近年來，由于存在一些水源地污染情況，水源地保護(hù)己經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。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(duì)于保護(hù)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(duì)于保護(hù)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(jìn)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(jī)物、營(yíng)養(yǎng)元素（氮、磷）等輸入地表水體，過量的污染物進(jìn)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(huì)直接進(jìn)入水庫，對(duì)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(duì)其它區(qū)域較高，對(duì)水庫水質(zhì)影響更加明顯。此外，河流徑流由此進(jìn)入水庫，徑流內(nèi)攜帶有上游排入支流的大量污染物，也會(huì)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(diǎn)，因此庫濱帶污染治理對(duì)于保護(hù)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(qiáng)降雨所帶來的地表面源污染已成為保護(hù)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(jì)和建造的具有高效、環(huán)保和節(jié)能等特點(diǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(shì)，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(chǎng)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(duì)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(dòng)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(dòng)狀態(tài)進(jìn)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(kuò)散和攔截等等作用，有文獻(xiàn)表明，棲息在人工濕地內(nèi)的各種動(dòng)物因?yàn)橐捠匙饔靡矔?huì)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(yíng)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(diǎn)，將水庫根據(jù)不同的形態(tài)劃分成一個(gè)或幾個(gè)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(duì)庫中水質(zhì)的凈化，降低進(jìn)入主庫中的污染物濃度，抑制藻類過渡生長(zhǎng)，降低富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，達(dá)到改善水質(zhì)的目的。同時(shí)，前置庫系統(tǒng)的構(gòu)建可延長(zhǎng)水力停留時(shí)間，促進(jìn)了水中泥沙及顆粒有機(jī)污染物的沉降。前置庫內(nèi)有機(jī)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(jìn)入主庫的顆粒污染物濃度下降。

我國對(duì)前置庫技術(shù)運(yùn)用最早開始于水庫水體富營(yíng)養(yǎng)化治理。隨著對(duì)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(qiáng)化技術(shù)、生態(tài)工程技術(shù)相結(jié)合對(duì)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)庫中水質(zhì)的凈化，降低進(jìn)入主庫中的污染物濃度，抑制藻類過渡生長(zhǎng)，降低富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)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(diǎn)，人們對(duì)它的研究與工程運(yùn)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(jì)與前置庫系統(tǒng)流域生態(tài)環(huán)境修復(fù)有機(jī)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(dòng)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(hào)  作者：中國科普博覽