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  人工濕地系統(tǒng)由植物、微生物、 基質(zhì)及動(dòng)物組成, 各組成成分分別起著不同的作用, 并且相互協(xié)同, 使得整個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)平衡運(yùn)轉(zhuǎn), 發(fā)揮良好的凈化功能。其中, 濕地系統(tǒng)中的水生植物是人工濕地系統(tǒng)區(qū)別于穩(wěn)定塘系統(tǒng)的一大特色, 其在污水凈化過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。首先, 其發(fā)達(dá)的根系與基質(zhì)交錯(cuò)成網(wǎng)為微生物附著提供了巨大的表面積, 易于形成生物膜, 促進(jìn)了污染物被微生物降解利用; 其次, 植物自身的光合作用, 借助于光能這一清潔能源為推動(dòng)力, 能將部分可溶性污染物及被微生物分解的污染物同化吸收。同時(shí), 光合過(guò)程中生成的 O2 可通過(guò)莖根輸向水體與基質(zhì), 使根區(qū)周圍依次形成多個(gè)好氧、 缺氧與厭氧小區(qū), 為好氧、 兼性厭氧及厭氧微生物生存提供良好生境, 利于硝化與反硝化作用促進(jìn)了污染物的多渠道降解。濕地中的水生植物包括挺水、 浮水和沉水植物。目前人工濕地多為挺水植物系統(tǒng), 挺水植物在人工濕地中起到固定床體表面、 提供良好過(guò)濾條件、 防止淤泥堵塞、 冬季運(yùn)行支撐冰面等作用。常用的挺水植物 有 蘆 葦、 菖 蒲 ( A cor u s cal am us L
) 、 燈 心 草( Ju n cus e f f u s es L
) 等; 浮水植物有鳳眼蓮、 水浮蓮( Ca lla p alu s t r is ) 和浮 萍( L em na mi nor ) 等。人工濕地中的植物栽種日益傾向于選擇具有地區(qū)特色及對(duì)污染物有吸收、 代謝及積累作用的品種。例如陳桂珠等[ 5]白骨壤( A v icen n ia ma r i na ) 模擬人工濕地處理污水, 發(fā)現(xiàn)對(duì)重金屬有良好的凈化效果; 戴全裕等用多花黑麥草( L oli u m mu l tilor u m ) 處理黃金廢水, 指出 其具有 凈化 與回 收雙 重功效; U r
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Ber c ic研究了蘆葦濕地不同部位的活性, 揭示了持續(xù)淹水區(qū)域蘆葦?shù)膫餮跄芰γ黠@下降。與許多污水處理系統(tǒng) ( 如活性污 泥法、 氧化塘法、 生物膜法) 相同, 微生物是人工濕地污水處理系統(tǒng)中凈化污水的核心。不同的是, 人工濕地為好氧、兼性厭氧及厭 氧微生物的同時(shí)生存提 供了有利生境。例如, 蘆葦?shù)母o上, 好氧微生物占優(yōu)勢(shì), 蘆葦根系區(qū)好氧與兼性微生物均有活動(dòng), 而遠(yuǎn)離根系區(qū)則為厭氧微生物的主要活動(dòng)場(chǎng)所。各種微生物利用不同有機(jī)污染物為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖, 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的降解去除。人工濕地系統(tǒng)在處理污水前微生物數(shù)量與種類與自然濕地基本相同, 但隨著污水不斷流入微生物的數(shù)量將不斷增加并趨于穩(wěn)定。人工 濕 地中 的 優(yōu) 勢(shì)菌 種 有 假 單 胞 桿菌 屬 ( Ps eu
d o mona s ) 、 產(chǎn) 堿 桿 菌 屬 ( A lcalig ens ) 和 黃 桿 菌 屬( Fl av o bacter iu m ), 均為生長(zhǎng)快速的微生物, 體內(nèi)含有降解質(zhì)粒, 是 分解有機(jī)物的主 體微生物種群。此外, 有些難降解的有機(jī)物和有毒物需運(yùn)用微生物誘導(dǎo)變異特性, 培育馴化適宜吸收和消化這些物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)種, 進(jìn)行降解。