生态工程粗翻译整合版

P3~13

雷切尔·卡森的书“寂静的春天”在20世纪60年代中期开始的第一个绿色浪潮。污染问题是能够吸引政治引起的其他重要问题，如社会问题，交通问题，经济问题，以及社会必须处理和解决的教育问题。污染问题，通常被称为环境问题，当时只能通过使用一个工具盒：环境工程。工具盒，包含广泛的清洗工艺，如沉淀池，过滤器，洗涤器，增氧机，滴滤池，沼气反应堆 - 所有的人制造的零部件。图1说明了环境工程工具中的使用背后的想法。污染问题是我们的活动的结果 - 特别是工业化和城市化。问题是，大自然再也无法吸收由于生产的增长，人口和城市化的日益严重的污染。显而易见的解决方案的问题，因此，使用这种技术可以从各类废物排放对环境的污染组件之前。

环境工程工具中，然而，昂贵的使用，并不足以解决所有的环境问题。因此，三个额外的工具盒，在20世纪70年代和80年代初：环境立法，生态工程，清洁技术开发。

环境立法，防止污染立法。例如滴滴涕的所有用途都被禁止在1970年在北美和欧洲。它是一种有效的，成本非常温和的方法来解决与使用滴滴涕的污染问题。它是，但是，远离可能解决所有的环境问题，环境立法。例如农业社会的需要，食品生产，运输，等等。一些有毒化学物质可以很容易地被禁止，但当然是不可能的，禁止生产健康食品。因此，环境立法是一个工具框，有效的工具和解决方案，但可以解决问题的数量也是有限的，很具体，太。

它是由图1明显，它也将是可以解决环境问题，如果我们在一个方向，将可能改变我们的生产涉及污染少。它被命名为清洁技术或替代技术发展迅速20世纪80年代初。有轻微的例子不胜枚举重大变化，在生产，建设建筑物和道路，并在我们的城市规划，所有显着减少了污染。一个很明显的例如是对回收为基础的新技术的使用废物的组成部分，即废物的数量和同时减少原材料的使用。

生态工程 - 第三个新的工具盒 - 开始像围绕1980年的清洁技术。这个想法是，污染问题也可能是解决在生态系统和生态组件的使用，而不是只在人的思维，作为可能的解决方案的技术组件环境问题。背后的问题 生态工程的发展如下：

?我们如何能帮助生态系统，以更好地应付污染和提高其分解能力和吸收污染物？

?由于生态系统能够吸收污染和减少污染问题，才有可能解决通过安装一个男人的环境问题 前的自然生态系统的生态系统？

?能更好地规划了我们的使用性质的基础上生态解决一些环境问题？ ?能正确使用的自然生态系统的解决或在至少可以减少对环境问题？

环境规划包括图1中的推定生态可接受的规划，这意味着经常有借鉴生态工程方法提出在部分应用生态在环境管理的原则。 今天，我们有四个工具盒近30年，经验表明，所有四盒迫切需要，如果我们要解决

环境问题的正确和合理的成本。生态工程或生态技术可能是最知名的和至少四个应用工具盒。它包含了，但是，非常强大的工具。许多环境，提供可持续的解决方案往往结合的问题，从工具其他三个工具盒。因此，有必要提供生态工程的一个很好的概述方法。

生态工程是什么？

生态工程的最常用的定义采用以下配方：被定义为设计可持续的自然资源和生态工程人工生态系统整合人类社会其自然环境，

为双方的利益。它要求，一方面，我们认识自然，并确保可持续发展的自然资源和生态环境，另一方面，我们以造福人类利用自然资源（但不滥用）社会。因此，我们与自然的必然的相互作用必须综合考虑下可持续发展和生态平衡。

HT奥德姆是首批确定生态工程由“环境操纵男子用少量补充能量其中主要的能源驱动器的控制系统来自天然来源“奥德姆进一步发展。生态工程的概念如下：生态工程，工程的新的生态系统设计，是一个领域，使用的系统，主要是自我组织。

straskraba已确定生态工程（或生态更广泛的技术，他把它称为），作为使用生态系统管理的技术手段，根据上了深刻的生态的理解，以尽量减少措施的成本和对环境的危害。对于本报告的目的，生态工程与生态工法可被视为同义。

生态工程是工程，在某种意义上说，它涉及人为或自然生态系统的设计或生态系统的零件。像所有的工程学科，它是基础科学的基础上，在这种情况下，生态和系统生态环境。生物物种是应用组件在生态工程。因此，生态工程因此，代表明确的应用生态系统理论。

ecotechnic是另一个经常应用的词，但，也囊括了所有类型的'软'TECHNOL的发展应用在社会中，除了生态工法，或生态工程。这些类型的技术往往基于生态原则（例如，所有类型的清洁科技，尤其是当它们应用于解决环境问题。利用生态学原理作为工业技术的发展表示生态环境。

最近，环境署和教科文组织已经推出了两款这次讨论有关的其他条款：

1。植物修复。植物生态工程的使用（例如，利用湿地处理废水污染物，或从污染土壤中的有毒物质）。 2。生态水文学。结合生态和水文原则获得生态 健全的环境管理。

都phytoremidiation和生态水文学是学科内的生态工程或分支学科生态工法，这是一个生态工程中经常使用的代名词。

此外，生态工程不应困惑与生物工程和生物技术。生物技术包括基因操纵结构的细胞产生新的生物体能够执行某些职能。生态工法不涉及操纵在基因水平，而是在几个步骤更高的层次themanip生态。系统发生在一个组合的物种和/或其非生物环境，作为一个自我设计的系统，可以适应变化所带来的外部力量，是否由人类或自然强迫函数。

生态工程也是不一样的东西环境工程，后者是在清洗过程中防止污染问题。我涉及使用沉淀池，过滤，洗涤，和男子取得部件无关的生物和生态组成部分应用于生态工程，虽然使用环境工程工程是针对减少人为强迫对生态系统的功能。如上所述，术语ecotechnic可能被认为包括一部分环境环境技术，即根据生态再循环原则等。该工具盒生态化学工程与环境工程完全不同的；在生态工程上的应用生态系统，生物和社区，他们立即非生物环境，与环境工程化学和生物过程，如过滤，沉淀，和生物分解曝气。

所有应用技术的基础上量化。由于生态系统是非常复杂的系统，其量化的反应影响或机械臂，也是复杂的。幸运的是，生态模型是一个发达的工具，调查的生态系统，他们的反应，和联系的组成部分。生态模型是能够合成我们的知识一个生态系统，使我们能够量化，一一定程度上，任何生态系统的变化造成的从使用环境工程生态工程。生态工程也可以直接用于设计人工生态系统。因此，生态建模与生态工程问题是密切的合作领域。研究生态工程是原来的论生态造型，这是最初命名生态模型–生态国际杂志建模与工程和生态系统强调之间的密切关系，这三个领域的生态加州建模，生态工程，和系统生态学。生态工程是作为一个不知疲倦悬而未决的杂志在1992名，与生态建模改变生态模型–一生态模型和系统国际期刊生态学。同时，该杂志生态工程已成功覆盖领域的生态工程，已迅速发展在90年代由于确认需要使用技术以外的环境技术努力解决污染问题。这一发展并不意味着生态建模和生态工程是在不同的方向移动。论相反，生态工程已越来越多地被利用模型进行人工生态系统设计电信设备制造商，或适用的具体量化的结果生态工程方法比较改变本地的，适用的方法。

此外，之间关系的生态工程工程与生态系统是很清楚的。生态原则应用在实际中的应用生态工程方法。密茨和?rgensen提供了19个原则，可以用来作为一个清单评估如果生态工程项目如下生态原则，这是，以确定项目是否生态的声音。

生态技术的分类

生态工程可基于一个或多个以下四类生态工法：

1。生态系统是用来减少或解决污染问题，否则将是有害的（更多）其他生态系统。一个典型的例子是使用湿土地处理污水。 2。生态系统是模仿或复制减少或解决污染问题，导致人工生态系统。例子有鱼塘和人工湿地处理废水或弥漫污染源。 3。生态系统的恢复后，显着干扰人。例子是煤矿复垦恢复湖泊和河流。

4。利用生态系统为人类造福不破坏生态平衡的（即，利用生态系统对生态无害基础）。典型的例子是使用集成农业和有机农业的发展；这种类型的生态技术广泛应用于生态可再生资源管理。

背后的理由这四类生态工法如图1所示。它指出，生态工法或经营环境和生态工程其生态系统。正如已经提到的，它是这个领域生态工程采用作为其工具箱。

举例说明四类生态工程可能被发现的情况下，生态工程应用取代环境工程工程，主要是因为生态工程方法提供了一个生态上更可以接受的解决办法，并在生态工程是唯一的方法可以提供适当的解决问题。例子在表1中，在环境技术解决方案也表明。这不意味着可以取代环境生态工程环境工程。反之，2技术应携手努力解决环境心理管理的问题，比他们做的如果单独申请。这说明在1型生态逻辑工程（应用生态系统减少或解决污染问题）的湿地利用减少弥漫养分负荷湖泊。这个问题可以未解决的环境技术。污泥治疗可以解决环境技术，即被焚烧。然而，生态工程工程解决方案（即，污泥处置农业土地，其中包括利用有机材料和营养物质的污泥）是一个更为完善的方法从生态视角。图2给出了一个例如，在生态工程与环境心理技术应用解决环境问题。

应用人工湿地处理弥漫性污染是一个很好的例子2型生态工程类。再次，这个问题不能得到解决，环保技术。根区的应用植物治疗少量废水是一例2型生态工程，其中环境工程（机械–替代生物–化学治疗）无法竞争，当废物量低和/或地区的成本模型算法，主要是因为它涉及到过多的费用，相对数量的废水（污水系统，抽水站，等。）。一个解决方案需要更少资源总是将是一个更生态的声音解决方案。

虽然恢复土地污染的有毒化学品是可能使用的环保技术，它需要运输的土壤，土壤处理厂，生物降解的污染物会发生。生态工程将提出原位治疗适应微生物或植物。后一种方法将更多的成本有效，与污染相关的运输土壤会被忽略。恢复湖泊的生物操纵，安装一个蓄水，清除沉积物或覆盖，将下层滞水带的水（富营养）下游，或由其他几个提出生态逻辑工程技术的例子是3型生态工程。这是很难获得相同结果使用环境工程，因为这需要活动和/或在湖附近湖。

4型生态工程的基础，一个伟大的预防污染程度，利用生态系统在一个生态良好的基础。虽然这是很困难的找到环境工程选择在这种情况下，很显然，一个谨慎的收获率再生资源（无论是，例如，木材或鱼）是最好的长期策略从生态和经济的视角。生态的声景观规划的另一个例子是使用4型生态工程。

潜流人工湿地还可以用来奶牛养殖场废水处理，水污染物，纺织品废水，和纸浆厂废水。

设计原则

景区简介工程是应用科学设计建立系统，造福人类。设计的本质是工程。其基础数学与工程物理学的分支，而且是基于一个特定的科

学。例如，化学工程是以化学，机械工程，力学，和电电力工程。生态的概念介绍了在美国的世纪60年代由H . T .1993。生态工程，如顾名思义，是一个工程子为基础生态学。包括所有方面的科学学习生活或非生命成分的一个生态系统透射电子显微镜，例如，生物学，植物学，地质学，水文学，土壤学，生态，和具体地址的间行动之间的生活和非生命成分的生态系统。历史上有许多生态学家认为工程项目作为破坏性的自然系统的生态工程自相矛盾。同样，工程师往往很少赞赏生态逻辑知识，这通常是不准确的和传统的工程科学数学。

生态学是研究之间的相互关系生物（生物或以前的生活，例如，植物，动物，屠体）和非生物（无生命，例如，水，沉积物，化学成分，温度）的环境。生态工程包含的元素的科学用于生态创建工程设计反映并纳入生态过程。本目标是为人类提供福利工程项目同时也保护商品和服务提供了一个自然环境。这些货物服务包括：生产氧气，空气和水净化，碳贮量，洪水控制，再生土壤和土壤肥力，授粉作物，浪费分解，和防紫外线。认识到所有社会和经济系统取决于功能的生态系统，生态工程师承认价值观与可持续发展保护自然系统甚至为他们设计系统为了人类的利益。这些概念的定义基于生态科学与工程学科明确承认的价值观，可持续发展与保护自然系统纳入设计为造福人类和环境。

越来越多，自然科学家没有训练设计方法是从事应用科学作为他们的地址和试图解决环境问题，如湿地损失，河流水质退化，土壤污染问题。工程师正在解决类似的问题有更多正式的设计程序，但没有训练的相关科学领域。这可以创建一个不同的联盟往往后果，可以减少生态系统提供商品和服务的能力，地球上的生命取决。利用生态工程生态学知识和理论与工程标准设计的程序来解决环境问题。标准设计的程序能够收集信息设计标准是成功的这是不。文件的设计过程其他人学习无论从设计上的错误或不足完美的设计，有助于改善未来的设计。许多作者讨论设计原则生态工程都是来自过去拱热力学原理和演化。

首要原则

质量守恒定律和热力学能源

生态工程原理限制了法律的质量守恒和能量和法律热力学，就如同化学，机械，或电化学工程原理限制了这些定律。生态系统是开放的系统，需要不断输入的能量来维持其结构和功能。其中最不可侵犯的原则，生态科学可以被描述为能量流动和物质循环。

能量流动

能源投入，由太阳辐射，需要维持结构和功能在脸上的物理障碍（增加的趋势熵）。传统的工程系统使用人和碳氢化合物为基础的能源来维持秩序（保持系统的完整性和功能）。生态系统使用的照片合成，由太阳能驱动的，因为它们的能量来源。生物能量流可以衡量率亲生产（生物量积累和呼吸（能源）用于生产）。身体的能量流可以衡量的动员，运输，和沉积有机和无机材料的动力学和势能的液体或固体如水，风，沙。生物能量和身体能量受限于物质与能量守恒定律。生态相互作用的生物和非生物过程看互动的两种类型的能量。一些能源是失去了在每一个转变，而总根据熵增加定律热力学，秩序是当地的增加。这已称为自组织特征的生态系统或放射本领。

能值，一个会计系统开发的H . T .表，可以用来把所有自然和人类生产探讨共同单位根据太阳辐射。能值措施的投入，使产品或服务。这是一个衡量能源使用过，因此是不同的从衡量目前的能源使用。这提供了一个方法来评价生态货物和服务的费用在同一单位的人力生产成本产品和服务。生态工程设计寻求最大限度地利用可再生能源（例如，太阳辐射）和尽量减少使用不可再生能源。

