课程：

• 1、人工湿地的类型有哪些？
• 2、湿地的生态组成是什么？功能是什么
• 3、人工湿地中基质的作用
• 4、人工湿地对城市生态起的作用
• 5、人工湿地的作用，包括生态修复作用和自然调节作用具体说来有哪些？？？

人工湿地的类型有哪些？

1、地表流人工湿地

表面流湿地与地表漫流土地处理系统非常相似，不同的是：

（1）在表面流湿地系统中，四周筑有一定高度的围墙，维持一定的水层厚度（一般为10~30cm）；

（2）湿地中种植挺水型植物（如芦苇等）。

向湿地表面布水，水流在湿地表面呈推流式前进，在流动过程中，与土壤、植物及植物根部的生物膜接触，通过物理、化学以及生物反应，污水得到净化，并在终端流出。

2、潜流式人工合成湿地

潜流式人工合成湿地的形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。利用湿地中不同流态特点净化进水。经过潜流式湿地净化后的河水可达到地表水Ⅲ类标准，再通过排水系统排放。

3、垂直流潜流式人工湿地

在垂直潜流系统中，污水由表面纵向流至床底，在纵向流的过程中污水依次经过不同的专利介质层，达到净化的目的。垂直流潜流式湿地具有完整的布水系统和集水系统，其优点是占地面积较其它形式湿地小，处理效率高，整个系统可以完全建在地下，地上可以建成绿地和配合景观规划使用。

4、水平流潜流式人工湿地：

是潜流式湿地的另一种形式，污水由进水口一端沿水平方向流动的过程中依次通过砂石、介质、植物根系，流向出水口一端，以达到净化目的。

5、沟渠型人工湿地：

沟渠型湿地床包括植物系统、介质系统、收集系统。主要对雨水等面源污染进行收集处理，通过过滤、吸附、生化达到净化雨水及污水的目的。是小流域水质治理、保护的有效手段。

湿地的功能：

湿地的功能是多方面的，它可作为直接利用的水源或补充地下水，又能有效控制洪水和防止土壤沙化，还能滞留沉积物、有毒物、营养物质，从而改善环境污染；它能以有机质的形式储存碳元素，减少温室效应，保护海岸不受风浪侵蚀，提供清洁方便的运输方式……

它因有如此众多而有益的功能而被人们称为“地球之肾”。湿地还是众多植物、动物特别是水禽生长的乐园，同时又向人类提供食物（水产品、禽畜产品、谷物）、能源（水能、泥炭、薪柴）、原材料（芦苇、木材、药用植物）和旅游场所，是人类赖以生存和持续发展的重要基础。

湿地的生态组成是什么？功能是什么

湿地是全球最具价值的生态系统，与人类的生存、繁衍和发展息息相关。湿地具有保持水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候、保护生物多样性等重要功能，被誉为“地球之肾”。健康的湿地生态系统，是国家生态安全体系的重要组成部分，也是实现经济与社会可持续发展的重要基础。湿地所具有的自然景观和文化价值为世界文明的延续和发展作出了重要贡献，孕育了各具特色的地方文化。

湿地生态系统是由一些适合污染环境条件下生存的以大型水生植物为主的高、低等生物和处于水饱和状态的基质组成的人工复合体污染生态系统。相对于天然湿地来说 ,其生态系统的群落结构和种群结构要简单要多 ,但其按照管理者愿意进行污水处理的功能却更强,可以说 ,这类人工湿地生态系统的生理功能 ,就在各种湿地生物的共同参与下 ,将进入湿地系统的污染物质出去，同时也是湿地生物的营养物质 ,经过系统内各环节的“新陈代谢”,进行分解、吸收、转化、利用 ,达到去除目的。

一、湿地生态系统的作用

1、提供水源：湿地常常作为居民生活用水、工业生产用水和农业灌溉用水的水源。溪流、河流、池塘、湖泊中都有可以直接利用的水。其它湿地，如泥炭沼泽森林可以成为浅水水井的水源。

2、补充地下水：我们平时所用的水有很多是从地下开采出来的，而湿地可以为地下蓄水层补充水源。从湿地到蓄水层的水可以成为地下水系统的一部分，又可以为周围地区的工农生产提供水源。如果湿地受到破坏或消失，就无法为地下蓄水层供水，地下水资源就会减少。

