人工湿地除磷研究进展(4)

但是关于植物对水力停留时间的影响，学术界存在分歧。一般认为：种植植物有利于出水，效果明显好于不种

!"，!#］$%］。但是吴振斌等人［研究表明：在负荷高的情况下，湿地植物的根系过度生长，使得湿地内部孔植植物［

隙度下降，沙粒板结而水流不畅导致出水速率变慢，影响处理效果。而解决湿地供氧问题，最好的办法就是选择输氧能力强的植物，即根系发达的植物，这就使得在湿地运行时，要合理选用植物，得出最佳的水力负荷与植物耕作密度，及水力停留时间的关系。

植物和微生物的作用是相互的，植物的根系及其根际分泌物，能为微生物的生长提供营养及场所，为此一

!$］。但是有关植物根际微环境在湿些学者研究了不同的植物根际分泌物与微生物的关系，来选取湿地植物［

地中的作用机理及其影响因素，目前为止尚不清楚。

!"湿地微生物除磷的作用机制

进入构筑湿地系统中的含磷化合物主要包括颗粒磷、溶解有机磷和无机磷酸盐。无机磷化合物的溶解性改变，有机磷化合物的分解矿化，无机磷的氧化、还原都需要磷细菌等微生物的生物化学反应及酶的催化来实

!!］!*］。&’()等［的研究表明：微生物死亡后其体内吸附的磷几乎全部迅速分解释放，回到水体当中，所以施［

一般认为微生物的活动与总磷的去除效率之间并无显著相关，但是有机磷酶促水解无机化，却是人工湿地系

!%］。在好氧和厌氧条件下，磷细菌能将有机磷化合物转统中磷被基质吸附沉淀和植物吸收利用的关键一步［

化为简单的可供植物及微生物吸收的磷化物，并在厌氧条件下提供短链的挥发性脂肪酸，有研究表明：聚磷菌一般可直接利用的物质主要为短链挥发性脂肪酸，其它物质则需要转化为短链挥发性脂肪酸后才能被

!+，!,］。利用［

微生物的作用，尤其是好氧微生物，依赖于氧气的供给。而传统上的认识：湿地植物具有天然曝气机的功能；但已有实践和研究表明：从植物根部渗透的少量氧气相对于城市污水在实际负荷所需要的氧气来说是微

*-，*.］。因此，对于植物/微生物耦合作用的研究还存在较多机理上的空白。不足道的［

#"湿地运行过程中的除磷问题

大量研究表明：湿地实际运行中磷的去除也存在不少问题。首先，涉及到磷的去除量基本上以去除率的形式加以报道，然而许多研究中进水的磷浓度很低，故去除少量的磷却表现为较大的去除率；第"个问题，新建人工湿地的磷去除数据不能代表长期运行后的湿地，新建湿地植物的吸磷量大于长时间运行的湿地植物，而且，长时间运行湿地的植物在枯死后将吸收的磷重新释放至湿地，另外新建湿地的基质具有较大的磷吸附

*"，*#］容量，而经过.0"’的运行，湿地基质已几乎饱和［；第#个问题，湿地除磷受温度、季节影响很大，在春季

和夏季，植物生长迅速，生物量增加，对磷的吸收加快，出水中磷含量减少，而在秋季植物枯萎后，吸收速度放

"-］。慢，冬季死亡的植株会释放磷到湿地中，致使出水磷含量上升，无机磷含量甚至高于进水［

$"结论与展望

综上所述，人工湿地除磷主要依赖湿地基质、水生植物和微生物以及三者之间的联合作用，通过一系列复杂的物理、化学以及生物的途径，实现磷素去除的目的。

45#3、6’"3的基质通过吸附和沉淀反应有很好的除磷效果。大量湿地基质的除磷作用最大，富含12#3、

45#3、6’"3的基质（钢渣）具有显著地的除磷效果，但限于材料自身的特性，不能实际应用。探索的富含12#3、

不同基质的组合除磷作用是今后湿地基质研究的热点，此外，深入研究基质中磷素解析释放，也是今后需要重点开展的工作。

植物和微生物的耦合作用也是湿地除磷的一个重要机制。虽然植物和微生物单独作用对磷直接去除贡献率很小，但其协同作用可以通过影响湿地水运输方式、供氧能力的方式改变湿地中磷素的赋存形态，从而促进磷素去除。深入研究植物和微生物的耦合作用，查明植物根茎密度与水力负荷及停留时间的关系，揭示植物根际微环境的作用机理及其影响因素，可以为优化湿地植物选择和种植方式提供理论依据。

人工湿地污水处理技术是一种生态技术，应首先强调其生态功能，其次是净化功能，过度追求湿地除磷能力，可能会造成新建湿地快速失去生态服务功能，最终导致湿地系统瘫痪。湿地运行应采取高水力负荷、低污

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