物质循环

营养物质（重新）循环的另一个主要的生态环境学原理。材料是守恒的，持续的材料再利用和转让这些材料之间的有机和无机态通过生物地球化学循环。有机和无机材料的循环通过系统出现在不同的地点和通过时间。垃圾处理的问题是很少的生态系统的功能是从一个输出系统作为输入到另一个。自然生物地球化学循环调动，运输和储存的材料，在大气中，生物圈和岩石圈，水圈。生产商，节能消费者和分解者转移，有机质和营养素之间和存储功能注释。许多传统的人体工程学设计导致的对废物的积累材料，不能利用原有工艺和污染其他进程。生态工程设计寻求尽量减少废物的产生和利用废弃物（材料不相关的主要功能的设计）作为输入其他进程。这方面的一个例子是利用生态华航程序清理废物等产品的使用湿地处理污水或植物修复清除土壤污染。

自然选择和进化 自组织

在传统的工程设计，一个旨在维护独立的功能性要求。功能具体的功能要求，设计特点是提供。工程师选择具体物理因素（设计）满足每个函数强制要求。在最后的设计，每个功能要求有一个解决方案，不依赖其他设计特点；即，修改任意一设计参数影响只有一个功能要求。不存在相互作用或耦合的设计特点多功能要求。这是为用模块化的概念在软件设计在单独的模块可以换出程序不影响程序的稳定性和性能。

工程设计寻求严格的公差和刚性，稳定的系统，不会改变。什么是左一切都是预先计划的性质。在发生系统或部分失败，相同的备份系统或组件部件可建立提供冗余。本传统的工程办法维持独立子系统之间的相互关系，忽略了和生态系统的复杂性。

自然界不建造人类做事的方式。有任何外部的计划，设计工程师，或建筑师创建的步骤实现设想的最终产品。它是流动的能源和材料，

通过一个开放的系统，可以自我组织。生态系统复杂耦合，这是，一切都是连接到其他一切。生态系统的结构和功能保持通过许多不同的途径，可以操作在不同的条件，即，宽公差。例如，生物量积累可以通过各种各样的植物和动物物种。本实际的物种生活在一个给定的生态适应对非生物和生物环境系统。本损失的一个物种，无论是通过继承或灭绝，不破坏生态系统。其他物种继续流动的能量和养分循环与材料。换句话说，有冗余的功能，但不一定结构。

一个衡量自我组织的数量信息是需要预测的最终结果。更高层次的自我组织需要大量信息预测的最终组成。前这一个办公楼装修完成后的样子需要一些蓝图，图纸；预测该生物体将提供的结构和功能一个生态系统在任何特定时间几乎是不可能的除了在一般条款。自组织也给生态系统的性能鲁棒性，持久性，能力自我修复，和灵活性，在面对瞬息万变的环境环境条件。由于之间的相互作用系统的组成部分，生物和非生物，在一个变化组件可以在系统和变化许多其他组件。

自组织是可见的，作为一个生态系统通过演替阶段。它源自首要行动的自然选择与进化通过这些生物已经适应某些物理卡尔，化学，和生物环境随着时间的。为例如，赤裸的岩石裸露的冰川退缩将通过通过一系列的植物和动物群落组成提出了不同组合的物种随着时间的推移它发展成一个森林。一般的进展继承是理解，但预测准确的网站位置的每个步骤和时间的每一步都是不。确切的组成是一个新兴的财产的之间的相互作用的生物和非生物成分生态系统。

这种能力的自组织所利用生态工程。生态工程设计与大自然让大自然做的“工程”；这是完全禁止，而不是只一个令人满意的最终结果，生态工程设计确认一个以上的最终状态的可能在满足功能要求的设计。工程设计，忽视自我组织性质的生态系统需要继续投入人的精力和金钱（购买材料和能源）使系统状态（的设计理想的，预测的结果）。让自然完成结果，本设计采用太阳能组织该系统保证了一些灵活性的脸变化的条件。

生态工程师可以利用生态系统自组织以各种方式。例如，湿地或河床恢复项目可以种植各种物种是水宽容。但是，而不是坚持原来的组合是最好的输入和能保持原有的物种组成，该系统允许成熟的无干扰，产生一组的物种是最适合的条件在某个网站。大多数的物种能够生存在特定的环境和复制传播和成长。在流的修复工作，材料的必要性努力创造失去栖息地的复杂性和多样性，这种大有机碎屑沉积物，可以提供给系统和分发的自然流力分布而不是锚到位。通过将自然过程与生态工程设计，生态工程师减少使用不可再生的能源和nonrecyclable材料输入允许自组织能力的确定什么是最适合在一个给定的位置使用自然产品和服务。

干扰与阀值/临界值

生态系统有一个历史的干扰影响目前的组成的生态系统。自组织能力与自然选择一个生态系统和进化的结果，反映了过去条件和干扰。一些生物体更成功在相对稳定的条件；有的只成功的竞争动态和不断变化的条件条件。干扰（例如，火灾，洪水，潮汐，季节，和板块构造）定期介绍力量复位生态系统的结构在不同的时间和空间尺度。如果发生骚乱，造成大的变化在非生物或生物的环境，生态系统跨越的门槛，使其无法恢复到其以前的状态。例子包括损失的土壤肥力不能恢复，地下水位的变化水平，导致荒漠化、湿地开发，丧失的一个关键石材品种，并引进新的疾病或物种。

人力管理系统通常失去结构和功能多样性（较少的物种提供了较少的商品和服务）和更统一的空间了时间，例如，农业领域，森林管理，与城市化。改建的自然干扰周期（例如，消防和防洪）扰乱斑块动态的生态系统和普遍降低生境的复杂性，因此生物多样性。作为统一增加，抗干扰减少。考试例如，空间广泛单作，无论山城市森林，树木，或农业作物，可摧毁了一个致命的传染病。单作往往是类似的基因，没有变异抵抗疾病，和疾病迅速蔓延到邻近的相同的，敏感的植物。

这种同质化的人力管理系统之间的差异的复原工程集锦与生态恢复。传统的工程设计工程弹性寻求稳定和持久性；系统工程与高弹性恢复稳定平衡点的快速扰动后。生态系统不存在围绕一个固定的平衡点。生态承载力是衡量一个多大的干扰一个生态系统及可吸收和保持其原有的结构和功能。主要障碍，是否慢性或瞬时，如火山爆发，玻璃社会进步或撤退，过度捕捞，或海平面上升和下降，可能导致生态系统跨越的门槛。生态复原的生态系统可以超过一个主要障碍。这通常导致减阻剂自动改变物种的组成和开始一个新的自组织过程也许是不同的生物条件。

生态工程的随机性（不可预测的扰动在空间和时间）并设计，同时还允许多个国家会议的设计目的，造福于人类保护环境。生态系统工程师等看到傲慢的思想，生态系统需要有管理不断的或广泛的商品和提供服务。生态工程设计考虑到的变异在时间和空间上的过程和物种组成的景观。

传统的工程设计采用了因素安全设计参数。风险分析估计失效概率的设计，以及能源和伴侣里亚尔是用来使结构抵抗失败可能导致危害人类或基础设施。这是所谓的安全设计。风险是已知的和更或不可预见的。效率，稳定性，并预测能力的指导原则，传统的工程。生态工程师认识到随着时间的自然的力量可以克服任何负担得起的设计。持久性，变化，和不可预测性的特点生态理论。生态系统是复杂的系统有许多变数和风险可能更多未知（或承认）来源比已知的来源；就是说，风险发生可能性的是未知的，或在某些情况下，风险本身是未知的。出于这个原因，生态工程争取安全失效设计，就是，当设计失败，失败的需要这样的地方，广泛危害人类，基础设施，和生态系统的最小化。当考虑设计方案，选择一个生态工程师有最好的最坏的结果。

生态工程设计的一般步骤

有没有食谱生态工程设计。应急性质的生态系统的不适合于一个常数变量设置等（存在的化学元素的周期表）或力学（设计表性能的钢或混凝土）。每个设置生态工程设计将有一个独特的历史和一套相互作用。

生态工程师已经知道和优势踏歌的过程，是活跃在自然系统。这种认识是从一个透彻的了解生态理论描述生态系统兴趣的设计师。自然生态系统进程的合作伙伴在设计，没有障碍克服和控制。生态的重要方面系统，必须占在设计包括干扰，多样性，异质性，改变，自组织的多尺度空间时间。使用标准的设计程序允许的文件的反应，使生态工程是用来测试的生态理论。以下内容和深度的重要性分析不同的环境与设计目标。

提供有关步骤如下生态信息，需要创造一个生态工程设计。最终设计，基于所收集的资料下，坚持在表1中列出的生态特征工程类。 1。确定生物和非生物因素驱动生态系统的兴趣。（一）气候影响网站的潜在的存在和没有生物。（二）网站的历史，物理，化学，和生物部件应调查作为历史对照条件可能会影响目前的立地条件和网站潜在的。（三）目前的生物和非生物因素的控制主义和途径，通过它的能量流动物质循环。（四）设计应该是兼容现有的条件和提高或维持生物体和通过这些途径的能量流动和物质周期的。

2。确定类型的干扰，无论是长期或间歇，生物或非生物，是在目前的系统。（一）设计应是生态弹性这些干扰。（二）设计应该是安全的失败。（三）的设计应保持空间和时间异质性的系统。

3。确定所生产的商品及服务的生态系统。（一）生产的货物和服务应主要感染或增强。（二）投入人类产生的材料不应该超过同化能力。（三）产生任何废物，应使用另一个设计。（四）能源需求的设计应尽量减少使用不可再生资源。（五）提取的可再生资源应小于比更新率

4。利用自然发生的自然的力量帮助设计和维护。（一）工作目的自然是令人沮丧和昂贵的，在最好的情况下和灾难性的在最坏情况和适得其反。

5。认识到执行任何设计创意吃了一些干扰的存在条件。（一）没有设计是完美的。准确评估的潜力部分问题可以最小化和/或缓解的影响。（二）在可能的情况下，连接到相邻的生态系统术语应保持或加强利用走廊和生态网络。

6。保持完整和准确的文件的设计过程中，参数，和结果。（一）文件中存在的条件，设计过程中，监测结果提供手段提高设计的未来。 生态工程设计可应用于各种生态系统的问题，如

?植物与湿地污水处理可以被用来减少或解决污染问题。在这种情况下，设计旨在复制或利用生态系统的特性。?恢复森林或湿地缓解可以用来减少资源问题。在这里，设计的目的复印或者复制的生态结构和功能。

?矿区土地修复或恢复是有湖十恢复生态系统的下列主要扰动。这里的设计旨在使用自我组织性质的生态系统的重建predisturbance系统。设计是考虑到一些干扰，如火灾，飓风是自然，和生态系统恢复从他们之前人性化管理或干预是可能的，或甚至认为。

?提取或使用生态系统产品和服务这样，生产这些商品和服务不减少。这里的设计旨在满足维持能力标准和减少使用不可再生的能源。

P32~38

介绍

W. Mitsch和SE的约根森已出版了19个基本的生态原则，它代表的生态背景，可以发现在生态系统的生态工程，在他们的著作生态工程和生态系统的恢复。的原则，将重复在本章缩写，略作修改的版本，但对如何自然和半自然生态系统的生态工程方法在零件的使用，以解决环境问题的讨论，恢复生态系统，构建生态系统 - 仿自然，生态原则在环境管理中的应用，扎根在19原则，将提交19原则。生态原则的介绍后，建立的原理与应用的方法将被提到一个关系的解释。后来，参考它们所基于的原则，所有与生态工程方法的概述将被提交。 生态原则

原则1：强制功能决定生态系统的结构和功能

这个原则实际上是为生态建模，在模型提供了一套强制功能和生态系统的状态变量之间的关系的基础。强制功能是自然强迫为实例的气象条件或人为控制迫使废水排放到湖中的实例功能的功能。一些生态工程方法改变强制功能，尤其是男子控制强制功能。这显然是背后的想法使用缓冲区（见章节缓冲区）和自然或建造的生态系统（章天然湿地和生态系统的一部分建造 - 道法自然）应用实例，以减少对生态系统的干扰效应迫使功能，但原则是或多或少隐含背后的生态工程方法。然而，它可能控制的强制功能和改变生态系统的方法，以更好地适应应付给定的强制功能的生态工程方法来区分。

原则2：能源投入和物质的存储容量是有限的生态系统

所有的生态工程方法的应用，必须尊重这个原则，因为方法不正确解决的环境问题，如果他们过分依赖比其他太阳辐射的能量来源，或将超过生态系统的存储容量。抽水例如地下人工湿地构建生态系统有时在使用过程中，但与光合作用使用太阳能抽水的能耗往往是温和。泥沙的水生生态系统的营养物质，这可能导致在从沉积物释放到水中的营养物质，如果营养物质的沉积物存储容量超过存储容量有限。然而，被释放可以减少使用或曝气去除顶端5-10厘米的沉积物（见章湖，湖恢复方法恢复，矿区修复）。当生态系统超过了有毒物质的存储容量，它是可以去除有毒物质由植物修复（见章节矿区的整治和修复的）。

原则3：生态系统是开放和耗散系统

这一原则意味着所有的生态系统是依赖于相邻的生态系统。通过使用化肥和农药在农业，农业系统是相邻甲流将因此受到影响。因此，它是重要的农业和自然生态系统之间的缓冲地带（见第二章缓冲区），以减少该名男子控制，农业生态系统的自然生态系统的影响。基于这个原则，构建生态系统的所有用途（见部分建筑生态系统 - 道法自然）。农林业（见第一章农林）背后的思想也根植于这一原则，因为从农业系统的影响减少由混合林和农业。可能导致整个流域面积的一个湖泊水质恶化。一个适当的湖泊管理，因此，应考虑整个流域面积在管理计划（见第二章入侵植物）。

原则4：生态系统有一个或多个制约因素

这个原则植根于李比希的最低定律。所有恢复的方法（见恢复生态系统）和生态管理方法（见章海岸带管理，森林管理，海水养殖废物管理，流管理，水的循环管理，流域管理）使用此原则的一些的程度。从知识的限制因素，它是可能或至少更容易制定一个适当的战 修复生态管理中普遍应用的方法或应用。原则是植根于生化化学计量学。所有生物组件具有类似的生化成分和反应。

原则5：生态系统具有自我平衡能力

生态系统是能够拉平强可变投入。湿地是能够储存水的实例，从而减少洪水的损害（见第一章自然湿地）。缓冲区和生态系统的构建能够吸收的营养物质的高投入，从而水平出在水生生态系统的养分含量（见章缓冲区和自然湿地和部分构建生态鈥道法自然）。 “作为缓冲区的容量，可量化的自我平衡能力，定义为在状态变量的相对变化分为迫使功能相对变化： _ ? _ff =ff _sv=sv 其中FF代表任何强制功能和SV任何国家变量。每个组合有一个缓冲能力强迫函数和状态变量。关系强迫函数和状态变量之间在环境管理的重要，尤其是当采用生态工程方法。图1给出了之间的强制功能和可能的关系状态变量。它是从图中清楚，这将是 在环境管理有利于实现情况下，为高。所有在部分恢复生态系统的恢复方法是隐式的基础上改进的缓冲能力。

