近年來，由于存在一些水源地污染情況，水源地保護己經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點。水庫作為解決供水矛盾的重要手段，己經(jīng)成為城市的重要供水水源，其水質(zhì)狀況是安全供水的關(guān)鍵。水庫庫濱帶污染治理對于保護和改善水庫水質(zhì)至關(guān)重要，今天就跟大家聊聊我國水庫庫濱帶人工濕地是如何凈化水質(zhì)的？前置庫系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)是什么？它們真的可以凈化初期的雨水嗎？

為什么水庫庫濱帶污染治理對于保護和改善水庫水質(zhì)至關(guān)重要？

庫濱帶是指水庫周邊與水庫直接相鄰的帶狀區(qū)域，隨著工業(yè)化進程加快、農(nóng)業(yè)區(qū)徑流和人口的急劇膨脹等原因，使大量的有機物、營養(yǎng)元素（氮、磷）等輸入地表水體，過量的污染物進入水體后超出水體的自凈容量，導(dǎo)致地表水體水質(zhì)狀況不斷惡化，而水庫庫濱帶與水庫水體間缺少空間的阻隔，受污染的地表水若不經(jīng)過有效的收集處理，會直接進入水庫，對水庫水質(zhì)造成破壞。

因污染物在入庫前缺少河流、地表植被的沉淀、凈化作用，導(dǎo)致庫濱帶污染物入庫系數(shù)相對其它區(qū)域較高，對水庫水質(zhì)影響更加明顯。此外，河流徑流由此進入水庫，徑流內(nèi)攜帶有上游排入支流的大量污染物，也會顯著影響水庫水質(zhì)。

綜上，庫濱帶污染具有排放數(shù)量大、入庫系數(shù)高、污染來源復(fù)雜、污染物的收集處理困難等特點，因此庫濱帶污染治理對于保護和改善水庫水質(zhì)工作至關(guān)重要。

水庫庫濱帶人工濕地是如何凈化水質(zhì)的？

在水庫和庫濱帶之間建立人工濕地來凈化強降雨所帶來的地表面源污染已成為保護和改善水庫水質(zhì)的一種方法。人工濕地是基于天然濕地凈化原理，通過模擬自然濕地而人為設(shè)計和建造的具有高效、環(huán)保和節(jié)能等特點的生態(tài)系統(tǒng)，主要通過基質(zhì)、植物及微生物的協(xié)同作用實現(xiàn)對污水的凈化處理。

與傳統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)相比，人工濕地具有其低成本、高效率和易管理等優(yōu)勢，近年來已在生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)灌溉廢水和垃圾滲濾液和畜禽場高濃度廢水處理中廣泛應(yīng)用。通過在庫濱帶構(gòu)建人工濕地，可有效攔截面源污染，對庫區(qū)水質(zhì)狀況具有顯著的提升作用。

人工濕地是如何凈化水質(zhì)的呢？目前，人工濕地主要按照污水在濕地床體中流動的方式分為表面流、潛流和復(fù)合流三種形式。它們的分類方法是根據(jù)水在人工濕地中的流動狀態(tài)進行分類的，其凈化過程存在一定的差距，但是其基本原理相同，綜合了物理、化學(xué)和生物的三種作用。主要包括：

（1）植物的同化吸收作用；

（2）基質(zhì)的吸附作用；

（3）基質(zhì)表面、植物莖葉表面和根系表面的微生物的硝化、反硝化作用等。

此外還有蒸發(fā)、離子交換、沉淀、稀釋、擴散和攔截等等作用，有文獻表明，棲息在人工濕地內(nèi)的各種動物因為覓食作用也會為人工濕地系統(tǒng)內(nèi)污染物遷移、轉(zhuǎn)化提供可能。

前置庫系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)是什么？

前置庫技術(shù)是另一種常用的水體富營養(yǎng)化治理修復(fù)技術(shù)，是指利用水庫上游與下游之間水質(zhì)濃度變化梯度的特點，將水庫根據(jù)不同的形態(tài)劃分成一個或幾個子庫并與之相連，依靠子庫中微生物、水生植物的攔截作用、吸收及吸附作用對庫中水質(zhì)的凈化，降低進入主庫中的污染物濃度，抑制藻類過渡生長，降低富營養(yǎng)化進程，達(dá)到改善水質(zhì)的目的。同時，前置庫系統(tǒng)的構(gòu)建可延長水力停留時間，促進了水中泥沙及顆粒有機污染物的沉降。前置庫內(nèi)有機污染物首先由浮游植物將其從溶解態(tài)轉(zhuǎn)化成顆粒態(tài)，然后通過自然過程和絮凝沉降在前置庫與主庫連接處沉降下來，使進入主庫的顆粒污染物濃度下降。

我國對前置庫技術(shù)運用最早開始于水庫水體富營養(yǎng)化治理。隨著對前置庫技術(shù)的不斷深入研究，陸續(xù)有學(xué)者提出將前置庫技術(shù)與其他凈水技術(shù)耦合構(gòu)建前置庫生態(tài)工程，主要有前置庫技術(shù)與透水壩技術(shù)、濕地技術(shù)、生物浮床技術(shù)、生物操縱強化技術(shù)、生態(tài)工程技術(shù)相結(jié)合對水體的凈化效果研究。

人工濕地和前置庫系統(tǒng)真的可以凈化初期的雨水嗎？

這里所提到的雨水是強降水引起的地表徑流，是攜帶著大量污染物的地表面源污染。人工濕地將其攔截下來，通過濕地內(nèi)的基質(zhì)、植物及微生物的協(xié)同作用實現(xiàn)對污水的凈化處理。

此外，凈化后的污水再排入到前置庫系統(tǒng)中，依靠前置庫系統(tǒng)中微生物、水生植物的攔截作用、吸收及吸附作用再次對庫中水質(zhì)的凈化，降低進入主庫中的污染物濃度，抑制藻類過渡生長，降低富營養(yǎng)化進程，達(dá)到改善水質(zhì)的目的。因此，人工濕地和前置庫系統(tǒng)可以凈化初期的雨水。

結(jié)語

目前，人工濕地技術(shù)和前置庫技術(shù)由于自身具有投資較少、水體凈化效果較好、改善流域生態(tài)環(huán)境、管理方便等優(yōu)點，人們對它的研究與工程運用也越來越多。

此外，將人工濕地、庫心島和生態(tài)浮床的設(shè)計與前置庫系統(tǒng)流域生態(tài)環(huán)境修復(fù)有機的結(jié)合了起來，既有水質(zhì)凈化庫中污水的作用，又能消減風(fēng)浪、美化前置庫凈化區(qū)水面景觀，而且還為水生動物、鳥類及昆蟲提供了良好的棲息地，提高生物多樣性，更有利于生態(tài)恢復(fù)和景觀的改善。

來源：百家號  作者：中國科普博覽