[发明专利]一种利用人工浮岛构建河道人工湿地的方法

说明书

本发明公开一种利用人工浮岛构建河道人工湿地的方法，该方法包括浮岛床体的构建与湿地植物的选择，其中浮岛床体是构建河道人工湿地的前提和基础，其构建内容主要包括浮岛床体的外形边界、深度、空间布置、基质选择及固定。本发明构建的河道人工湿地既具有一般人工湿地的特点，又具有天然湿地的特征，创造了湿地内部干湿交替的环境，可以更好的修复湿地基质的物质性状，增强了湿地系统对污染物的吸收能力，也便于对湿地植物的收割。因此，本发明的构建方法基于河道人工浮岛的设计，结构简单，管理方便，运行成本较低，同时既可以美化环境，又提供了河道中水生动物与两栖动物的栖息地，为改善河道生态环境提供了更为有利的条件。

技术领域：

本发明属于环境生态修复技术领域，具体涉及一种利用人工浮岛构建河道人工湿地的方法。

背景技术：

人工湿地污水处理主要是利用湿地中基质、水生植物和微生物的相互作用，通过一系列物理、化学以及生物的途径净化污水。水生植物在人工湿地污水净化中能直接吸收利用污水中可利用的营养物质、吸附和富集金属及其他有害物质。根系的生长常形成一个网络状的结构，在这个网络中根系不仅能直接吸附和沉降污水中的氮、磷等一些营养物质，而且还为微生物的吸附和代谢提供了良好的生物物化环境条件。附近的微生物通过代谢，消耗了水体中的溶解氧，使之呈现的厌氧状态有利于反硝化过程，从而能最大限度地除去污水中的N0₃^一。根系还能增强和维持介质的水力传输，有利于湿地系统的均匀布水，延长系统实际水力停留时间。另外，填料介质也能通过吸附、截留过滤和沉淀作用去除水中污物。因此，人工湿地实质上是一项人工构造工程，它是将污水有控制地投放到人工建造的类似于沼泽地的湿地上，并在其中填充土壤、砂子和砾石等填料混合组成的填料介质床。废水在床体的填料缝隙或床体表面流动，同时在床体表面种植芦苇、美人蕉、香蒲等水生植物形成一个独特的土壤一水生植物一微生物和基质组成的生态系统。

目前，人工湿地处理系统运用于污染河道治理时，其一般构建方法有两种：体外处理和体内处理。体外处理是在河道周边建立人工湿地，通过水泵将污水抽入人工湿地，处理后排入河道中，在暴雨时可将暴雨径流引入人工湿地中加以处理，以削减面源污染；体内处理是在河滩上构建人工湿地系统，在暴雨时可削减面源污染，在无雨天气可用水泵将污染河水抽到人工湿地中加以处理并排入河道中。以上两种人工湿地的构建方法将湿地系统与河道生态系统孤立开来，主要依靠水泵将河道内污水抽入人工湿地，处理后再排入到河道中。这样不但增加了湿地的运行成本，同时在一定程度上也限制了河道生态环境的改善。然而，虽然人工湿地技术作为一项建造和运行费用低、对富营养化水体具有较好净化效果的生态工程技术，但该项技术的应用在我国还处于起步阶段，尤其是在处理富营养化河水上的应用还不多见。基于此，申请人针对目前河流水体富营养化污染物浓度低、水量大、水位变化频繁、污染物浓度随季节变化较大等特点，提出了一种河道人工湿地的构建方法。

发明内容：

本发明的目的旨在与传统陆上湿地系统相比，提供一种具有结构简单，适合不同水深、自浮、管理方便，运行成本较低的利用人工浮岛构建河道人工湿地的方法。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用人工浮岛构建河道人工湿地的方法，包括浮岛床体的构建与湿地植物的选择，具体步骤如下：

A.浮岛床体的构建

1)确定浮岛床体外形为长方形，置于河道边缘或中心；

2)确定浮岛种植单元采用流线形的外形边界；优选地，采用圆弧形轮廓结构最佳；

3)确定浮岛床体的深度：因为植物的最长根长越长，能为更深层次的基质提供氧气，所以根据植物的最长根长，确定人工湿地基质的设计厚度；

4)确定浮岛床体的空间布置：将浮岛床体中分割为多个种植单元，间隔一定的距离和角度，各种植单成交错状以提高水流滞留时间；这样河道会形成缓变与急变流交错的流态，增加水流掺气，使水体复氧增加，提高净化率；