图1绘制一个状态变量是相对于迫使功能。缓冲能力低2点，但在高点1和3。这显然是环境管理的有益知道重要的强制功能和国家之间的关系变量可以直接向高缓冲区的生态系统能力。恢复的方法（见恢复生态系统）往往增加的缓冲能力。

原则6：生态循环的基本要素

回收意味着一个元素是目前在许多不同形式的生态系统。例如，氮气在形式的硝酸盐，铵，死有机氮组分和生物体中的氮。在形式的硝酸盐氮是非常流动的，而它在铵的形式，可以少移动吸附在粘土矿物或死有机的形式主要是不溶性的氮。在氮生物体的形式几乎是完全不动。因此许多要素的流动性减少当他们通过生态系统，这也许可以解释使用缓冲地带，自然生态系统，构建生态系统的生态工程：有害成分被保留，并经常以减少有害的形式。

当采用生态工程方法，它是当然重要尝试匹配的生态系统特征的回收利用率。保留的营养素，是为例如有限，重要的是不要超负荷回收的途径。然而，它可能在生态工程，以提高回收。一个典型的例子是利用生物操纵，浮游动物浓度增加，从而增加回收率营养素。所有的修复方法（见第二部分或多或少的生态系统的恢复） 增加再循环率。

原则7：生态系统的脉冲系统

最清晰的生态例如曝光沿海海洋生态系统，共度时艰。这将是有益的实例对沿海生态系统排放废水高低潮之间，这将提高废物成分运

输到公海。所有在部分应用提出的方法在环境管理中的生态原则使用这一原则在一定程度上利用自然脉冲来提高效率的方法。

原则8：生态系统的自我设计系统

这一原则意味着，生态工程的方法，一般要求小于例如维护环境的技术方法。因此，它是利于发展中国家应用生态工程的方法，因为

他们并不需要复杂的技术和监管，以达到所需的结果。所有生态技术工艺方法是基于此隐原则，虽然部分方法使用自然和半自然生态系统来解决环境问题和建造的自然生态系统的仿使用这个原则直接使用自然和构建生态系统依赖于自我设计能力的生态系统，由太阳能驱动。

第9条原则：生态系统的特征时间尺度和空间尺度 自然景观有许多小的生态系统和生态交错带，两个生态系统之间的转换。这是重要的生态工程，要尊重这些景观格局非常有效的工作。

沟渠，池塘，树木和灌木和篱笆，是生态系统，能有效 - 相对于他们的大小分解污染物。这个原则是非常重要的部分应用中的所有方法在生态环境管理的原则。

原则10：生态系统多样性

化学，生物化学，生物多样性，生态系统的自我设计能力作出贡献。高等教育的多样性意味着有更多的进程和组件，可以促进自我发

展设计。较高的多样性并不一定给予更高缓冲区的容量，但将不可避免地给更广泛的频谱可能的缓冲能力。意味着更多的程序或组件，有较高的概率过程或组件可以应付或多或少有害的强制功能。对于所有提出的方法在自然和半自然生态系统的部分使用解决环境问题，恢复生态系统，构建生态系统 - 仿自然，高多样性可能意味着更高的效率的方法。这是考虑使用实例养分去除人工湿地农业排水和所使用的植物修复，其中几种植物物种的存在不同的增长模式，增长速度，吸收率的影响有毒成分，提高整体效率。

原则11：生态系统使用过渡区（也称为交错带），使两个生态系统之间的软过渡

大自然从来没有一个过渡的生态系统之间的尖锐，因为所有组件和物种将不可避免地相邻的生态系统之间的交换。过渡区，因此有一

些的所有特征邻近的生态系统。过渡区工作缓冲区（见第二章缓冲区），这是能够减少两个生态系统的影响。原则用于在生态管理的程度高。许多例如立法的国家使用耕地和城市地区之间的过渡区一方面，例如湖泊的自然生态系统，沿海地区和河流的另一边。

原则12：生态系统的组件连接和相互关联的

生态系统的组成部分，形成一个网络，有协同效应。通过网络生态组件协同工作，为生态系统的利益。较高的多样性和复杂性网络发

展的概率较高一个有效的和协同的网络。这是非常重要生态工程方法，了解如何生态网络的工作作为一个合作网络并利用网络中的协同效应应用生态工程方法。这是显然所有的生态工程的重要性章中的缓冲区和方法部分恢复生态系统，构建生态系统 - 道法自然，应用生态在环境管理的原则。

原则13：生态系统都不是孤立的，但与其它生态系统耦合

在一个生态系统的组成部分，不仅连接在生态系统中的其他组件，但往往也可能

在相邻的生态系统被连接到组件。这是完全按照原则3 - 生态系统是开放和耗散系统。其他耦合益可利用生态系统的生态工程方法，并应在任何情况下都被认为是所有方法中的应用部分使用自然和半自然生态系统解决环境问题，构建生态系统- 道法自然，应用生态在环境管理的原则。原则意味着不仅本地，而且地区乃至生态工程方法选择时，应包括全球性的影响。当然原则是特别重要的一章景观规划，但它也适用于所有的方法生态原则的一部分中的应用环境管理。

原则14：生态系统是确定的进一步发展的历史

历史上的生态系统意味着生态系统组成，反映了历史。当例如河流有低的多样性，这可能是由于以前排放的有毒物质。当河口具有高

浓度的海藻，它可能是由于以前从农业中大量营养物质的排放或从废水。因此重要的是历史考虑所有的生态工程中的应用方法。 水生生态系统可能会出现迟滞行为这个意义上，目前生态系统结构的惯性，不能轻易改变。迟滞作为利用生物操纵行为是很重要的水生生态系统的恢复方法（见第一章退田还湖的方法）。因此，历史上是这种修复方法的应用尤为重要。

原则15：生态系统和物种是最脆弱的，在其地理优势 这一原则意味着它是在重要目前在生态工程中的应用，考虑到物种的地理频谱生态系统。生态工程方法避免使用在其地理优势的物种。

由所有应用程序的原则，应考虑生态工程方法。

原则16：生态系统的分层组织系统

生态系统是依赖所有的组件，特别是生物成分，但他们也依赖的风景，这是依赖于这又是依赖于整个地区，生物圈。生物圈也取决于

地区，这是依赖于景观，又是依赖于生态系统，形成了景观。因此重要的是使用整体在生态工程应用的方法方法。生物圈的地区，景观，所有的生态系统自组织实体的工作，这是生态工程的关键，采取这种考虑。所有方法的原则是非常重要的介绍了部分应用生态原则在环境管理，但它是当然特别感兴趣的章节农林，景观规划，流域管理，几个生态系统组成的实体在哪里考虑。

原则17：物理和生物过程是互动的

它是可以改变的生物过程，通过不断变化的物理过程，反之亦然。这意味着所有的进程，影响所有其他进程。这个原则是所有水生生

态系统特别感兴趣在大多数情况下是很容易改变的物理流程，例如水文，从而获得所需的生物效应。一个典型例子是的可能性，以减少水库的富营养化在春季和夏季增加流量减少它在秋季和冬季。这是一个例子生态工程的分支学科的应用被称为生态水文学（见本章生态工程概况）。

原则是非常重要的章节河口海岸带修复，恢复，湖恢复，退田还湖方法，消落区管理和恢复，恢复流（所有关于恢复水生生态系统）和水生生态系统的生态管理（见章海岸带管理，海水养殖废物管理，流管理，水循环管理，流域管理）。

原则18：生态系统比的各部分的总和，生态系统具有应急性质

这个原则是一致的生态整体观系统，并与原则16。原则表达和解释说，这是必要的作为一个工具，一个更好的环境战略考虑发展生

态工程中的应用物理和生物过程，考虑到所有生态占到整个网络互动组成部分，要考虑相邻的生态系统和整个景观等。该原则可能总结前几届原则作为考虑。它强调，生态系统不工作作为松散连接的组件。这也解释了紧急性质。

原则19：生态系统有（巨大的）信息存储在结构

其结构包括生物和物理景观结构。它是重要的生态工程以维持高水平的信息体现在生物体的基因和网络结构。信息决定自我组织，缓冲能力，稳态能力，多元化，网络（协同）和回收能力。成功的应用程序生态工法是依赖的，当然对维护生态系统的所有这些特征，因此它是至关重要的保护和保持高水平信息存储在生态系统中。

在本章的设计原则的设计原则也植根于19原则。的总体原则是热力学的原则和能量流动的原则，按照原则2-4。作为重要的设计特点提到的回收和自我组织原则5，6，8。此外，它提到的强迫功能和历史 - 1和第14条原则 - 被认为是生态工程的设计。设计原则（见第二章设计原则）在生态工程应用，因此与19原则完全一致。

三十三个生态工程方法

部分使用的自然和半自然生态系统解决环境问题，恢复生态系统，构建生态系统 - 仿性质，应用生态原则环境管理提出了33个不同

的生态工程方法。

自然和半自然生态系统的一部分使用解决环境问题，包含第一类根据分类的生态工程章生态工程：概述。自然利用生态系统解决污染问题，频繁的非点源污染问题。这些方法基于特征的生态属性生态系统，如生态系统回收的重要元素，是自我组织，分层组织，有间接影响的复杂协同网络，有历史。这些方法确实因此上面列出的19个原则的基础上。

部分生态系统的恢复包括恢复基于深刻的方法，即方法 - 知识和生态系统支持的属性协助生态系统，以应付环境问题。它是从这个解释明显，该方法是基于对生态系统的生态原则。

构建生态系统的一部分 - 仿根据在本章的分类，性质包括第三类生态工程生态工程：概述 - 构建生态系统。这里的想法是有价值的性质能够提供解决环境问题的生态系统，是可以被模仿。我们可以从中学到生态系统如何解决环境问题，或不同的表达，我们可以从中学到性质如何生态工程工具的开发和应用工具框。工具盒也被称为“软技术 - 技术，在许多情况下，具有副作用少，是多成本适中，更容易操作和维护比环保技术。它并不意味着生态工程可以取代的环保技术。在某些情况下，它可以提供一个更好的解决方案，但适当和完整的环境管理，将在大多数情况下，要求所有四个工具盒。

章节中质量栽培的淡水微藻，大量生产海藻，多营养一体化和海洋可持续水产养殖包括不同的形式，我们可以称之为aquafarming：培养的藻类和海洋水产养殖。这三个章节都包含在构建生态系统的一部分 - 道法自然，被认为是生态工程，生态原则和模仿自然是因为。有机农业也包括在构建仿自然生态系统（见第一章有机农业）的一部分。有机农业是农业，从大自然中学会了如何回收的基本要素，并避免使用有毒物质。这四个章节可能也被包括在部分应用生态环境管理的原则，因为他们也可以考虑更生态旱厕文化，水产养殖，以及农业的合理规划。然而，四章，包括在构建仿自然生态系统的一部分，因为它们是建立在我们可以借鉴自然生态系统，以及我们如何能够利用人类所控制的生态原则，在生产系统中非常。在四个章节的问题是，如何我们可以实现高生产和避免在同一时间特点的农业和养殖生产的环境问题？

最后一部分，生态原则，在环境管理中的应用，提出了生态工程的方法，良好的生态和可持续的环境规划，在大多数情况下。19原则是具有特殊意义的课程。

表1生态工程方法和19个生态原则的关系 表没翻···

在上一节，被列为19个基本的生态原则，它已被证明的原则是如何能够解释背后的生态工程方法和解决环境问题的实施基本生态理念。在本节中，表1给出了所有的33个方法和原则，是能够解释方法的应用概述。分为三大类表中的原则。最重要的原则，是一个生态的方法和它们的功能和管理的深刻理解中央的粗体数字表明。斜体数字表明，需要更全面的解释，为环境管理的方法和其使用的原则。原则是不太重要，但仍是需要的功能，应用的完整的理解，管理方法，括号中表明。 后面的练习也没翻译······

P41~43

缓冲区域

将会广泛的用途包括从环境对社会经济和军事问题,但是这里的重点是利用缓冲区域为保护环境的目的。基本上,一个环境服务精神缓冲区的目的是为改变和环境压力,从而影响接受者发生毗邻区。因此,军事缓冲区是密切相关的环境问题的一个网站的特定的自然。通常,指定一个缓冲区在本身并不会导致环境压力的变化。因此,一个重要的一部分是建立定义缓冲区域的具体规定的活动区域内。因此,设计缓冲区域可以由树初始步骤: 1。定义了政策目标;

2。为促进建立标准,以及保税区 3。定义规定区域内

支持的政策选择事先评估应进行不同的选项,并选择及其应遵循一个expost评价指标的政策目标的实现。建立缓冲区域在这篇文章中被视为一种政策策略,实现环境目标指定压力;因此,焦点问题2和3。

指定区域

指定区域的标准是导致紧密联系的政策目标。知道政策目标,第一步就是要建立哪些方面,应betargeted缓冲区域。这可能导致两种类型的缓冲区域:区改变压力在一个位置

区域内或附近,或区域变化区域内的压力。在以前的情况下,它通常有助于该地区的保税区外的压力应该得到改变。第一种类型的榜样的河岸缓冲区可能是一条小溪缓冲区和服务以减少侵蚀和营养素丢失小河(见图1)。例前类型的区域可以是一个缓冲区沿海岸线禁止国内结算是为了保全景观。从两个例子一样明显的具体位置的区域具有重要的意义。最简单的方法是指定指定区域面积一定距离内,目标位置。然而,自然反对静态如土壤类型、边坡、主导风向(如空气污染可能相关的时候,需要考虑指定的区域。这意味着更复杂的标准可以有效促进

区域。一个例子可以设计一个缓冲区依赖风向频率如果其目的是减少到特定的自然氨宣示地点。另一个例子可以改变河岸缓冲区域的宽度根据侵蚀潜在的相邻领域。

调节区域内

应用在规定缓冲区可以是强制性的,灵活的,或者是自愿的。在案件的一个强制性的规定,这通常包括禁止或者限制区域内活动。这意味着那些土地所有者区域内受限制在产权或者更多的深远的-不得不执行特定自然保护区。其中一个例子就是在丹麦自然保护的行为,国家需要土地利用不变特征在指定地点特别的性质类型。术语“灵活调节的调节是指环境压力的政策措施的应用,通过标志税金配额,交易本条例对目标局部困难,因此,不可能是一个一般的可行性选择缓冲区域内。在案件的义务的规定,土地所有者