3、调节流量，控制洪水：湿地是一个巨大的蓄水库，可以在暴雨和河流涨水期储存过量的降水，均匀地把径流放出，减弱危害下游的洪水，因此保护湿地就是保护天然储水系统。

4、保护堤岸，防风：湿地中生长着多种多样的植物，这些湿地植被可以抵御海浪、台风和风暴的冲击力，防止对海岸的侵蚀，同时它们的根系可以固定、稳定堤岸和海岸，保护沿海工农业生产。如果没有湿地，海岸和河流堤岸就会遭到海浪的破坏。

5、清除和转化毒物和杂质：湿地有助于减缓水流的速度，当含有毒物和杂质（农药、生活污水和工业排放物）的流水经过湿地时，流速减慢，有利于毒物和杂质的沉淀和排除。此外，一些湿地植物像芦苇、水湖莲能有效地吸收有毒物质。再现实生活中，不少湿地可以用做小型生活污水处理地，这一过程能够提高水的质量，有益于人们的生活和生产。

6、保留营养物质：流水流经湿地时，其中所含的营养成分被湿地植被吸收，或者积累在湿地泥层之中，净化了下游水源。湿地中的营养物质养育了鱼虾、树林、野生动物和湿地农作物。

7、防止盐水入侵：沼泽、河流、小溪等湿地向外流出的淡水限制了海水的回灌，延安植被也有助于防止潮水流入河流。但是如果过多抽取或排干湿地，破坏植被，淡水流量就会减少，海水可大量入侵河流，减少了人们生活、工农业生产及生态系统的淡水供应。

8、提供可利用的资源：湿地可以给我们多种多样的产物，包括木材、药材、动物皮革、肉蛋、鱼虾、牧草、水果、芦苇等，还可以提供水电、泥炭薪柴等多种能源利用。

9、保持小气候：湿地可以影响小气候。湿地水份通过蒸发成为水蒸气，然后又以降水的形式降到周围地区，保持当地的湿度和降雨量，影响当地人民的生活和工农业生产。

10、野生动物的栖息地：湿地是鸟类、鱼类、两栖动物的繁殖、栖息、迁徒、越冬的场所，其中有许多是珍稀、濒危物种。

11、航运：湿地的开阔水域为航运提供了条件，具有重要的航运价值，沿海沿江地区经济的迅速发展主要依赖于此。

12、旅游休闲：湿地具有自然观光、旅游、娱乐等美学方面的功能，蕴涵着丰富秀丽的自然风光，成为人们观光旅游的好地方。

13、教育和科研价值：复杂的湿地生态系统、丰富的动植物群落、珍贵的濒危物种等，在自然科学教育和研究中都具有十分重要的作用。有些湿地还保留了具有宝贵历史价值的文化遗址，是历史文化研究的重要场所。

人工湿地中基质的作用

人工湿地的基本组成包括基质,植物和微生物,其中基质又称基质滤料,主要包括土壤,砂土,砾石等.基质是湿地植物和微生物赖以生存的基础,这些基质一方面为微生物的生长提供稳定的依附表面,同时也为水生植物提供了载体和营养。

吸附沉淀作用

加入系统中的磷主要存留在土壤中,土壤颗粒对磷酸盐的吸收是一个重要的转换过程,对磷的去除途径研究发现,基质吸附与沉淀作用去除的总磷量高达系统投配总磷量的80%以上,是除磷的主要途径.基质对磷的吸附能力取决于两个因素;吸附位(正比于介质颗粒的表面积)和pH值.含大量钙的碱性基质的湿地以及含高浓度铝和铁的酸性基质的湿地对磷的吸附能力最强,磷通过与这些金属反应而沉淀下来.例如在高pH值下,钙与溶解性磷发生反应生成磷酸钙而从溶液中析出.磷的吸附能力还与水力传导率和表面积有关.欲获得大的水力传导率,需避免发生堵塞,因为堵塞将导致介质表面积缩小,进而磷吸收能力下降.例如作为湿地基质的土壤可以去除98%的磷,但由于水力传导率低而易于堵塞.砂石水力传导率较大,但对磷的取出能力很低,低至20%,而富铁砾石除磷高达90%.

