人工湿地处理污染河水的研究进展关艳艳等目前，国内外研究的人工湿地类型主要有表面流人工湿地、潜流人工湿地以及组合人工湿地系统3类。其中潜流人工湿地根据水流形态又分为水平流和垂直流两类。DongqingZhang等人比较了国内表面流、水平潜流、垂直潜流和组合系统的人工湿地运行数据，指出组合系统对TSS，BOD5，COD和TP的去除率是最高的。相对于垂直潜流系统，水平潜流湿地对BOD5和TP的去除率较高，对TN的去除则呈现出明显的优势，而垂直潜流系统对TSS有较高的去除率。2.1表面流人工湿地表面流人工湿地（SF）是各类型湿地中最接近自然湿地的一种。绝大部分有机物的去除是由长在植物水下茎、杆上的生物膜来完成，因而不能充分利用填料及丰富的植物根系目前国内较少采用，具体到应用表面流人工湿地处理污染河水，这方面的研究就更少了。2.2潜流人工湿地潜流人工湿地常用的植物有香蒲、芦苇、风车草、再力花、灯芯草等。在美国，大约40%的潜流型湿地只种植香蒲一种植物。欧洲国家多数种植芦苇，也有一些是种植多种植物的系统。我国潜流人工湿地系统多采用多种植物交叉栽种。2.2.1水平潜流人工湿地水平潜流人工湿地(HF)系统污水在填料床内部流动，水位较深，可以充分利用填料表面、植物根系上生长的生物膜和丰富的植物根系、表土层以及填料的截留等作用，处理效果较好。同时，该种系统的保温性较好、处理能力受气候影响小、卫生条件好，是国内外应用最广泛的人工湿地系统。香蒲根系发达，植株较矮，去污能力强，特别是应用在人工湿地系统中时对氮和磷去除能力较强，适合用于人工湿地污水处理系统，特别是处理低浓度废水，而其处理高浓度废水还有待进一步的研究。在TN的去除中硝化菌和反硝化菌占据重要作用，并且这两种菌对温度的变化较为敏感，而有机物的去除主要通过植物的吸收和微生物的转化，填料介质对磷的物理截流占总除磷量的70%左右，SS的去除主要是植物根系和填料的吸附和截流作用，所以，温度的变化对氨氮的去除有较明显的影响，对COD、TP、SS的影响不明显。夏季氨氮去除率可达70%左右，但冬季水温降低到15℃以下时，氨氮去除率降低到30%以下，而温度对人工湿地COD去除效果的影响很小。针对冬季运行处理效率低的问题，有学者提出可以在湿地表面覆盖一层地膜。研究表明，在湿地表面覆盖塑料地膜后，氨氮平均去除率由29.4%上升到67.6%，COD的平均去除率由29.0%提高到46.6%，证明覆盖地膜能有效地提高系统对污染物的去除效果。此外，除了采用塑料膜，还可以考虑覆盖秋季收割的湿地植物保温（因为植物被水浸泡会释放一定量的氮磷等营养物质，所以该种方法只适用于正常运行的水平潜流湿地，不适用于表面有积水的表面流和垂直潜流湿地）或通过增加水力停留时间来适当弥补。水力停留时间（HRT）对潜流湿地系统净化效果也有重要影响。HRT较小时，随着HRT的延长，COD、TN、TP的去除率均不断增加，当HRT超过一定时间之后，去除率变化不再明显。这种变化是因为一定量的植物和一定体积填料上的生物膜能处理的有机物负荷等有一定的限值，同时植物和微生物的吸收和转化需要一定的时间。SS的去除基本不受HRT的影响。填料的选择是构建人工湿地系统时应该认真考虑的一方面内容。相对于其他污染物质来说，由于磷的去除主要是通过填料对不溶性磷的吸附和沉积作用，不同填料对磷的去除有较大影响，因此若待处理的污染河水中磷的含量较高，人工湿地最好选择飞灰或页岩为填料，其次是铝矾土、石灰石、膨润土。另外，填料的堵塞问题是影响人工湿地系统正常运行的主要问题之一。研究表明，填料的孔隙堵塞现象主要发生在系统的前段堵塞物质主要为无机颗粒物。在低负荷运行的系统中，植物对填料堵塞问题的改善作用并不显著。因此，为防止低负荷潜流人工湿地系统中的填料堵塞，需增加能够有效去除无机颗粒物的预处理工艺。2.2.2垂直潜流人工湿地垂直潜流人工湿地（VF）系统的水流运行综合了表面流人工湿地和水平潜流人工湿地的特点，例如下行垂直流湿地，水流在填料床中基本呈由上向下的垂直流动，水流流经床体后被铺设在出水端底部的集水管收集而排出处理系统。这种湿地系统节约建设面积，利于脱氮、除磷...