机会从事环保41方案在划定的缓冲区域。该方案可以提供地主有机会进入补助针对减轻环境压力支付在缓冲区,例如,减少杀虫剂的使用,或简单地提供咨询服务目标区域内土地所有者。强制性、灵活、自愿的管制可以当然也适用于不同组合。一个例子可以氨缓冲区域在那儿农民正面临着一个强制性的要求降低氨排放量降低到每一个子系统中预先指定的水平,但同时资格者,得申请补贴减排技术实施氨。

案例Study-Ammonia缓冲区域在丹麦

2007年1月1日一个新的综合环境认证方案通过了所有家畜的农场在丹麦。根据这一方案所有的农场有超过75的动物单位(每一种动物单位相对应的硝酸盐生产球衣牛)必须被批准基于他们额外的营养素丢失在申请人数的增加动物的单位。综合方法意味着所有需要考虑环境排放在应用包括氨排放量保证马厩和人的容器中。

一般的认证规则是,所有的氨排放量有新的马厩的普遍减少超过15%的最佳利用相比,能够稳定的系统。这条普遍性的规律以个别的补充规定的贡献,从农场氨排放(如果这些是邻近的,即在一个缓冲区,坐落在以下类型的氮脆弱区:(1)提出的沼泽;(2)并湖泊;(3)摩尔比10公顷,所有的荒野地区钢笔2000;(4)未开垦的、干燥的草地比2.5公顷,所有未开垦的、干燥的草场2000地区钢笔;(5)氮脆弱的湖泊2000区域。钢笔在这些地区的规定分为三个部分:

1。BufferzoneI。 如果一个新的或修改的稳定 肥料容器的农场坐落少于300米弱势区不会增加排放批准。

2。BufferzoneII。 如果一个新的或修改的稳定肥料容器的农场坐落少于100米氮脆弱的地区,运用计算具有标准化锡即将进行的。总贡献的氨沉积在新的或修改的马厩容易受伤的部位不得超过0.7 kgNm2。为了把积累方面考虑增加最大接受氨沉积下降如果需要另一个农场和超过75的动物单位坐落接近氮脆弱区;如果只有一个农场坐落超过1000公尺新的或修改的马厩的贡献就氨从新的或修改在vulner马厩能不得超过0.5 kgNm2区域。如果两个或两个以上的农场有超过75的动物单位坐落超过1000米的新ormodified厩,老为0.3 kgNm2踹谷。 3。Outsidethebufferzones。 任何个人规定氨排放量农场环境下精神的批准。

氮是脆弱区指出一个国家委员会(Wilhjelm udvalget)。后来的一部分地区采用第三水生行动计划、调控相关实施氨缓冲区域的一部分,新的法律onmental牲畜养殖场湿地批准为主要依据的个人规定氨排放量。

让这个毕业范围调节和两个缓冲区域是使分化为农场煽动探寻新的马厩或扩大在适当的距离的脆弱区。进一步,缓冲区域都被看作是一个成本的有效方法regula损耗集中的地区环境影响重大。此外,一个人的范围是缓解adminis trative成本,因为只有在缓冲区II更复杂且代价高昂的排放量计算是非常必要的。此外,为了减少administra保守的负担,保证质量的应用所有环境(包括氨运用计算锡)及其他信息计算所需的申请核准是综合环境集成在一个新的基于互联网的数字的应用系统(www.husdyrgodkendelse.dk)。

P44~58

湿地的定义包括了广泛的栖息地的土地淹没在浅水中或是由饱和地表或地下水在频率和时间每年水成为主要因素控

制的环境和相关的植物和动物的生命。土壤的长期影响下发展渍水或淹没被称为氢气土壤和植物，是适应或需要这样的水文条件被

称为“水生植物。绝大部分湿地的特点是存在的植被组成的藻类，苔藓，或草本或木本植物。然而，栖息地砾石海滩和岩石海岸没有氢气土壤和植被是湿地的定义，湿地公约以及美国鱼类和野生动物服务。

湿地出现在所有气候区从地球上的冻土地带到热带地区，包括沼泽，沼泽，沼泽，沼泽，弹簧，泻湖，红树林，浅水湖泊，水和临

时机构等球员，坑坑洼洼，sebkhas，dambos，chotts，chaurs，和水洼。河流冲积平原一般包括镶嵌的栖息地从沼泽，沼泽，和浅水体（故道）水饱和的土地，沿河道和定期泛滥的河流。床的海藻（海带）和海草在沿海浅水海域以及珊瑚礁也为湿地。除了这些天然湿地，有大量的各种人工湿地鱼塘等领域，水稻，浅层。为简单起见，湿地可分为四大类型，是杰出的，并沿梯度，水文，营养状况，和盐度，反过来也决定的主要植被类型（图1）。

沼泽是典型的ombrotrophic，酸性，并主导的泥炭藓类。他们缺乏营养，因为它们依赖于降水。低温酸性条件导致极其缓慢分解，从而积累部分分解的有机物–泥炭。沼泽湿地泥炭积累也在类似的环境，但获得水和养分的周边地区。沼泽的化学反映的地质构造，通过这

些水流量。在石灰岩地区的水是高碳酸钙导致沼泽，通常是一个缓冲的近中性7。然而，水平的钙或镁碳酸氢钠大相径庭在沼泽。在低水平的碳酸氢钠值可能接近4.6导致酸芬。在很高的水平，碳酸氢钠，水可能达到的值为9。因此，沼泽也不同的植物和动物群落。沼泽和沼泽地出现在类似的气候和地理区域，并经常肩并肩，一个分级为其他。沼泽（包括盐沼湿地）是草本，多数矿质土壤变的营养供应，并在各种水文。沼泽为主的木本植被（树木和灌木），也常常被称为森林湿地或沼泽地森林。常见的例子是广阔的冲积平原森林的亚马逊河流域，森林和沼泽滩地池杉南部和美国东南部，与沿河沼泽在亚洲和澳大利亚。一些热带沼泽，比如南洋，也积累泥炭。纸莎草沼泽在非洲实际上是沼泽为主的巨型莎草，纸莎草。红树林森林湿地限于热带和亚热带地区的河口三角洲。浅水体和泻湖和浅水沿海湿地一般主要由亚合并的草本植物。

自然湿地估计覆盖约5700000平方公里，是，约占地球陆地面积的6%，其中30%是沼泽。大多数湿地位于之间的接口水和深层开放高

地，并因此，过渡（或ecotonal）性质。这些接口包括沿海区（地区之间的最高和最低水位）的大型湖泊和水库，河流冲积平原，和沿海地区定期泛滥的潮汐。

人类早期文明如埃及和美索不达米亚的周围形成了沼泽，而其他人很大程度上取决于湿地的各种资源（食物，燃料，和纤维）。在世界许多地区，湿地的一个组成部分的社会风气的人类社区。纸莎草是用来制造游艇和纸，芦苇是非常广泛用于房屋和茅草，和许多植物和动物作为食物。今天，一半的人口生活在主要湿地产生–米饭和鱼。然而，湿地被长期视为荒地（通常由西方世界），排水，填充，和再生或转换为其他土地用途。然而，在过去的50年中，人类的看法已逐步改变：第一次认识其重要性作为栖息地的各种waterfowland后为“流动资产”或“涝财富。

湿地的功能和价值

湿地是目前公认的生态系统，执行许多生态功能，并提供各种有价值的商品和服务。其中，不同湿地有助于地下水补给或洪水治理，提供栖息地大量生物多样性代表所有群体从微生物到哺乳动物，提高美学的景观，及以上所有执行一些重要的biogeo化学的功能，他们被称为肾脏的地球，也作为代理人的气候变化（甲烷排放）。湿地，比其他的沼泽，是高效的生产系统，其效率一般比邻近地面系统undersimilar气候条件。几种湿地植物如芦苇，芦竹，纸莎草，和凤眼莲往往达到一个常设作物超过100002，而每年净生产范围从1.5至2倍以上的庄稼。平原和滨海湿地是重要的放牧的土地为许多大型草食动物，包括牛和水牛。湿地生物多样性很高，超出其地区在全球范围内。内陆湿地估计约占15%地球的总的生物多样性，并可能包括了30%的总生物多样性的一些国家。一个显着的比例大动物物种（尤其是昆虫，两栖动物，爬行动物）取决于湿地在某一阶段的生命周期，和成千上万的动物，特别是水禽，每年迁徙湿地之间在不同的大洲。此外，相当大比例的湿地动物是罕见的，濒临灭绝，或威胁。承认他们在生物多样性的重要性，特别是作为水禽栖息地的生态系统，湿地是唯一的主题成为一个国际公约，国际湿地公约，早1971。

污水处理

不同的功能和生态服务功能，湿地是最有价值的生物地球化学作用，结果在改善水质。凭借其位置，湿地得到养分和污染物种类的雨水，农业径流，和其他陆上或地下流动，总是透过他们从高地地区进入开放水域。天然湿地得到养分也从水（河流，湖泊，海洋）在周期性的洪水。湿地保留和/或删除这些营养物质和污染物入水通过众多的进程，从而提高质量的水流出的湿地或渗入地下水（表1）。 废水也被排放到自然湿地等沿海沼泽和洪泛区世纪不承认他们的具体作用。高营养的吸收潜力的各种水生植物是在60年代初之后，许多报告的能力，吸收各种微量金属和有毒物质在实验室和野外条件。许多植物确实表现出奢侈消费，是时，过量摄取养分供应的增加。大约在同一时间，一个德国科学家，kaithe塞德尔，也表现出的能力，以reducebacterial藨湖/粪大肠菌群的人口从domesticwastewaters通过生产酚类代谢产物，但其他过程也参与。

在过去二十年里，越来越多的关注已经支付给湿地的潜力，改善水质，并为发展能源高效廉价水处理技术的基础上，湿地。在美国，天然湿地受到保护，承认他们的水质改善功能的清洁水法案。这重要的功能，这是目前正在利用生态工程，下面介绍一些细节。

营养转换过程

营养物质和其他污染物的废水通过湿地进行变换以及几个途径涉及物理，化学，和生物过程。主要的物理过程是沉淀悬浮颗粒物。沉降过程取决于，除自然和颗粒大小，停留时间内流入污水湿地和物理性能提供了植被对水流速度。减少悬浮微粒，特别是有机质，结果增加了透明度（降低浊度）以及减少生化需氧量（生化需氧量）。化学过程包括吸附，螯合沉淀，与氧化还原反应。之间的生物过程，最重要的是那些介导的微生物分解溶解和颗粒有机物也有助于氧化还原的碳，氮，和取决于氧化还原电位。一般来说，减少反应占主导地位缺氧条件下在高有机负荷。这些过程之间的相互作用和生物相当复杂，涉及调解的几个元素如铁，铝，锰，钙。

在各种污染物，氮和磷是最重要的原因是因为他们的富营养化和有效地去除常规二级处理。消除这些营养物质从废水已因此受到更多关注，在湿地系统。

除磷机制

全磷含量在废水包括无机和有机，微粒和溶解反应的形式，如胶体磷复合物，核酸，磷酸盐，磷酸糖，氨基膦酸，有机浓缩磷酸盐。在湿地子出大池，无机磷包括松散吸附磷，含水倍半氧化物，晶态和非晶态铝和铁化合物在酸性土壤，连续和钙的化合物在碱性石灰质基质。松散吸附磷是植物生长和控制磷浓度的上覆水柱。磷与氢氧化物是容易解吸在大多数情况下，但磷与结晶铁和铝是只有在长期anoxicconditions解吸。钙和镁的形式的磷一般是不可用的生物同化在自然条件下和不常见的低PH值条件。然而，在缺氧条件下，沉淀值主要是中性及碱性钙和镁的形式往往是主导的。这些各种形式不断发生变革之间保持平衡。有机磷组分，主要由磷脂，用途，黄腐酸，和腐殖酸，一般生物活性和可水解生物利用形式。有机磷的矿化的干湿交替，底物的变化值，并增加微生物活性。

磷的去除废水进入湿地发生通过几个途径，即（1）从水柱沉积物；（2）吸附到有机或矿物沉积物；（3）共沉淀碳酸盐（一般在光合作用中钙浓度的“100mgl1和＞8）；和（4）吸收水生植物（从水柱或基板），藻类附生植物和微生物，并纳入（图2）。

地物吸附

磷是容易吸附到胶体微粒，无机和有机。数额吸附湿地基质是由它的物理化学特性（质地，丰富的铝，铁，钙，和表面积）除了磷浓度在水柱。有机土如泥炭吸附也方便。

自然沉降和积累

物理沉降颗粒磷和其他微粒物质吸附磷是一个重要的机制，营养盐去除。增加磷负荷提高生物量的生产，因此泥炭堆积，从而提供有效的存储磷长。在碱性水域，是共沉淀碳酸钙在水中植物和藻类的光合作用，并定居在沉积物。

应变方向通量整个基板–水界面是受浓度梯度，水的PH值柱，吸附和沉淀反应，植物吸收，物理化学性质的基板，和发病率的任何扰动的界面。基板–水界面层通常是氧化和其厚度取决于氧气扩散的潜力和氧的需求在区。这个区域可以因此可能功能作为一个磷片固定成为不溶性铁或钙磷酸盐，以及吸收和储存到细菌生物量磷。人们常常想当然地认为有氧条件完全防止磷释放衬底但质量平衡研究表明，大量的磷释放的沉积物以及曝气水是弱缓冲和有一个低值和低磷浓度水域。

植物吸收(同化作用)

大多数湿地植物吸收和消化大量的磷浓度之间有很大的不同植物器官和物种（表2），范围从0.1%到0.8%的干重。该湿地植物吸收磷的能力取决于其经济增长率，季节的一年，总生物量每单位面积，离子组成的水，水的深度，沉积物特征，和一些生化和物理化学过程的根––沉积物水界面。有些植物吸收和积累大量的磷时，供应的增加（表一和三号乙）。如果植物没有收获，磷吸收在生长期间返回到沉积物和/或水后死亡和分解。因此，一些湿地植物也被称为营养泵。在这样的多年生植物如芦苇和香蒲，一部分养分易位背根和根状茎去世前地上芽，而这些营养物是用于早期生长在下一个生长季新鲜的吸收发生之前。这些过程，因此限制了潜在的去除磷的湿地植物。

脱氮的机制

总氮废水都发生在有机和无机形式。而有机氮可溶解或微粒，无机氮是无论是在形式的硝酸盐和铵离子。同一氮的形态也发生在湿地基质。氮进行改造以及几个途径，指导其保留或内循环和释放的湿地（图3）。

不同磷，吸附起着次要作用，如果，因为只有铵离子（nh4t）是弱约束土颗粒。溶解形式的氮可能然而跨越泥沙–水界面的扩散沿浓度梯度。沉降悬浮有机颗粒的湿地沉积物可以删除大量氮。进一步的氮积累的湿地的形式，部分分解的植物碎屑（泥炭）逐渐埋纳入土壤剖面。

