基于循环经济的水葫芦人工湿地研究

基于循环经济的水葫芦人工湿地探究 李玲1，朱红钧2（1. 江苏广播电视大学 直属学院 河海教学点，南京 210098； 2. 河海大学 环境科学与工程学院，南京 210098） 摘 要：从循环经济的基础上，探究水葫芦人工湿地处理污水的可行性，使得水葫芦人工湿地系统在贯彻循环经济的宗旨下达到处理污水的有效性。提出了一种基于循环经济理念的方案，并叙述该系统的运行模式。 关键词：循环经济；水葫芦；人工湿地 1 什么是循环经济 循环经济是针对经济的不断发展施于资源和环境的压力而提出的一种新的经济发展模式，是运用生态环境学规律来指导人类社会的经济活动，用“资源—产品—再生资源”的循环理念重构经济运行过程，最终实现最优生产、最适消费、最少废弃，是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，按照“减量化、再利用、资源化”的原则，以推进资源节约、资源综合利用和清洁生产为重点，以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征，贯彻可持续发展理念的经济增长模式，是对原先“大生产、大消费、大废弃”的经济模式的根本变革。 2 水葫芦的生物学特性 水葫芦(Water Hyacinth)，又名风眼莲(Eichornia crassipes)、洋水仙、水生风信子，英文俗名为Waterhyacinth；学名：[Eichhornia crassipes (Mart.) Solms.]；属单子叶植物纲(Monocotyledoneae)，百合目(Liliflorae),雨久花科(Pontederiaceae)[1]。原产于南美洲[2]，一般分布于南纬 32。和北纬 32。之间的世界大部分地区[3]。 该物种大都生长在池塘水沟、池沼等水体中，属雨久花科风眼莲属的多年生漂浮水生草本植物。1901 年作为花卉引入我国，目前水葫芦广泛分布于河流、湖泊和水塘中，是我国目前分布最广的外来物种之一[4]。其叶为深绿色，叶柄膨大成浮囊状、基部具有透明膜质的鞘状苞片；由于它的茎中海绵组织发达，气囊大量充气，所以能成为直立或漂浮草本植物；其根须发达，长 15—30cm，并悬垂于水中；夏季开花，穗状花序，有 6-12 朵花，花冠蓝紫色，漏斗状 6 裂，花开后一两天就凋谢了，种子在水中成熟并排入水体中[5][6]。 水葫芦性喜高温、对水域有较强的适应性和耐寒力，最适生长水温为 25—35℃，30—35℃时生长最快。水温下降到 8℃左右时生长停止。宜在静水或缓慢流动的水面生长，能耐荫蔽，在微弱的光照下就能生长，对酸和碱不敏感，对水质肥瘦要求不严。其繁殖能力尤其-1- 中国城镇水网www.chinacitywater.org惊人，一棵水葫芦，在两个月内能繁衍出上千个后代。 3 人工湿地(constructed wetlands) 人工湿地是依据土地处理系统及水生植物处理污水的原理，由人工建立的具有湿地性质的污水处理生态系统。这种湿地系统是在一定长宽比及地面坡度的洼地中，由土壤和按一定坡度充填一定级别的填料(如砾石等)混合结构的填料床组成，并在床体的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长期长、美观且具有经济价值的植物，它与在水中、填料中生存的动物、微生物形成一个独特的动植物生态环境，污水流经床体表面和床体填料缝隙时，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等实现对污水的高效净化处理[7]。 人工湿地按污水在湿地床中流动的方式和主要植物类型不同而分为 6 种类型或系统见表 3-1。 表 3-1 人工湿地污水处理分类及其特点 （Classification and characters of different constructed wetland） 分类方式 人工湿地种类 特点 地表流湿地 Surface Flow Constructed Wetlands 类似于自然湿地，污水以较慢速度从湿地表面流过，污染物的去除依靠植物根茎的拦截作用以及根茎上生成的生物膜的降解作用。潜流湿地 Subsurface Flow Constructed Wetlands 污水从一端水平流过填料床，其由一个或多个填料床组成，床体填充基质，床底设防水层。水力负荷与污染负荷较大。对 BOD、COD、SS 及重金属等处理效果好 水流方式 垂直流湿地 Vertical Flow Constructed wetlands 污水从湿地表面纵向流入填料床底，床体处于不饱和状态，氧通过大气扩散与植物根传输进入湿地，硝化能力强 浮水大型植物系统 以浮水植物为主，植物繁殖能...