收能力最强。在不同的植物种类中,沉水植物的吸附能力较强。根系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。
再次,植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积。植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。相关文献表明,植物根际的微生物数量比非根际微生物数量多得多,而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。
芦苇人工湿地具哪些重要的作用
(1)生态系统是由非生物成分和生物成分两部分组成的.生物成分包括生态系统中的全部生物.根据获得的营养和能量的方式,生物成分又可以划分为生产者、消费者、分解者.构成该生态系统的生产者是芦苇、黑藻和绿藻等,消费者是浮游的动物,分解者是细菌和真菌,非生物环境水、空气、温度、土壤等.
(2)绿色植物是生态系统中的生产者.它们利用光能,通过光合作用,把无机物制造成有机物,并将光能转化为化学能储存在有机物中.细菌、真菌等微生物是生态系统中的分解者,它们将动植物残体等含有的有机物分解成简单的无机物,归还到无机环境中,促进了物质的循环.而该生态系统所有生物所需的能量最终来自太阳能,能量在沿食物链和食物网传递过程中逐级传递.
故答案为:(1)芦苇或黑藻或绿藻?浮游动物?细菌或真菌 (2)太阳能 食物链和食物网
(一)吸收利用、吸附和富集作用
当污水通过芦苇湿地系统时,芦苇能从污水中吸收营养物质加以利用,并能吸附和富集重金属和一些有毒有害物质,使水质得到净化。芦苇对重金属等污染物质有显著的吸附和富集作用,芦苇体内的重金属浓度可达到污水中重金属浓度的几十、几百甚至几千倍。在芦苇体内富集的污染物质通过每年对芦苇的收割最终从系统中去除。
(二)能显著增加微生物的附着
芦苇的根茎发达,有利于微生物生长附着,芦苇床的优势菌属:假单胞菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属,原生动物以肾形虫居多。这些菌均为快速生长的微生物,而且体内含有降解质粒,是对污水中有机物分解的主体微生物种群。废水流经芦苇床时,大量的SS 被根系阻挡截留,有机污染物则通过微生物的吸收、同化及异化作用而被去除。
(三)将大气氧传输至根部
人工湿地的脱氮机理主要是硝化反硝化,氧化是脱氮的限制步骤。芦苇的根系比较发达,泌氧能力强,芦苇的泌氧功能比水葵、水葱、黄昌浦、美人蕉等水生植物的要高,芦苇根系的输氧速率远远大于由于空气扩散所得的氧量。华中农业大学李科德等采用人工模拟芦苇床处理生活污水,对其净化机理进行了研究。结果表明,芦苇根际具有较高的氧化还原电势,为好氧微生物的活动创造了有利条件。在芦苇根系周围形成一个好氧区域,其中形成的好氧生物膜对氧的利用使离根系较远的区域呈现出缺氧状态,而在离根系更远的区域则呈现出完全的厌氧状态。
这些溶解氧含量不同的区域分别有利于大分子有机物及氮、磷的去除。芦苇湿地床内部溶解氧的存在,对于好氧微生物的硝化作用和聚磷菌的过量聚磷作用是必不可少的。
(四)增加或稳定土壤的透水性
可向地下部分输氧,根和根状茎向基质中输氧,因此可向根际中好氧和兼氧微生物提供良好环境。芦苇的根可松动土壤,死后可留下相互连通的孔道和有机物。无论土壤最初的孔隙率如何,芦苇可稳定根际的导水性相当于粗砂2~5 年。
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