植物吸收

湿地植物吸收氮量相当大，主要是硝酸盐虽然一些植物和藻类利用nh4t

的组织浓度的各种植物，范围从0.1%到4.2%的干重，和总氮

的吸收取决于生长率和生物量达到最大的不同的物种（表2）以及氮素在水（表一和三号乙）。湿地植物有很大比例的结构组织一般占少量的氮同化。一些研究表明，而氮的去除植物可能只占12–14%的总负荷的污水，去除实际由整个系统通过各种其他进程较高，可高达95%在

某些情况下。

分解的

有机质分解通过各种微生物释放的结果ofnin形式的铵离子（nh4t），要么是利用微生物或扩散回到土壤或水。在强碱性条件下，nh4t转化为氨（NH 3）和释放到大气中的氨。在有氧（含氧）的条件，nh4t

氮转化为硝酸盐（硝酸）的微生物的硝化和硝化菌。它最近已发

现，underanaerobic条件，nh4t氧化（厌氧氨氧化）可能发生利用亚硝酸盐和导致释放摩尔cularn2（气）。硝酸盐是减少微生物的活动（例如，假单胞菌。）在缺氧（缺氧）条件分子氮或氧化亚氮（N），其中丢失到大气中。微生物转化硝酸盐也可能导致nh4t形成（异化硝酸盐还原）。

而大多数微生物氮转变养护氮在土壤–水系统，反硝化作用的主要和最重要的机制，氮损失从湿地。它是青睐大型有机负荷或泥炭聚集，造成厌氧条件。频繁的干湿循环，氧化还原梯度沿水流通道内的湿地，并发生好氧厌氧–界面附近的湿地土壤表面促进快速氮损失从湿地耦合硝化和反硝化过程。

另外2个过程，进而影响净损失氮从湿地。有利的条件下，大量的氮可能被添加到湿地系统氮固定的各种生物体，尤其是蓝藻（蓝绿色藻类）–绿色生活和共生（例如，与满江红属。）。该植物凋落物分解取决于，除其他因素外，其氮浓度。由于氮的化合物是高度不稳定，他们很容易浸出，因此，进一步分解只发生在微生物氮模型。

机制去除硫和其他营养素

其他一些营养物质如钙，镁，和硫酸盐也取消了湿地植物吸收。植物积累大量的这些物质（表2）和他们转移到动物在较高营养水平。的条件下有利于快速光合作用，沉水植物和藻类可能导致钙的碳酸钙沉淀。在厌氧条件下（还原<–200毫伏），硫酸盐减少微生物活动硫化氢可能逃脱的气氛或形成硫化物重金属。

机制用于去除重金属

湿地被称为他们的潜力，消除重金属流入废水。重金属物种发生在颗粒或溶解形式。沉降颗粒，吸附和络合溶解有机物质中发挥重要作用的重金属去除。在厌氧条件下，重金属如铁，锌，铜沉淀和保留在沉积物中的硫化物。植物吸收，也有助于减少溶解氧浓度的重金属。然而，很少有植物积累重金属的浓度显着大（表4）。吸收还取决于浓度的重金属在湿地土壤和水。易位的吸收重金属从根部向地上，树叶，和其他器官是高度可变的，和一般，大部分重金属吸收的植物的根部积累不能轻易收获。保留的湿地内差异很大（40–80%）不同重金属。因此，而重金属浓度降低的流出，可能很快成为饱和的湿地土壤重金属和效率可能迅速减少。

机制，清除病原体

废水，特别是那些与溶解或悬浮有机质，港多种病原微生物往往是更大的问题比营养。这些微生物包括细菌，病毒，真菌，原生动物纤毛虫，等湿地，消除他们的显着（1）粘附，聚集和沉淀，连同其他微粒物质和（2）创造环境条件，aredetrimental生存与发展的。在变化的温度，PH值，溶解氧，和盐度影响其生长。大多数病原微生物无法生存的好氧条件下，和减少有机基板直接影响其生长。竞争和捕食其他生物体中发生的湿地也消除了许多病原体。湿地植被起着重要的作用是提供条件，沉积和附着的生物膜，通过有氧环境，并促进生长的捕食生物的。次生代谢产物，如酚类产生的某些植物是有毒的一些病原体。

湿地植物的作用

如上所述，主要作用是肯定的湿地植物去除营养，为自己的成长，但它们有助于营养转变的教唆在物理，化学，和微生物过程。他们提供机械的流动阻力，增加停留时间，并促进沉淀悬浮微粒，除了减少再悬浮和混合水柱。植物提供了大量的表面生长的生物膜（包括细菌，藻类，和微型）从而提高过滤的粒子从水柱。植根紧急植物改善电导水通过土壤死根创造空间。所有的湿地植物有助于有机质，支持微生物群落参与各种营养转变，特别是脱氮和硫的还原。大多数的挺水植物（尤其是芦苇，香蒲，和莎草）积极运输氧厌氧层土壤。它有助于氧化和沉淀重金属在根面的。沉水植物直接氧化的水柱，而大多数自由漂浮植物也运输氧的水柱从根部。光合微生物在生物膜也有助于氧气生产，和养分的吸收和转移到较高的营养水平。紧急，浮叶，自由漂浮植物遮荫表面防止藻类生长，可消除氧气交换–从而提高还原反应。藻类净化污水的贡献氧化塘中，通过提供氧气。

湿地植物有很大不同的潜在的废水处理根据其生长形态，生命周期，生长率，养分吸收，而最大的农作物。藓类泥炭藓物种等，生长

缓慢，在高营养缺乏酸性水域不帮助去除营养，而自由漂浮植物如水浮莲等，常年自然生长的芦苇和香蒲吸收和积累大量的营养物质和其他污染物。这个潜在的，然而受水文（频率，持续时间，深度，时间，振幅，日变化和季节变化），调节植物生长和养分变化。在热带地区，除了大水位变化，较高的温度是一个重要的因素，促进微生物的活性，减少氧的溶解度，从而有助于快速发展缺氧条件。高温有利于植物生长，生长，一般发生在整个一年。在温带气候，冬季冻结温度不要让植物生长，从而降低污水处理的潜力。

相对重要性的各种湿地

各种湿地相差很大的潜力改善水质。通常，沼泽是旱作营养不足，因此反应废水的投入迅速变化的物种组成。泥炭沼泽最初有利于消除磷和重金属的吸附和氮的反硝化。沿岸沼泽和冲积平原与她的baceous植被和土壤矿物最有效的提高质量的废水通过它们。研究表明，在密西西比河三角洲的沼泽（路易斯安那，美国）可以减少硝态氮和磷的磷负荷流入污水高达90%甚至几十年后。海岸沼泽，红树林和海草床，是有限的

盐度和定期泛滥的海水。一个在华南的实验研究表明，污水排入红树没有重大不利影响的红树林，而营养物质积累的沉积物，从而表明可能收到废水。自然湿地在波罗的海流域已报告保持每年约有5–13%氮的自然和人为负荷进入波罗的海。

限制污水处理

然而，能力的自然湿地处理污水是在大多数情况下，有限公司。养分并不总是支持额外的增长：过度的营养供应长期排放的废水可能有严重的不利后果的自然湿地。例如，从农业径流中的磷负荷的沼泽，几十年来导致了物种的组成–从幼枝的优势香蒲。另一个在新西兰的研究记录的变化从一个物种丰富的baumea–isachne苔草禾本社区为一个简单的中大–东方香蒲群落。下降的芦苇（芦苇autralis）沿海岸的几个欧洲湖泊（例如，属康斯坦茨）已被归因于逐步富营养化，除其他因素。大多数湿地是适应特定水文制度与物种的植物以及无脊椎动物群取决于–湿干燥周期，深度，速度（停留时间）；因此，水文改建通过定期排放废水，造成重大的变化，群落结构与功能。 虽然湿地可以删除和存储的大量营养素，它们也可能释放出一个重要的量，尤其是氮的下游生态系统。养分释放过程中死亡和腐烂，并大量回收通过内部循环之间地下和地上器官，从而降低了有效的脱氮除磷的废水。重复地上器官收获在更短的间隔，往往有助于消除更多的营养物质的系统，但消耗地下器官的储备，可能因此影响营养生长。分解的地下机关通常是缓慢，因此建立了土壤有机质。在高负荷率，湿地成为很快饱和养分和处理效率下降。

转化无机养分有机形式的结果，然而，在一个逐步释放和普遍减少，生物利用度为下游水域。这种缓冲养分脉冲在流域的湿地的结果在相当大的生态稳定性相关的开放系统。

人工湿地

了解各种物理，化学，和生物过程中的天然湿地，各种因素影响这些过程，相对重要性的各种植物物种，和整体的潜力和问题已被用于设计不同类型的人工湿地处理各种废水。这些湿地，在一些物种，目的是选择合适的衬底，负荷率，停留时间，和流动路径，以便最大限度地处理效率。更多详情，见人工湿地，表层流人工湿地，潜流。

P91~95

介绍

只要人类一直走这个地球上，他们已经挖掘。起初，这仅限于收集岩石的证据可以追溯到至少一万年前。然而，从5000年起，人类开始特定的矿物开采，期间名称的建议 - 铜时代（公元前5000年），青铜时代（公元前3000年），铁器时代（公元前1400年），煤炭时代（AD1600），石油时代（AD1850），铀时代（AD1950）。这些采矿活动都留下他们的痕迹，在景观，环境，周围的地雷，在许多情况下，已经严重污染。然而，开采矿产资源，而有着几千年的历史，恢复矿区的历史可追溯到大约只有一个世纪。这是毫无疑问，由于多种因素，包括大规模开采造成的景观和更大的人口压力增加大小和密度。此外，人类的影响他们的环境，相反，依赖对人类健康的生态系统，已被确认在二十世纪。本文给出了一个查看恢复矿点的方法，与注重生态的考虑。

采矿活动的影响

无论物质的开采，范围广通常发生破坏和污染，不等从本地和低影响的大小和强度整个生态系统，景观和人类的破坏社区（见表1）。后者的例子可以发现在莱茵地区，面积约2500平方公里德国科隆以西。打开投褐煤地雷，在几公里长，长达一公里宽，可达500m深，

慢慢移动通过景观。表层土壤，岩石和褐煤在一个被删除一面。褐煤提取后，剩余的材料上沉积。在这个过程中，地雷在他们的道路已经取代了整个村庄。然而，这些地雷还提供了一些最好的例子恢复 - 后，该矿已通过，不仅景观改造，但这样的村庄。

地雷造成的废物，如栖息地的破坏，而渣堆和尾矿，形式是典型的基板穷人的营养成分高，潜在的有毒物质，，不善保留水。这种基板是不容易殖民地的生物体，特别是高等植物。世界各地的矿山废弃物可以发现有几十年来，有时几个世纪没有植被。这不一定是由于毒性，但穷人持水能力和可用低浓度营养素。这些废物并不稳定，并因此导致周围的生态环境，包括人类在内的问题通过将地表水的侵蚀，作为灰尘打击散布，或浸出和酸性矿山排水。在过去一个世纪左右，这导致了这些问题相关的实现采矿，必须加以纠正。

整治，填海工程，康复，修复，或重建？

一些条款已经交替使用，表明postmining的措施，以抵消采矿的影响对景观和生态系统。严格地说，条款“恢复”和“重建”是指这里的景观和生态系统返回到他们的原稿的情况下，信号的形状和组成，而“整治”“填海工程”，“康复”是指措施缓解的问题，但可能会造成景观和从原来的情况是不同的生态系统。退役后，一些现代的积极地雷必须返回到其原始状态的土地使可能支持再次以前所有功能。到目前为止，多数整个历史上的地雷，但是，没有受到严格的规定。他们唯一的可能已被要求进一步限制污染关闭或没有要求后可能存在的所有。在世界各地，废弃矿点的存在，是简单地离开，因为他们是封闭后，一些非常近，没有任何企图整治。

从大自然中学习

在大多数情况下，试图缓解采矿的影响对环境已不限于物理和矿山废弃物的化学稳定性。特别是在金属矿山，该方法一直模仿是什么观察到基板上发生的自然生态系统丰富的金属，如矿石露头。在这种基板上，植物被发现，已经适应了容忍存在土壤中的金属含量偏高。很少有这样的植物物种，例如，中提琴calaminaria和Pearsoniametallifera，是的预留metallophytes，出现严格在可用的金属含量高的土壤。更多常见的，但是，是兼metallophytes的，如麦瓶草，翦股颖，紫羊茅，翦股茵陈寻常，Mimulus斑鱯，Armeria海栖。最这些物种的种群数量低的土壤上发生在金属浓度，并在土壤中重金属含量高的不宽容。然而，这些种不含有金属耐受性的基因等有天生的能力，发展金属宽容的人群基板上转时的种子发芽与高金属可用性。正是这种观察，导致了使用金属矿山废弃物的植被植物。一这个最知名的例子是使用草楼

杨梅“梅林”的铜和锌尾矿的植被恢复在20世纪70年代和80年代的英国和爱尔兰周围。在大多数情况下，帮助修订，如石灰石，以减轻酸度和化肥，植被有成功 - 稳定矿山废弃物和减少发生侵蚀和灰尘的打击。然而，它几乎恢复开采前发生的情况活动开始。即使是，如果postmining栖息地类似的主要栖息地开采前开始，如与金属宽容草植被重现草原，就很难再回到在过去的用途。放牧和干草生产，例如，将是不明智的，因为在有毒物质转可能移到食物链，更重要的是，从本文的角度来看，矿不与金属耐盐植物再植的尾矿作为天然草原存在的生态相同之前在网站上开始挖掘。原因之一是，相对较少的植物物种有天生的能力，形成宽容人口金属等植物多样性等网站，并随后在一般的生物多样性，将是多降低到原有的情况相比。应有降低生物多样性，人工植被的矿山废弃物是不可能执行相同的“生态服务”作为开采前存在的栖息地。

生态系统服务，生物多样性，和恢复矿区

“生态服务”一词，是指有利于人类社会的生态系统过程。旧长期的生态系统功能“指的是相同的流程，但不强调他们对人类的好处。这些可以是直接的好处，例如，食品生产湿地水质量的改善，也可以是间接的，如落叶退化和随后植物养分的矿化和回收植被的持续增长。优势指环等生态服务的进程是一个可确定的货币价值，并与人类取得的技术，这是应该做的相同。这使得成一个完整的生态系统带来的好处的观点，可以被量化，很容易理解广大市民。例如，会是什么费用通过人为技术，而不是对农作物生长的自然过程，变成食物的太阳能？工业清洁水，会是什么成本自然被“治疗”湿地？

