濕地是由水陸相互作用而形成的具有特殊功能的自然綜合體,是重要的國土資源和自然資源,是生物重要的生存環(huán)境,與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān),也是自然界最富有生物多樣性的生態(tài)景觀。目前,基于學(xué)術(shù)和管理兩個(gè)層面,約有濕地定義60余種?;趯W(xué)術(shù)層面,主要從水文學(xué)、植物學(xué)、泥炭地質(zhì)學(xué)和景觀學(xué)等幾個(gè)角度給出了濕地定義;由于研究者從不同學(xué)科出發(fā),研究的區(qū)域及對象不同,給出的定義也有差異。
人工濕地(constructed wetland)是人工設(shè)計(jì)與建造的由飽和基質(zhì)、挺水與沉水植被、動物和水體組成的復(fù)合體。在20世紀(jì)70年代,人工濕地處理系統(tǒng)大多利用原有的天然濕地,將天然濕地系統(tǒng)與人工建造的氧化塘處理系統(tǒng)結(jié)合起來,既保持了天然濕地的原有結(jié)構(gòu),又提高了氧化塘系統(tǒng)的處理效果;80年代以后,人工濕地發(fā)展為由人工建造的、以不同粒徑的礫石等為填料基質(zhì),并種植有一定去污能力植物的處理系統(tǒng),這樣的構(gòu)建模式使得人工濕地進(jìn)入了規(guī)模性的應(yīng)用階段。國外對人工濕地污水處理技術(shù)研究開展較早,最早可以追溯到1903年建在英國約克郡Earby的濕地系統(tǒng),它持續(xù)運(yùn)行到 1992 年;1953 年,德國Seidel在研究中發(fā)現(xiàn),蘆葦(Phragmites australis)通過其根區(qū)產(chǎn)生微生物活性的區(qū)域作為生化反應(yīng)器來轉(zhuǎn)化、降解有機(jī)物,可以去除污染物。1990年7月,在中國深圳成功建立了第一個(gè)人工濕地污水處理工程—白泥坑人工濕地污水處理系統(tǒng)。
作為 20 世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來的一種新型污水處理生態(tài)系統(tǒng),人工濕地以其建設(shè)運(yùn)營成本低、去污能力強(qiáng)、使用壽命長、工藝簡單、組合多樣化等優(yōu)勢,近年來在世界各地得到了廣泛的應(yīng)用,其應(yīng)用范圍主要集中在褐煤熱解、油砂廢水、礦山廢水、奶品加工、食品工業(yè)、造紙廢水、烴類廢水和垃圾場滲濾液凈化處理等方面,但應(yīng)用人工濕地對農(nóng)田污水灌溉前的凈化處理的報(bào)道卻少見。中國在這些方面的研究起步較晚,人工濕地規(guī)模較小,在處理技術(shù)和管理上還相對比較落后。
在未來,應(yīng)加大人工濕地的推廣與應(yīng)用力度。目前,有關(guān)利用人工濕地進(jìn)行污水處理的研究大多數(shù)都處于實(shí)驗(yàn)性階段,污水制備和人工濕地構(gòu)建也多數(shù)停留在實(shí)驗(yàn)室模擬階段,不同地區(qū)、不同類型的人工濕地在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中運(yùn)行時(shí),往往難以達(dá)到預(yù)期的理想效果,還需進(jìn)一步結(jié)合不同地域的環(huán)境條件和不同的應(yīng)用目的開展研究和進(jìn)行技術(shù)推廣。