在于洪區(qū)平羅景觀大橋下,有一大片郁郁蔥蔥的人工濕地,時值盛夏,岸邊蒲草挺拔,河面水葫蘆連片,水中小魚成群,過往行人無不慢下腳步,流連于這如畫美景。然而,鮮為人知的是,這里其實并不僅僅是濕地景觀,還是一座污水處理廠,種植蒲草和水葫蘆不光是為了營造景觀,更是為了控制水質(zhì)污染、降解有害物質(zhì)。8月11日,沈陽環(huán)境科學(xué)研究院院長邵春巖以這片濕地為例,詳細解密沈陽市農(nóng)村生活污水的獨特處理工藝。
“近幾年,隨著城鎮(zhèn)化步伐加快,農(nóng)村生活污水處理問題日益受到重視。”邵春巖說,目前,沈陽市已先后建成299個農(nóng)村生活污水處理設(shè)施。其中,鄉(xiāng)鎮(zhèn)和規(guī)模較大的行政村主要采用生化、人工濕地等污水處理工藝。而一般行政村則利用村里原有的坑塘、洼地建設(shè)氧化塘,種植凈水植物,對生活污水進行凈化。
水生植物
物理過濾凈化污水的重要手段
小小的水生植物,是如何凈化水質(zhì)的?邵春巖說,污水被收集起來后,首先要經(jīng)過生化過程,然后才能進入人工濕地。他拉開一個地下井蓋,井里污水翻騰,“這個叫格柵井,它的作用就是攔截水中較大的漂浮物和懸浮物,然后污水會流進調(diào)節(jié)池,經(jīng)過均化水質(zhì)后流進水解酸化池。在這里,難以降解的大分子被分解成易于生物降解的小分子有機物,之后水會進入二沉池,進行泥水分離,再經(jīng)過一個集水池,才能進入人工濕地系統(tǒng)。”
邵春巖說,人工濕地系統(tǒng)由水生植物、微生物、低等底棲動物以及處于水飽和狀態(tài)的填料層組成。污水進入濕地系統(tǒng)后,污水中的固體顆粒會附著在濕地中的基質(zhì)顆粒上。同時,由于濕地床體長時間浸水,很多區(qū)域會形成土壤膠體,這些膠體也具有極強的吸附性能,能夠截留和吸附水中的懸浮顆粒。這種物理過濾吸附是人工濕地系統(tǒng)攔截水中污染物、凈化污水的重要手段之一。
根據(jù)不同的地理情況,人工濕地會選擇種植浮水、浮葉、挺水或沉水植物,這些植物對于凈化污水同樣具有重要作用。首先,植物具有分解和轉(zhuǎn)化有機物和其他物質(zhì)的能力,通過吸收同化作用,能直接從污水中吸收可利用的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)促進自身生長,而水中的銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽被植物吸收后,將隨著植物被收割而離開水體。
其次,植物的根莖葉都能吸附和“采集”污水中的重金屬,特別是其根部吸收能力最強,同時,植物根系密集交織在一起,也能對污水中的固體顆粒起到攔截吸附作用。植物的根系還是微生物重要的棲息、附著和繁殖場所,而微生物能夠起到降解水中污染物的作用。此外,植物還能為水體輸送氧氣,增加水體活性。
微生物
降解水體中污染物的主力軍
“再說說濕地系統(tǒng)中的微生物,它們可是降解水體中污染物的主力軍。”邵春巖說,好氧微生物通過呼吸作用,將廢水中的大部分有機物分解成為二氧化碳和水;厭氧細菌將有機物質(zhì)分解成二氧化碳和甲烷;硝化細菌將銨鹽硝化;反硝化細菌將硝態(tài)氮還原成氮氣……通過這一系列微生物作用,污水中的主要有機污染物能夠得到降解同化,成為微生物細胞的一部分,其余變成對環(huán)境無害的無機物質(zhì)回歸到自然界中。
邵春巖說,濕地生態(tài)系統(tǒng)中還存在某些原生動物及后生動物,甚至一些濕地昆蟲和鳥類也能參與吞食濕地系統(tǒng)中沉積的有機顆粒,然后進行同化作用,將有機顆粒作為營養(yǎng)物質(zhì)吸收,從而在某種程度上去除污水中的顆粒物。
“像平羅街道人工濕地,每天可以處理2000噸污水,處理后的水質(zhì)可以達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放二級標(biāo)準(zhǔn)。”邵春巖說,處理后的水將直接排入蒲河,既可用作灌溉、又可作為景觀用水.