如果一个封闭的要求后恢复我的是返回其所有的原用途的土地，然后这意味着恢复其所有的生态系统服务。这是不是一件容易的事。服务的质量和规模由生态系统提供其生物成正比多样性，包括，也许最重要的，微生物。这意味着，它不是简单的1不管与植被覆盖的基板，但的结构和成分的基板必须是类似原来的土壤，以及植被和动物，包括微型结构生物体。这也意味着，组成和生态系统的结构之前必须知道采矿活动。在现实中，这样的知识是不即使是提供品种最贫困的生态系统。充其量，可以实现的，是创建一个新的景观可能类似以前所存在的采矿活动的展开，其中，随着时间的推移，可能很难从风景不区分不安开采。再次，最好等例子被发现在褐煤开采区西部德国科隆，在那里的景观和生态系统（森林，草原等）重新创建类似尽可能接近前有挖掘开始。另一个很好的例子可以发现弗吉尼亚州里士满，美国西南部，其中伊鲁卡资源公司已挖掘老山胡桃自1997年以来，矿物砂矿藏。这片土地，由总理的农田，主要用于生产的重要行如花生，棉花，烟草，大豆等作物。 “地区还包括如林地和自然栖息地所谓卡罗莱纳州湾（类型的湿地与在弗吉尼亚州各地景观的洼地，卡罗来纳州，和格鲁吉亚）。 postmining填海一直很成功地在返回到原来的农业用地用途和生产水平。卡罗来纳州湾和其他自然栖息地也被开采，并返回其在不久的将来的原始状态。这将是如何成功的仍有待观察，但它会成为有史以来第一个企图重建卡罗莱纳州湾。 成功的再创造景观和例子类似什么存在开采前的生态系统做存在，但已经存在的情况下，如果再创造不可行的，或不理想？

创造新的替代的生态系统

新创建的生态系统，不一定象什么是目前开采前，可能等于或更大的价值。当然，什么决定的价值生态系统是一个有争议的问题，但争论的为了让我们假设在这里说，在同一地点和时间，增加生态系统的价值与增加生物多样性。虽然采矿通常会减少生物多样性，有至少有一个发生相反的例子。锌紫，五calaminaria，丰富的铅在镇周围的Plombie`水库锌采区比利时东北部。这可能是限制原锌，铅矿石的自然露头，但现在在广泛的地区，由于过去的采矿活动。一条小河边，Geul，流经该地区，北病房对面的最南端附近的边境荷兰。从沉积物进行与锌Plombie`水库周围地区沉积沿Geul洪泛区和这导致了增强的浓度在沉积物中的锌。由于采矿活动，锌紫罗兰和其他一些metallophytes北部蔓延沿线的Geul病房。由于当地的地质组成石灰石，经常与地雷有关的酸度是不是是众所周知的问题，并在该地区的草原物种丰富度。除了和其他锌紫所谓的“锌菌群”不减反增“生物多样性。这导致了一个有趣的情况，即使植物物种，属于“锌植物区系的丰富，横跨在比利时的边境，在荷兰是唯一发现沿很短的舒展，减比Geul河，几公里，因此是一个受保护的自然保护区。由于采矿活动停止几十年前，在锌浓度geul沉积物缓慢，但肯定减少。作为一个结果，锌紫正变得越来越罕见。甚至有人建议，应增加锌土壤，以确保五，calaminaria保持的一部分荷兰菌群！

除了例如以上，开采活动通常导致生物多样性下降，但是这并不意味着新创建的栖息地是必然不值钱从生态学的角度看 - 这些新的栖息地看到它们的栖息地的物种可能成为家庭破坏别处。一个例子是最近的扩张雕鸮（有趣图片横痃）在欧洲。这样的猛禽需要岩壁筑巢，它似乎是建立在矿山采石场等栖息地受益。此外，由于锌紫表明，栖息地的例子创造新的因采矿可能会吸引高度专业化物种，否则将不会出现在该地区。这类网站的“整治”，实际上可能会破坏宝贵的栖息地！然而，整治当然是必要的新创建的栖息地的好处都无法掩盖所造成的伤害等，周围的栖息地，考试例如，由于酸性矿山排水，浸出有毒金属地表水和地下水等。

在这种情况下，创造新的生态系统不象那些目前开采前，可以很有效。再次，我们可以从中学到自然发展矿山生态系统影响的地区。虽然metallophytes殖民与采矿相关的干栖息地，的采石场湖泊和尾矿储存在水可支持湿地栖息地。这些湿地显示化学条件范围很广，但往往支持植被。事实上，它只是实现了最近许多湿地植物有构容忍金属。这一点，连同一个事实，即水盖防止灰尘的打击，并提供生物地球化学条件，使大多数金属动，取得了矿山整治，特别是流行的湿地 尾矿，金属含量高。

湿地矿整治

如果毒性是一个问题，例如，由于高金属或硫化氢浓度，或如果基板是太可怜了营养素或在保水能力，它不会是可以成功地实施整治，没有显著的修订。这些可能包括浓缩与有机质，pH值除了基板缓冲物质，如石灰石或覆盖矿山废弃物，一层厚厚的表土。因为在许多面积的情况下已受到影响，开采，修正案可能使旱地修复非常昂贵。此外，除非被删除或有毒物质覆盖层非常深的表土下，所产生的生态系统有可能是贫困 - 生物在生态方面的多样性和不值钱开采前的情况相比，服务 - 展开。

提供水，湿地可能是一个更具吸引力的替代品。虽然干旱地区在采矿影响的地区可能仍然缺乏植被很长一段时间，在许多情况下，新的湿地，自发形成的矿址。在这种情况下植被往往形成了显着的层有机质。为什么能够建立湿地植物

相对无毒的矿山废弃物尚不完全清楚，但其中一个原因可能是湿地条件的倾向缓冲液pH值，而另一个可能是宽容的湿地植物大多数是有毒的条件旱地植物。湿地构宽容植物在基板上的金属意味着选择金属宽容人口积极补救，旱地金属矿山整治的方法F.杨梅梅林就是一个例子），是没有必要的，因为可以使用，无论从任何人口植物接触金属的起源和历史。

这并不一定意味着湿地建立矿山废弃物没有修订。水平低的修订，例如，除了一些石灰石，酸度是一个问题时，可能会加速了植被的建立过程。尽管如此，

在许多情况下，湿地可能是更好的选项比旱地的整治。

由于水，水的含氧量低渗透记录的沉积物通常在厌氧和化学减少的状态。化学还原条件下是由于厌氧细菌氧化有机减少的问题，而广泛的物质，作为末端电子受体。例如，如果氧化还原电位足够低，铁将减少其铁Fe（Ⅲ）的形式，以它的黑色铁（II）的形式，而在甚至更低的硫酸氧化还原电位将减少硫化物。反过来，硫化物结合金属和非金属，呈现相对不溶性化合物。土壤的pH值也是典型的湿地条件下的缓冲。后酸性土壤水浸pH值趋向于增加向中性，由于质子还原消费进程，特别是铁还原。然而，在水浸碱性土壤，pH值下降走向中立由于碳酸盐的溶解。这意味着湿地土壤中的生物地球化学条件有利于硫酸和金属的固定及其去除从上覆水，减少他们的可用性由生物体的浸出和吸收。

以上发生在许多湿过程描述土地，但肯定不是在所有情况下。基板高渗透性和富氧饱和例如，水，泥炭藓沼泽或湍急的溪流底部的沉积物，将永远不会成为厌氧。强还原条件要求的基板，具有相对低渗透，以及有机化合物氧化微生物体。 pH值的缓冲需要的存在驾驶的反应，包括酸铁的物质系统和碱性系统中的碳酸盐。这些因素必须考虑，当创建湿地整治矿区。

植物的存在需要加强和保持有机物质的存在，以推动关键的微生物介导的氧化还原反应。然而，湿地植物也被称为动员根际土壤中的金属。使它适应可能为植物生长在无氧，化学减少基板 - 径向氧损失的根际和氧化细菌通过分泌的支持低分子量有机酸 - 可能会导致降低pH值，硫化物和铁氧化，随后解散伴生金属。这是否意思是，植物的存在可以导致金属动员群众吗？大概不会。证据存在显示湿地植物的确可以调动从矿金属废物，但没有纪录的情况下，凡本发生在规模，超过了金属固定湿地的能力。

除了稳定的固体废矿，湿土地也可以用于矿井水的处理。在这种情况下，与其他一起机制上述过程描述有助于去除污染物，如吸附，

土壤颗粒和有机问题（特别是金属），被植物吸收，并从基板和水（例如，硫和挥发汞）。湿地的组合，因此可以- 完整的矿区整治作为涵盖了矿山废弃物以及治疗过剩 湿地水和渗滤液覆盖废物。

一般来说，湿地，可用于修复矿山废弃物，同时又可以防止和广泛缓冲酸性矿山排水，他们也固定金属和非金属。在世界范围内，湿地被用于金属矿山废物，包括放射性废物从铀矿开采的褐煤和整治。当然，这是所有可能的，只要有足够的水可用。

创作的人居和增强生物多样性

此外补救服务，可以提供湿地栖息地，从而可能增加生物多样性。因为生物在湿地的多样性通常是比旱地更大，湿地已建或已形成自然矿山废弃物，在这些地区的生物多样性也大于旱地整治场址。另一个喜欢在旱地的湿地选项的原因选择是，而半荒漠低生物多样性规模不断扩大，全球范围内，有湿地栖息地被削弱。因此，挖掘修复湿地创造有利于向赔偿湿地栖息地的丧失。

湿地植物物种的数量，使用迄今为整治的目的已经非常低，可能是由于在部分不正确的假设，许多物种会生长在金属上的废物。仅在大多数情况下芦苇和香蒲物种已被使用。创作的芦苇/香蒲为主的湿地只，尤其是在他们没有自然发生的地区之前，不会显着提高生物多样性。而很可能有更多的物种，可以用于矿山整治网站，只有本地物种应该被使用。由于紫色的珍珠菜蔓延的例子（千屈菜）在北美演出，侵入物种可以大大降低生物多样性和相关生态系统服务。

结论

从生态角度矿山废弃物的整治认为必须整合环境健康方面，规模化，生态服务，生物多样性的问题，长寿。每个矿区都需要独特的解决方案减轻污染的危险，取决于其年龄和当地的环境条件。在很短的时间，一直被视为整治，已经开发出许多不同的策略。在许多情况下，返回景观到其原始状态是不可能的，但有可能有机会实现有利的替代品，如创造新的栖息地或生态加强生物多样性的其他损失补偿在哪里。旱地条件下成功修复通常情况下，废物的毒性或发现水是不是一个问题，如例子德国和弗吉尼亚州。如果毒性是一个问题，旱地治仍然是可能的，但它需要的有毒材料被删除或隔离，覆盖，这是一个重大的成本。建立湿对矿山废弃物的土地可能需要一些修订，但往往是容易和比旱地补救便宜。在许多情况下，这意味着，土地使用postmining不同采矿活动开始前，但创造新的湿地，可能有助于减轻一些世界各地的湿地生态系统的损失。

P134~149

简介

人工湿地（水煤浆）与潜流可以catagorized成水平潜流（hssf），垂直流（室颤），和混合浆（见人工湿地，表面流动的详细分类，水煤浆）。混合水煤浆主要包括结合hssf和水煤浆，但是，一般来说，任何类型的水煤浆可以组合为提高整体处理性能。本节，然而，将只讨论潜流水煤浆。的概念hssf和煤浆的发展在1960年代由嘉¨的赛德在德国。前，1952和1956个，开展了许多实验上利用湿地植物治疗各种类型的废水，包括酚，奶制品或畜禽废水。在20世纪60年代初，塞德尔加剧试验种植水生植物在污水和污泥不同来源和她试图提高性能农村分散式污水处理是化粪池或池塘系统的效率治疗。她种植水生植物在浅水路堤如沟渠和人为制造的托盘托盘和沟渠种植的植物。塞德尔命名此早期系统的hydrobotanical方法。然后她改善她的hydrobotanical系统使用砂质土壤电导率高液压密封模块式盆种植各种水生植物物种。克服厌氧池系统她综合了初级阶段的污泥过滤垂直渗透沙质土壤种植芦苇芦苇。因此，系统包括一个渗透床通过这些污水流入垂直和一个'琳发芽床与水平流（高频）。这个系统根据混合系统，恢复了结束在第二十世纪。

水平流人工湿地

最广泛使用的概念是与固态水煤浆hssf水煤浆（图1和2）。通常的设计由一个长方形床种植水生植物和内衬的防渗膜。机械预处理废水是美联储在入口并通过缓慢通过过滤介质下床面在或多或少横向道路直至它达到出口区的地方收集出院前通过控制安排在折扣店。在通过废水通过芦苇床污水接触网络好氧，缺氧和厌氧区。这一概念是在60年代末德国博士的嘉¨塞德尔在巴解组织¨，德国。塞德尔设计了系统的过滤材料具有高的水力传导系数，例如，砾石或粗沙。然而，莱因霍尔德kickuth从ttingen¨大学，德国，开发了另一个系统名称“根区法在70年代kickuth的系统。透射电镜不同于塞德尔的系统中使用的凝聚力土壤粘粒含量高的处理。第一个全面高频kickuth式连续处理市政污水是在投产1974个社区liebenburg othfresen。

主要设计参数 预处理

水平流人工湿地需要良好的机械预处理悬浮物是主要目标。过度的野猪悬浮固体会造成堵塞，过滤床随后表面流动。小系统为国内缝年龄与低流量通常用一三室性坦克。预处理系统设计的市污水主要包括屏幕和双层沉淀池。什么时候雨水径流，亦是治疗（合并下水道系

统透射电镜），沉砂池包括（图3和4）。如果废水中含有油和/或油脂，油脂过滤器应该是一个部分的预处理。各种类型的污水可能需要不同类型的预处理；例如，垃圾填埋场渗滤液处理系统包括曝气泻湖，系统治疗集中废水的农业活动通常包括兼泻湖。、

植物床

kickuth的概念更接近于传统下一个污水处理站土壤，但他的声明根及根茎生长，提高液压重土壤电导率失败的几个早期欺诈结构和它发出一阵刺耳的挫折的科学和官方承认的高频浆污水处理系统。在构造问题床土用作低液压介质导电性，结果在表面流动，从而短停留时间内的系统。hssf水煤浆介绍了丹麦在1983到英国1985。工作经验来自100多个hssf系统在这些国家试图在使用粗材料等砾石或碎石与分数的范围5–20毫米（图5）。

以下的方程，首次提出了kickuth，有被广泛用于上浆系统为国内hssf污水处理：

啊?量子e在病变在县T= kbod在哪里啊?表面流动床（平方米），量子点?平均流量（M 1）病变?进水BOD 5（毫克升1），法院?污水生化需氧量（毫克升1），和kbod?速率常数（米1）。

