人工湿地除磷研究进展(2)

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氮素和磷素能刺激藻类和光合水生生物生长，并最终诱发水体富营养化。根据52(123最小定律（52(123

7］，磷常被视为水体富营养化的主要诱导因素之一［，因此，污水除磷对于控制水体富营养5,*"4%.(62#2/’/）

化具有重要意义。

人工湿地是自适应系统，在构成人工湿地污水处理系统的四大基本要素（水体、基质、水生植物和微生物）中，基质、水生植物和微生物或三者相互之间通过一系列物理的、化学的以及生物的途径，可以完成对污

8］染物的高效去除［。其中，利用人工湿地系统中的基质、水生植物和微生物的共同作用去除磷元素，通常被

9］认为是一种廉价有效的废水处理技术［。人工湿地除磷工艺具有投资少、效果处理好、维护方便、环境友好

8］以及生态服务功能突出等优点，可作为传统的污水除磷技术的一种有效替代方案［。自8:世纪;:年代中

?］期，<(2)(和=2!>’%.开发了“根区法”以来，人工湿地除磷技术就不断发展并得到推广应用［，目前已广泛应

用于处理生活污水、农业点源和面源污染以及治理水体富营养化等方面。人工湿地因其良好的生态服务功能和高效的富营养化元素去除能力，越来越受到世界各国的普遍重视和关注，对此的研究一直以来都是当前湿地科学领域的热点研究内容。

本文总结了近年来国内外对湿地除磷的研究进展情况，系统分析了有关湿地基质、湿地植物和微生物对于磷元素去除的强化作用机理，并对今后湿地除磷研究进行了展望。

)*湿地基质除磷作用机制

湿地基质一直被公认为是进入湿地系统的磷的最终归宿。磷去除率与湿地基质类型密切相关，即：基质

@］。特殊的理化性质以及特定的吸附能力影响磷的去除［

)A)*湿地基质类型对磷去除的影响

人工湿地处理含磷废水，基质的筛选原则一般应考虑磷吸附效率、水力传导性、材料易得性、价格等多方

;，D］面因素。B&2C"等［综合比较了铝土矿、页岩、沸石、石灰石、轻质陶粒、飞灰、油性页岩等D种基质对磷的去

E］除效果，认为页岩对磷的去除效果最好。<,>,)(0,#［等以土壤、沸石、鼓风炉渣、钢炉渣等材料作为人工湿地

基质进行了吸附磷的比较。研究表明：鼓风炉渣、钢炉渣的吸附效果明显好于其它基质，试验取用的两种土壤

F9?/3G>3，而鼓风炉渣最大吸磷量为??8::/3G>3，超过土壤吸磷量?:倍；回归分的最大吸磷量分别为77@9、

析表明：活性铝的吸磷作用大于活性铁，两者联合作用效果更好。H&,I等以钙化海藻（/,(&+）为基质，与以往

F］7:］77］试验数据比较，发现钙化海藻除磷能力等同于页岩和钢渣［。袁东海［，谭洪新［等人分别选取了几种基

而同比砂子的最大吸磷量质作磷的吸附试验，结果表明钢渣的吸附效果最好，其最大吸磷量为@:?F:/3G>3，

仅为9:8/3G>3。

已有研究表明：在试验室和野外得到的基质除磷率存在较大差别，钢渣在野外和试验室的除磷率分别为

78］D8J、8DJ；而石灰石正好相反，分别为7EJ和;?J［。由于以往国内外关于湿地基质除磷的研究多数是在

EK7?］，因此，诸如钢渣等是否可以作为高性能脱磷基质，尚需在今后湿地工程建设中进试验室小型模拟操作［

行检验。

)A+*多种基质组合对磷去除的影响

EK7?］许多研究表明：钢渣是一种非常高效的除磷基质［，但是由于钢渣碱性强，不适合植物生长，为此在湿

7:，7?］地实际建设中一般不能直接采用。为了使得钢渣能在湿地建设中得到应用和推广，袁东海［建议：钢渣和

7@］常用的基质（砂子）组合使用，可以达到很好的除磷效果。B&2C"［建议：采用9个湿地单元串联，第7个单元

一般不种植物；第9填充稳定性好的基质如砾石，便于植物生长和微生物附着；第8个单元填充钢渣以除磷，

个单元为植物床稳定出水，控制运行管理上采用干湿交替运行模式，从而保证湿地除磷的高效性和稳定性。

徐丽花、周琪等研究了沸石、沸石L石灰石、石灰石9种填料的人工湿地除磷能力，研究表明：沸石可促使

7;］难溶性磷的释放，使得石灰石吸附磷的能力加强，两者的协同作用使得总磷去除效果好于单独使用情况［。

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