对植物的影响

湿地植物是湿地系统中的重要组分,在污水净化过程中发挥了很重要的作用.湿地植物可分为浮生植物,挺水植物和沉水植物.湿地植物的重要功能就是将氧气从上部输送至根部,促进有机物的分解和硝化细菌的生长,达到去除污水中氮及其他污染物的目的;同时还能促进悬浮物的沉淀.植物可以直接吸收污水中的溶解性的磷,通过植物的定期收割从湿地系统中去除,有研究表明,植物的吸收作用对磷的最大去除量约为9.1%.

人工湿地中基质的种类,理化性质及其配置影响人工湿地中植物的生长(蒸散量,生物量,根密度和根长),进而影响人工湿地的净化能力的.基质的理化性质影响了植物的生长,同时也影响了植物根际的微生物活性,最终影响人工湿地的净化能力.人工湿地不同基质理化性质差异比较，如以pH值为例,红砂土的pH为4.4,炉渣的pH为12.3,而不同的植物生长的最适pH不同,为此,应根据基质的pH而配置不同的植物.另外,基质的理化性质如含盐量对植物的生长影响也比较大,如对一些含盐比较高的土壤作为人工湿地基质,或在盐碱地建立人工湿地时,应选用一些抗盐性比较强的植物如盐角草等.除此之外,还应根据不同的人工湿地类型而配置植物.对于表面流人工湿地可配置沉水植物,浮叶植物和漂浮植物以及挺水植物,而对潜流和垂直流人工湿地可配置湿生植物和挺水植物.

对微生物的作用

人工湿地是通过植物一土壤一微生物的总和作用实现对污染物的去除,其中微生物是对污染物进行吸附和降解的主要生物群体和承担者,加强对基质表面微生物的研究,了解它们在湿地基质中的状况,对于理解人工湿地去除污染物机理具有重要的意义.物质,并为湿地中大部分的物理,化学和生物反应提供反应界面.

人工湿地对城市生态起的作用

人工湿地能够充分发挥其对于氮、磷等富营养物的吸收和降解作用，逐步缓解并改善城市生态环境，如能配合雨水收集系统和城市中水、污水处理系统和有针对性的植物配置，能够达到水资源的循环利用，并对城市轻度污染的水体进行净化，降低城市污水处理费用，产生绿色经济效应，在我国当今倡导可持续发展的时代背景下，尤其是在一些小城市不需要建设污水处理厂的少量污水治理，具有投资小易于管理的特点。

人工湿地的作用，包括生态修复作用和自然调节作用具体说来有哪些？？？

一是加强水资源的调配与管理,确定全国、流域和省区水资源配置方案及水资源宏观控制指标体系和水量分配指标。在重要湿地区和重要河流流域开展水资源调配与管理工程,适当增加关键区域生态用水比例,逐步恢复原有的湿地生境。二是开展湿地恢复和综合整治工程,包括在生物多样性丰富的低产农田区实施生态恢复工程,在退化和被改造的滩涂区实施恢复与重建工程,在土地沙漠化趋势严重的湿地区实施工程退牧育林还草、封沙育林育草、休牧(轮牧)育林育草工程,对已退化沼泽草地进行改良,恢复天然植被和水禽栖息地,在沿海退化红树林地区进行红树林生态恢复工程的试验示范等。

1、物质生产功能

湿地具有强大的物质生产功能，它蕴藏着丰富的动植物资源。七里海沼泽湿地是天津沿海地区的重要饵料基地和初级生产力来源。据初步调查，七里海在20世纪70年代以前，水生、湿生植物群落100多种，其中具有生态价值的约40种。哺乳动物约10种，鱼蟹类30余种。芦苇作 为七里海湿地最典型的植物，苇地面积达7186公顷，具有很高的经济价值和生态价值，不仅是重要的造纸工业原料，又是农业、盐业、渔业、养殖业、编织业的重要生产资料，还能起到防风抗洪、改善环境、改良土壤、净化水质、防治污染、调节生态平衡的作用。另外，七里海可利用水面达10000亩，年产河蟹2000吨，是著名的七里海河蟹的产地。