有很多讨论的kbod价值。以前提出的价值1 kickuth导致0.19md在小面积的床（约2m2每一个体育，人口当量）和较低的治疗效果。野外测量作业系统结果表明，价值kbod通常较低（0.07–0.1md 1）。人们还发现，速率常数创布鲁斯随水力负荷率和BOD 5质量负荷率。此外，在系统已在操作至少10年稳步增加kbod价值观察。目前，利用实地测量许多操作系统，价值0.1md 1但在许多国家被认为是足够的价值在0.08md 1的使用。这通常意味着价值啊是5m2体育1。然而，这个大小是适用于生化需氧量和悬浮物的去除但不适当的氮和磷的去除。本数据来自66丹麦hssf水煤浆显示的价值总额氮（0.033md 1）和总磷（0.025md 1）。在北美洲美国，尺寸计算，个人背景值双污染物通常使用（见人工湿地，表面流）。早期hssf水煤浆常用的只有一床甚至大区（图5）。它创造了许多问题与系统维护，特别是植被。此外，很难将污水均匀地和避免短路。目前，该地区较大的水煤浆通常可分为几个床位为更好的机会和更好的污水系统维护分布（见图2）。另一方面，这种方法需要更多的土地。例如，连续三次治疗对24 435体育贝雅，葡萄牙，包括32床总用地面积22换。实例各种床配置图6中给出。长宽比（长度：宽度）也改变了在年。虽然早期系统用于有狭长的战壕

纵横比（长度：宽度）&gt; 1，长宽比通常是1，目前。宽的入口区，防止超载，但另一方面它是更加难以维持一个分布在入口区。深度与hssf最初是植物床根据要求的根和根茎植被应全面渗透深度的床为了消除完全厌氧区。当根中最常用的植物，常见的芦苇（芦苇），能够成功地渗透到深度约0.6米并开始减弱，点，建议床的深度是0.6米根根状茎芦苇和所有其他湿地植物是空心的和空气填充的通道，连接到大气中的氧气运输的目的到根系统。大多数的氧利用根和根状茎自己的呼吸，但根不完全是气密性，一些丢失氧根际的。虽然已经证明氧运输从地上器官扩散只有薄基底层相邻的根根状茎的典型布置hssf连续的深度过床通常是0.6–0.8米。根据工作原理hssf水煤浆，氧气量从公布的根和根茎应该足够满足需求的好氧降解的氧消耗在物质的废水以及硝化氨。然而，许多研究表明氧释放不同植物的根是远远低于所需数额为好氧降解的氧创消耗物质和污水。各种各样的材料是用来作为衬底hssf水煤浆。早期的系统使用的粘性土粘土含量高。然而，低水行为分析这种材料造成堵塞的问题。80年代后期以来，在高水力导电率已被使用，即砾石（豌豆，鹅卵石）或碎石（图7）的粒径在范围5–20毫米。这是推荐使用的一小部分不要将几组分一起成为可能结果不均匀的过滤材料。粗材料提供了治疗效果，并不堵塞，并支持良好的植物生长。这是因为这alsorecommended用水洗材料免除罚款，可以阻止无效空间。水煤浆与hssf通常是密封以防止不受控制的水渗入地下水。大多数的系统采用塑料衬垫或膜等高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，聚氯乙烯–或0.5毫米厚的地方（图8）。当地土具有水力传导系数低（约。10 8ms 1或更少），这是没有必要使用塑料内衬。为防止损坏过滤材料内衬颗粒土工织物是常用的塑料盖班轮。土工织物也，还可以用下面的衬垫。

分布和收集废水

在水平流人工湿地的目的是均匀分布在完整的横截面面积的入口端的床。本早期的系统使用的是开放式的（图9）或战壕渠道castelated或形缺口堰（图10）。然而，他们有问题遮材料关口lecting边缘和造成不均匀。这些都是也很昂贵的建设，所以有一一零地区转移到单一的管道。分布管或者埋下表面的分布区（图11）或铺设在地面上（图12）和对与石头（图13）。这是本质的清洗通过刷牙和/或清洗（图11）。分布区，0.5–1.0米宽，满是石头的大小范围50–200。大石头是必要的好水分布在入口区。出口集管是由相同的材料铝和使用相同的直径分布管并埋底部附近的出口区（见图1）。出口区，通常1–宽2米，是充满了同样的物质的分布区。出水管欺诈连接通过班轮出口泵（图1）。几个结构的水位控制的使用。本早期系统大多采用90°弯头，允许设置水在床的侧面旋转弯头。然而，该弯头遭受生锈，经营困难。提供更好的性能通过使用塑料弯头（图14）或柔性软管（图15）或两者结合（图16）。这样的安排提供了非常好的容易控制水位。水的水平通常是保持5–15厘米以下的床面。

植被

植物生长在水煤浆有几个关系有关的处理过程，使他们一个重要组成部分的设计。最重要的影响的水生植物在hssf水煤浆的关系污水处理过程中的物理效应植物组织中产生，如保温床在冬季或提供表面面积重视微生物的过滤床。元新陈代谢的水生植物（植物吸收，释放

氧气）有轻微的重要性hssf水煤浆。水生植物有其他网站的具体价值的功能，如临分配一个合适的栖息地，野生动物，和系统外观美观。它已经表明，在坦佩率和寒冷气候的地区，可能是最重要作用的植物是隔离床冬季。因此，这是可取的使用快速增长的固相萃取公司也具有较高的地上以及地下生物量。该植物hssf水煤浆也应该容忍较高的有机负荷废水。

这些特性被发现沼生植物，是，急诊血管植物生长在沼泽。其中他们（芦苇，芦苇，图17），是最广泛用于工厂在欧洲，澳大利亚，亚洲。在一些国家，芦苇是专门用于–为例，在英国，在那里hssf水煤浆被称为“芦苇床处理系统。在欧洲，虉草（虉草，图18），水甜茅（甜金钱草）。在许多领域的美国，芦苇是认为是一种外来入侵物种自然资源机构，因此，使用本在北美国是有限的。例子植物在北美国的芋头（芋头），虉草，变色鸢尾（北方蓝旗），saggitaria叶冬青（鸭马铃薯），或海三棱鲈（河芦苇）。在非洲，香附papryrus（纸草）和体育mauritianus是最常用水平流人工湿地。

工厂库存，常常被用来建立水煤浆污水处理包括种子，赤裸的根幼苗，根状茎，温室盆栽植物，和领域收获的植物。看来，赤裸的幼苗的根最好的选择和厂站建立非常快；也是奥镁公司zomes提供良好的结果。盆栽植物不太适合hssf水煤浆作为土云会被冲走到更深的层次和填补空白的空间。此外，盆栽植物不易运输相比，赤裸的根植物的根状茎。使用领域的收获植物通常很便宜但是经常介绍许多杂草。

草（植物，不是故意种植）大多发生在植物床缘。最经常发生的物种是那些忍受污染和潮湿的条件，例如，酸模obtusifolius（苦码头），荨麻（slimsting荨麻），或摘要滨藜（灰菜saltweed）。如果优质苗木用于种植，是认真在足够的密度（4–苗木8 perm2）和在适当的时间一年；杂草物种是完全覆盖和散射增长是有限的利润。植物在hssf水煤浆通常没有收获和垃圾留在表面。然而，植物可以收获，但它已被证明植物收获删除只有微不足道的金额养分废水。此外，如果是收获该系统看起来更美观的系统相比这是没有收获。在发展中国家，生物质始终是用于制造各种专业管垫，围栏，屋顶，等。

去除机制

好氧降解可溶性有机质是由好氧异养细菌。然而，溶解氧气供应是非常有限的水平流人工湿地，有因此，缺氧和厌氧过程通常为准。厌氧呼吸发生在土壤区下面Fe 3t区和过程可以进行兼性和专性厌氧菌。这是一个的主要方法，高分子碳水合物分解为低分子量有机化合物，通常作为溶解有机碳，其中，反过来，提供给微生物。厌氧退化是一个多步骤的过程。在第一步主要终点是脂肪酸的发酵产品如乙酸，丁酸，和乳酸酸，醇，和气体二氧化碳和氢气。严格厌氧硫酸盐还原菌和甲烷形成菌利用结束产品的发酵和，事实上，取决于复杂的社会发酵菌供应基板的代谢活动。

悬浮固体，不删除一个预处理系统有效地去除过滤和结算。大部分的悬浮物过滤并定居在最初几米以外的入口区。困的积累的固体是一个重大威胁性能良好的hssf系统作为可能的固体堵塞床。因此，有效的预处理必要的hssf系统。

主要清除机制氮水平流人工湿地是硝化/反硝化。实地测量表明，氧的根际水平流人工湿地是不够的，因此，不完整的（即，硝化氨氧化为硝酸盐）是主要原因有限脱氮。一般来说，将，这是由严格好氧细菌主要限于邻近地区的根和根茎在氧气泄漏的过滤介质。对其他一方面，当时的缺氧和厌氧条件报价适合的条件反硝化而供应硝酸盐是有限的主要部分氮污水中氨的形式。挥发，吸附植物吸收，并发挥更重要的作用水平流人工湿地中氮的去除。不挥发有效的天下没有免费的水表面和吸附是有限的事实，过滤介质（砾石，岩）不提供合适的吸附网站。植物收割在促进整体脱氮只有轻微（通常＜10%的氮流入负载站在地上的股票在20–60癌2。

磷的去除主要是通过配体交换反应，在磷酸盐取代水或羟基从表面的铁和铝的水合氧化物。不过。用于在湿地（例如，豌豆砾石，碎石石头）通常不包含大量的铁，铝，或钙，因此，除磷普遍较低。除磷可以加强使用过滤介质具有高吸附能力，如方解石或重量轻粘土总量（莱萨）。在这种情况下，如何曾经，吸附能力始终是饱和的，因此，媒体必须更换，以保持高磷的去除。去除通过收获帐户通常&lt; 5%的流入负载的站在地上生物量范围在3–10克磷2。收获可能发挥更加重要的作用，营养去除轻负载的三级处理系统。

去除微生物污染是很自我大教堂的主要目标的构造处理湿地的。然而，湿地被称为优生物净化通过一个复杂的物理，化学，和生物因素都参与减少细菌的数量的人为来源。物理因素包括机械过滤和沉淀；化学因素包括氧化，紫外辐射，博览会确保生物分泌的一些植物和吸附有机质。生物因素包括谱姐姐，捕食线虫，原生动物，与浮游动物，攻击的裂解细菌和病毒和自然死亡.

处理效率

水平流人工湿地是非常有效的去除有机物（生化需氧量，化学需氧量），悬浮固体，和微生物污染（表1和2）。营养物去除较低，但它是重要的是要认识到，最hssf水煤浆已设计的有机物和悬浮固体为主要目标，因此，标注是不够的去除营养物质（见题为“草木病床”）。然而结果表1目前唯一的结果草木病床。当整体治疗效果评价检查有必要也包括治疗中的作用预处理单位。营养，它通常不代表任何大量的清除但去除野猪悬浮固体，生化需氧量，化学需氧量和预处理单元通常达40–60%，30–50%，40%和20–，分别，相比原废水流入。

水煤浆与hssf用于各种垃圾水（图20）。也许，最水煤浆已建立市、生活污水处理。不过。最近的hssf水煤浆已被用于许多其他废水类型包括来自农业，产业（图21），或垃圾渗滤液（图22）。

资本和运营成本

资本成本hssf水煤浆大致相同作为常规的处理系统（激活污泥，生物转盘）。不同的费用国家之间广泛，因此，它是没有用的提价格。

总资本成本通常包括三个主要部分组成：预处理（约25%），过滤床（约60%），其余的15%是成本的其他成分如分布和山口选择系统，配电箱，击剑，等成本该过滤床由成本的设备生产材料和运输（40%），隔离（10%），土工（5%），和（5%）。

另一方面，操作及维护成本hssf水煤浆低得多的比传统的治疗系统由于没有任何机械部件大多数情况下，没有电。维修是非常有限的，但重要的特别处理单位，必须定期检查和空。此外，分布在水和废水处理中的过滤床必须仔细定期检查基础。

比较常规治疗系统

近40年的运行表明许多优势成本hssf水煤浆比传统处理系统。他们可以治疗成功稀释废水低浓度的有机物（BOD 5）。而活性污泥处理厂需要最低限度浓度的生化需氧量（50–80毫克升1）保持活动活性污泥在健康状况，hssf水煤浆可以治疗废水的BOD 5浓度低于20毫克升1（表3，图23）。

在应付以及水质水量波动情境和hssf水煤浆可间歇操作。因此，它们可以用于夏季房屋，营我的网站，季节性的餐厅，娱乐的对象。他们要少很多，但主要维修规则保养是绝对必要的。hssf水煤浆是一种强大的技术，只有很少失败，如果精心设计和建造。此外，他们很好地符合景观。

另一方面，有一些缺点。hssf水煤浆需要更多的土地比传统的治疗系统电信设备制造商。如果专为去除有机物和悬浮固体，去除氨氮和磷很低在hssf水煤浆（表1和3）。如果他们失败了，这是很难发现问题并恢复过程。在传统的处理系统的问题通常是更为明显。

水平流人工湿地已成为一个可行的替代控制传统的治疗不同类型的系统废水。确切的数字是不知道，但它据估计，目前约有60 000 hssf水煤浆在世界各地的大部分是在欧洲。

水煤浆与垂直潜流

水煤浆与音频水煤浆原本设计为赛德预处理单位在废水处理中的高频床。然而，塞德尔不使用音频湿地作为一个单一的阶段。最早的全面系统的这种类型被称为渗透（或渗）领域与室颤通过土壤或砂中排出，通过排水。本设计使用污水处理的娱乐网站外城市网络lauwersoog在荷兰1975。该系统包括一个初步解决/区分布沟，四个渗透车厢，和一个污水沟。渗渠与净面积1.3公顷，种植芦苇和提供与排水系统的下方的地面

设计参数

音频水煤浆流传不尽快hssf水煤浆在世纪80年代，可能是因为较高的运行和主维护要求。然而，需求的增加氮和氨氮的去除在上世纪90年代复兴了这种类型的水煤浆。目前，室颤水煤浆通常包括平床粗砂或碎石和种植水生植物（图24）。最重要的因素，在设计一个音频（1）产生一个床矩阵允许通行的废水通过床次剂量前到达而在同一时间举行液体长回来足以使接触细菌生长在媒体和达到所需的处理；及（2）提供足够的表面积，使氧发生转移和足够的细菌生长。

