人工湿地对藻类的去除效果研究.docx

人工湿地对藻类的去除效果研究
随着人类社会的不断发展和城市化进程的加速，水污染问题日益严重。蓝藻、绿藻、硅藻和金藻等藻类是水体富营养化的重要指标物种，对水体环境的水质鉴定、污染监测与治理具有重要意义。传统的处理污水的方式有生物法、化学法和物理法等。这些传统方式的处理优点很明显，但也存在一定的缺陷。比如，生物法对处理的水源质量要求较高，而化学法容易出现反应不完全和产生二次污染的问题。对于处理这些富营养化的水体来说，人工湿地作为一种新型的处理方式受到人们的青睐。本文主要探讨人工湿地对藻类的去除效果的研究。
一、人工湿地简介
人工湿地是通过人工创造湿地的环境，来模拟天然湿地的水质净化过程。普通的人工湿地所用的材料包括砂、砾石、生活垃圾和植物等。它和传统的处理方式相比更具有很多的优势。其中的主要原因是它既可以降低环境污染，又可以充分发挥植物的自净能力，还能保持土壤的稳定性和水资源的重复利用。
二、藻类的去除效果
（一）人工湿地对蓝藻的去除效果
蓝藻又称蓝藻菌，是一种富营养化水体常见的一类藻类。蓝藻的大量生长会导致水体氮磷等营养物质的过度富集，引起水体富营养化。而人工湿地处理蓝藻的效果，会受到不同环境条件如水中营养物质浓度、水体温度、植物生长状况等的影响。一些专家学者对人工湿地对蓝藻的去除效果进行了研究，结果表明：人工湿地对蓝藻具有良好的去除效果，不同的湿地形态和配置方式对蓝藻的去除效果也不同。例如，污水经过“水-土-植物”湿地处理后，蓝藻的去除率约为95%-99%。蓝藻的去除率与植物的生长有很大的关系，但是过度加强植物的生长并不能达到更好的去除效果。
（二）人工湿地对绿藻的去除效果
绿藻为一种富营养化水体中的一种常见的目标藻类。人工湿地处理绿藻的效果主要受到污水属性影响较大。绿藻不同于蓝藻，它并不需要比较高的养分浓度，即使在环境中养分浓度较低时，依然具有较好的生长能力。因此，人工湿地的去除绿藻效果不像蓝藻那样显著。一些研究表明，人工湿地对绿藻的去除效果在70%~80%之间，同时，这种去除效果也会受到湿地系统的设计因素、面积和操作因素的影响。
（三）人工湿地对硅藻的去除效果
硅藻是水体中比较常见的一类藻类，也是水体富营养化中的一个重要问题。硅藻的群体数量过多时，容易导致水体富营养化加剧，从而影响生态系统的长期平衡。而研究表明人工湿地对硅藻的去除效果是比较显著的，人工湿地可以通过植物的吸收和菌群的降解，将水体中过多的硅藻去除掉。在一般状况下，经过人工湿地的处理，硅藻的去除率在60%~80%之间。
（四）人工湿地对金藻的去除效果
金藻为富营养水体中的另一种常见的藻类，而人工湿地对金藻的去除效果相对较弱。由于金藻的生长与环境因素关系很大，它也可以在低养分的情况下坚强生存下来。因此，如果只是简单地通过植物和硅沙等物质滤掉污水中的金藻，去除的效果并不显著。研究表明，在不同的人工湿地形态和操作方式的处理下，人工湿地对金藻去除率可以在30%~70%之间。
三、影响人工湿地对藻类的去除效果的因素
（一）营养物质浓度
在污水处理过程中，营养物质浓度是影响人工湿地对藻类去除效果的重要因素。研究表明，当污水中的营养物质浓度较高时，人工湿地的去除效果会降低。当营养物质浓度小于一定值时，人工湿地处理的效果将极为显著。
（二）植物种类
人工湿地植物种类的选择和种植条件对藻类净化的效果是至关重要的。在污水处理过程中，消耗量较大的植物对减少的藻类数量也相对较多，因此采用多种具有较高吸收作用的植物种类有助于提高处理效率。
（三）水体流速
水体流速是影响人工湿地对藻类去除效果的重要因素。水流速过慢往往导致水流不流畅，有机物质在水中的滞留时间增加，降低了去除效果。而过快的水流速也会降低去除效率。因此，合理的控制水流速度对人工湿地的去除效果具有非常重要的意义。
四、人工湿地缺点及未来研究方向
虽然人工湿地能有效地与水质污染物进行交互，其去除藻类的效果也得到了有效的验证，但是依然存在一定的缺点。例如，人工湿地的运行成本相对较大，占用土地面积也相对较大，不同于其他的治理方式，人工湿地需要大面积的处置，可能会影响到量较大的廉价土地。精细管理也是人工湿地运维的重要保障，对于设备的使用、污水源的硬件接口、运维人员队伍、监管机制与程序，建立完善的管理队伍对于运营效果和生命期的提升是很重要的。
未来研究方向可以从以下三个方面入手：第一，探究人工湿地对水体成分净化的动力学特征，以及其对痕量营养物质和水中有机污染物如重金属等的去除效果。第二，进一步开发新型的人工湿地设计，推广人工湿地的应用范围，降低人工湿地的成本，提升它的治理水平。第三，加强人工湿地的维护与监测，建立人工湿地运维的简明、高效、可重复性管理模式，降低管理与维护成本，从而提高人工湿地的荣誉感，使得人工湿地成为人们反复探讨和应用的环