2、大气组分调节功能

湿地内丰富的植物群落，能够吸收大量的二氧化碳气体，并放出氧气，湿地中的一些植物还具有吸收空气中有害气体的功能，能有效调节大气组分。但同时也必须注意到，湿地生境也会排放出甲烷、氨气等温室气体。 沼泽有很大的生物生产效能，植物在有机质形成过程中，不断吸收CO2和其他气体，特别是一些有害的气体。沼泽地上的氧气则很少消耗于死亡植物残体的分解。沼泽还能吸收空气中粉尘及携带的各种菌，从而起到净化空气的作用。另外，沼泽堆积物具有很大的吸附能力，污水或含重金属的工业废水，通过沼泽能吸附金属离子和有害成分。

3、水分调节功能

湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维持区域水平衡中发挥着重要作用，是蓄水防洪的天然“海绵”，在时空上可分配不均的降水，通过湿地的吞吐调节，避免水旱灾害。七里海湿地是天津滨海平原重要的蓄滞洪区，安全蓄洪深度3.5-4m。

沼泽湿地具有湿润气候、净化环境的功能，是生态系统的重要组成部分。其大部分发育在负地貌类型中，长期积水，生长了茂密的植物，其下根茎交织，残体堆积。潜育沼泽一般也有几十厘米的草根层。草根层疏松多孔，具有很强的持水能力，它能保持大于本身绝对干重3~15 倍的水量。不仅能储蓄大量水分，还能通过植物蒸腾和水分蒸发，把水分源源不断地送回大气中，从而增加了空气湿度，调节降水，在水的自然循环中起着良好的作用。据实验研究，一公顷的沼泽在生长季节可蒸发掉7415吨水分，可见其调节气候的巨大功能。

4、净化功能

沼泽湿地象天然的过滤器，它有助于减缓水流的速度，当含有毒物和杂质（农药、生活污水和工业排放物）的流水经过湿地时，流速减慢有利于毒物和杂质的沉淀和排除。一些湿地植物能有效地吸收水中的有毒物质，净化水质。

沼泽湿地能够分解、净化环境物，起到“排毒”、“解毒”的功能，因此被人们喻为“自然之肾”。假如没有了湿地，好比一个人被割去了肾脏。

如氮、磷、钾及其他一些有机物质，通过复杂的物理、化学变化被生物体贮存起来，或者通过生物的转移（如收割植物、捕鱼等）等途径，永久的脱离湿地，参与更大范围的循环。

沼泽湿地中有相当一部分的水生植物包括挺水性、浮水性和沉水性的植物，具有很强的清除毒物的能力，是毒物的克星。据测定，在湿地植物组织内富集的重金属浓度比周围水中的浓度高出10万倍以上。正因为如此，人们常常利用湿地植物的这一生态功能来净化污染物中的病 毒，有效的清除了污水中的“毒素”，达到净化水质的目的。

例如，水葫莲、香蒲和芦苇等被广泛地用来处理污水，用来吸收污水中浓度很高的重金属 镉、铜、锌等。在美国的佛罗里达州，有人作了如下试验，将废水排入河流之前，先让它流经 一片柏树沼泽地（湿地中的一种），经过测定发现，大约有98%的氮和97%的磷被净化排除了， 湿地惊人的清除污染物的能力由此可见一斑。在印度的卡尔库塔市，城内设有一座污水处理场，所有生活污水都排入东郊的人工湿地，其污水处理费用相当低，成为世界性的典范。

5、提供动物栖息地功能

湿地复杂多样的植物群落，为野生动物尤其是一些珍稀或濒危野生动物提供了良好的栖息地，是鸟类、两栖类动物的繁殖、栖息、迁徙、越冬的场所。

沼泽湿地特殊的自然环境虽有利于一些植物的生长，却不是哺乳动物种群的理想家园，只是鸟类能在这里获得特殊的享受。因为水草丛生的沼泽环境，为各种鸟类提供了丰富的食物来源和营巢、避敌的良好条件。

在湿地内常年栖息和出没的鸟类有天鹅、白鹳、鹈鹕、大雁、白鹭、苍鹰、浮鸥、银鸥、 燕鸥、苇莺、掠鸟等约200种。而且该湿地是西伯利亚和东北地区鸟类南迁越冬的中途站。

6、调节局部小气候

湿地水分通过蒸发成为水蒸汽，然后又以降水的形式降到周围地区，保持当地的湿度和降雨量，使宁河县成为天津市气候较为湿润的地区之一。