所有的音频系统的剂量间歇性，通常每小时更新一次，但它可能是更经常。它是必不可少的实现快速覆盖的表面，使空气中在床的空隙。在大多数的音频系统分配器是一层精心挑选的沙第一个允许驱的表面，然后逐渐看到下一页通过深入的媒体。广大的大多数的音频系统采用管道网络小孔表面积的床（图25）。分布管的绝缘可以由0.2米层粗木屑或贝壳上表面过滤。它也可能分发废物水从开放结束管到床上（图26）。该地区紧邻的放电应保护或防止一些铺路砖洗去的砂和砾石。

音频水煤浆的大小通常是根据液压加载速率（博士）。最大归属位置寄存器，可以实现表面无驱将受影响许多变数，但最密切相关的媒体尺寸分布率，生物膜的生长，因此BOD 5 /有机污染物负荷率和悬浮固体负荷率。丹麦的指导方针建议，过滤介质是砂D之间0.25和1.2毫米，一再1至4毫米，和不均匀系数（你?复合/ D）应小于3.5。泥质含量淤泥（粒子小于0.125mm）必须小于0.5%。

数据寄存器中的最大差别很大真正的。然而，似乎可以在音频水煤浆范围200–1200mmd 1通常不会堵塞临问题出现在800mmd 1预处理废水。有机负荷率应不超过25gcodm 2 1为防止堵塞。面积用于音频水煤浆之间0.9和5m2体育1（体育?人口当量）但最系统的设计与特定面积2–安全体育1。茎通常是设计为一个单一的单位，较大的系统可能有几个床是美联储与废水在旋转。此外，一些大系统有2个阶段的垂直床操作。

植物中发挥了非常重要的作用，室颤水煤浆。他们稳定床面，其根和根茎积极影响的水力传导的过滤器地上茎和运动有助于防止堵塞。地上生物量提供绝缘在床上和地下器官提供基板附着细菌的生长。氧转移 到芦 折扣店 沉淀 抽油机 井通气管 分配管分布层（例如，木片）iltersand排水管膜再循环出口split-well图24布置的一个音频系统对单户。污水处理沉淀池是在2立方米。定居污水脉冲负载到床面由levelcontrolled泵。处理后的污水收集系统排水管，和一半的污水再循环回到抽油井（或沉淀池）。从含氢（2005）利用复合垂直流构建湿地现场处理生活污水：丹麦新准则。生态工程25 : 419–500。图25网络分布管道在房子的单音频连续波阿斯楚普，丹麦。照片由汉人锤和卡洛斯阿里亚斯。图26开管分布在室颤水煤浆废水莱里亚，葡萄牙。音频连续波是一个中间的一部分治疗系统处理垃圾渗滤液。照片由J .玛扎尔。144个人工湿地，潜流根际有限而造成微在航空百慕大细菌可以存在。大部分的音频水煤浆行动是在欧洲和最常用的植物芦苇（芦苇）。

处理效率

污水泵在床面逐渐派康提鲈在床，它使空气填充床。这种喂养提供了良好的氧传递因此，硝化能力。处理后的水颜色用在曝气系统的排水管放置在0.2米层粗砾石过滤器的底部。在为实现脱氮约一半的污水水从过滤器是回收的第一个商会沉淀池或抽油机井（图24）。它稳定处理性能的系统。

音频水煤浆提供一个良好的有机物去除，悬浮固体，和氨（表4和表5）但另一方面，他们提供的小房间denitrifica，因此，氨氮通常只有转换硝酸盐，因此，去除总氮低，通常低于高频水煤浆。去除磷phorus也很低，除非特殊的过滤材料高吸附容量利用。这种介质，考试例如，莱萨（光扩大粘土总量），成功的使用，例如，在挪威，爱沙尼亚，或葡萄牙和可去除90%以上的磷酸盐phorus从污水。然而，吸附能力是饱和，因此，过滤材料必须是取代时，饱和或体积的床必须是非常高的，以便保持吸附容量超过一段很长的时间。大量的特殊的过滤材料和成本相对较高，这些材料，使这些系统非常昂贵相比室颤水煤浆与传统过滤材料等砂和砾石。

音频水煤浆往往是用来作为单一的房子现场处理系统（图27）或治疗城市污水的小社区（图28）。这是可能考虑到所有的因素发挥作用的效率，连续通过使用模式。图29–31表明这样一个模型，已应用潜流湿地设计。该模型认为氧化有机氮铵硝酸盐，该吸收铵和硝酸盐的植物，分解有机质测定生化需氧量，在这种情况下，吸附磷的砾石和吸收植物的。所有过程的温度依赖性。

水煤浆与垂直上升

音频或许应该被称为“垂直下流的因为也有系统在废水带来的过滤器的底部和污水过滤器向上的方向和处理过的水收集在顶部在床上。这些系统通常被用于巴西自20世纪80年代。床上满是碎石底部，下一层粗砾石，和顶层是当地的土壤种植水稻（水稻）。这种治疗系统称为'过滤土壤在巴西（图32）。其他系统进行了研究的实验条件下澳大利亚，新西兰，瑞典。然而，外巴西，土壤层通常不使用和床填充砾石和通常种植的树种组成常用的hssf湿地。目前，有一个非常有限的信息处理系统的影响除了在巴西的结果具有良好的处理性能。

柳树系统零排放

连续系统的基础上柳树已发展为一个污水处理解决方案在农村地区的丹麦（图33）。主要属性的柳树污水清洗设备，零排放系统水（因为蒸散量）的一部分营养物质可以回收通过柳树生物。此外，收获的生物量可能被用来作为一来源的生物能源。三分之一的柳树哈尔授予每年保持在一个年轻的柳树健康状态与高蒸腾速率（图34）。茎的柳树上定期的基础刺激增长的柳树和删除一些养分和重金属。

柳树污水净化设施一般结论协助约1.5mdeep高密度聚乙烯内衬盆地充满了土壤和种植的无性系柳树（柳属柳属）。表面积的系统取决于数量和质量的污水被治疗和当地的年降雨量。必要的面积该系统是由大量的废水，正常的沉淀，和潜在蒸散在该系统中的位置。一个单一的家庭丹麦需要的面积通常是120和西郊与床的宽度8米，解决了污水分散的地下到床下。

去除水从系统发生的蒸发从土壤和植物表面和蒸腾作用。本以下是重要的因素最大限度地蒸发水损失：高能量输入（太阳辐射等），高的空气温度，相对湿度低的空气，空气交换（风），冠层阻力，气孔电阻，和叶面积指数。由于晒衣绳或绿洲蒸散量从孤立的影响大片，以每单位面积的基础上，可显着大于计算潜在蒸散。每年的总水损失从系统假定是2.5倍，潜在蒸散量在位置所确定的气候参数。

混合浆

各类水煤浆可以合并为实现更高的治疗效果，特别是对氮。然而，混合系统，包括最常见的音频和hssf系统设置在分阶段的方式。在网站联合系统，具有高频和音频系统可以结合起来，相辅相成。这是可能的生产污水生化需氧量低，这是完全硝化部分反硝化，因此大大降低了总氮浓度。一般来说，混合浆可包括任何型水煤浆（见表面流人工湿地，）但本节将只处理那些地下流。

音频–高频系统

许多这些系统从原来的系统由塞德尔在普朗学院在德国克雷费尔德，（图35）。临地方被称为系统的赛德，克雷费尔德系统或过程，普朗克学院（mpip）。本赛德设计分为2个阶段的几个并联变频病床之后两年或三高频张床系列。音频阶段通常种植与芦苇，而高频阶段含有其他一些新兴水生植物，包括虹膜，蔺草，黑三棱属，苔，香蒲，或石。本室颤床装载预处理废水1–2天，并允许干了4–8天。薄固体地壳形成顶部的变频病床是矿化在休息期间和达到一个平衡厚度。主要思想在这种配置是实现一些去除有机物和悬浮物和硝化氨在第一次阶段，而在二高频阶段进一步去除有机物和悬浮固体和反硝化作用发生。

在80年代早期，一些赛德的混合系统型是在法国建造一个系统在圣bohaire，这是在投产1982，是最好的描述。它包括四个相互平行的音频层第一、二阶段，分别为第三，第四，第五层次包括一个高频床在每一级。一个类似的系统建于1987英国在附近的公园。第一阶段包括六个垂直床（详情每个）间歇喂养，种植芦苇。二阶段包括三个垂直床（5m2每个）种植与芦苇，蔺草lacustris（芦苇），和虹膜花（黄色旗）。第三阶段是高频床（详情）种植黄色旗帜和第四阶段20平方米床种植芦苇，目黑三棱属（刺芦苇和菖蒲（甜），旗）。

在1990年代和2000年代早期，音频–高频系统的建立在许多欧洲国家，例如，在斯洛文尼亚，挪威，奥地利，法国，爱尔兰现在式越来越多的关注更多的欧洲国家（图36和37）。在表6中，一个典型的治疗效果的音频–高频系统的概念是在原有塞德尔提出了。都柏林附近的colecott系统组成四室颤床（共64m2）在第一阶段，2室颤床（60m 2）二期时，和一个高频床（60m 2）在第三阶段。该系统是专

为60体育。

音频–高频系统表现出较高的有机物去除（化学需氧量，生化需氧量）和悬浮固体。相比一个高频系统，有很高的去除总结果高氮硝化在音频部分。硝酸盐产生的音频部分是成功的减少了在高频部分。然而，去除磷phorus通常仍然很低，除非过滤介质高吸附容量的使用。

高频–变频系统

在20世纪90年代中期，高频–音频混合系统介绍丹麦（图38）。大型高频床放在第一去除有机物和悬浮物和提供

P151~157

表面流人工湿地 介绍

自然湿地已用于废水处理的世纪。在许多情况下，然而，背后的理由，这是处理，而不是治疗，和潮湿的土地仅仅是一个方便的收件人是接近比最近的河流或其他水路。控制污水排放导致很多情况下一个不可逆转的退化的许多湿地区域。湿地已考虑了很长一段时间作为“荒地”，科学地忽视，和，因此，影响废水在不同的湿地是不恰当的评估。

然而，有知识的爆炸性增长，在过去几十年的走向，湿地的态度彻底改变。湿地已被

确认为提供许多好处，包括供水和控制地下水的补给，饮水，灌溉，防洪，水质和污水处理，采矿（泥炭土，沙，砾石），利用植物（主食植物，牧场，木材，纸张生产，屋面材料，农业，园艺，肥料，饲料），野生动物（例如，为水禽养殖，保护动植物的理由），鱼类和无脊椎动物（虾，蟹，牡蛎，蛤，贻贝），集成系统和水产养殖（鱼养殖与水稻生产相结合），控制水土流失，基因库和多样性，能源（水电，太阳能，热泵，气体，固体和液体燃料），教育和培训，娱乐，填海。

自然湿地功能部件的极端变化的特点，使得它几乎是不可能预测的反应，废水的应用和翻译从一个地区到另一个结果。虽然一般观察流过的天然湿地废水的质量显着改善，其处理能力的程度在很大程度上是未知的。虽然大部分天然湿地系统的污水处理设计，研究潜在的自然湿地生态系统对污染物的同化和新型天然水处理系统的设计既是一个更深入的了解。它只是在过去几十年中，湿地的规划用途为会议的污水处理和水质目标已经认真研究和控制的方式实现。湿地在改善水质的功能作用，一直是令人信服的理由的天然湿地的保护，近年来，湿地系统的污水处理建设。人工湿地（CWS）可以建立更大程度的控制，从而使实验处理设施，建立明确的基板组成，植被类型和流动模式。此外，人工湿地提供一些额外的好处相比，天然湿地，包括选址，浆纱的灵活性，以及，最重要的是，控制液压途径和保留时间。在这种系统中的污染物被删除通过结合物理，化学，生物过程，包括沉淀，沉淀，吸附土壤颗粒，植物组织吸收，微生物转化。天然湿地污水处理，但仍用于水煤浆的使用，目前已成为世界各地越来越流行，有效的。

CW处理系统的设计，已设计和建造，利用自然过程涉及湿地植被，土壤，和其相关的微生物组合，以协助在废水处理系统。它们的设计考虑到许多相同的流程，在发生自然湿地的优势，但这样做更多的控制环境内。这些系统已设计和操作废水处理的唯一目的，而其他已经实施，在考虑到多种用途的目标，如使用野生动物利用的创建和恢复湿地栖息地作为水源的污水处理后的废水，和环境改善。“建”的同义语，包括人造工程，人工湿地。

旨在废水处理湿地植物的可能性进行了第一次实验，于1952年在德国马克斯·普朗克在1955年PION.From赛德尔进行了无数次的实验，对各类废水处理利用湿地植物研究所。赛德尔的实验虽然被严厉批评，许多研究人员继续与她的想法。在20世纪60年代初期，赛德尔加剧她的试验种植植物 - 她到浅托盘，如沟渠和人工托盘和与植物生长的沟渠堤种植水生植物。然而，赛德尔的概念到申请水生植物污水处理很难理解污水处理工程师，因此，毫不奇怪，的首次全规模的自由水表面（FWS）连续被德国以外建立，荷兰在20世纪60年代末。

目前，有许多不同类型的人工湿地（图1）。根据到表面流（SF或FWS）和潜流系统（SSF）的流动制度，可分为人工湿地污水处理。FWS人工湿地可以进一步分类根据的生命形式与自由浮动汇率制度的主导植物，浮叶，新兴，沉水植物。内的社保基金理事会水煤浆是可以区分水平（地下）流（高频或HSSF的CWS）和垂直（地下）流（室颤或VSSF人工湿地）的系统。由于这些废水中的许多人难以治疗，在一个阶段系统，混合动力系统，包括人工湿地的各种类型的系列演出相继出台。混合型人工湿地在欧洲的感觉，通常形成HF和VF系统的组合。然而，任何类型的人工湿地可以合并，以达到更好的处理性能。本文将与FWS人工湿地处理。

FWS人工湿地兼泻湖有一些共同的属性，也有一些重要的结构和功能上的差异。在更深的区域内治疗湿地的水柱过程几乎是相同的池塘表面自养浮游或丝状藻类为主的区域。更深的区域往往在没有光的情况下被厌氧微生物过程为主。然而，紧急治疗湿地和有氧泻湖浅水植物区可以是相当不同的。在植物的湿地净碳生产，往往是由于高初级生产总值（GDP）的形式结构的碳，抗退化和分解有机碳在氧气不足的水柱的低利率的陪同下，兼池塘高于。这种碳的高可用性和短扩散梯度在浅水植物湿地生物地球化学循环中的池塘和泻湖相比差异导致。湿地是自养生态系统，同时介绍了从污水源污染物从大气中固定碳和氮处理。这些复杂的过程的净效应是在治疗湿地的入口和出口之间的污染物浓度普遍下降。然而，由于湿地内部的自养过程中，流出的污染物浓度很少为零，并在一些参数的情况下，他们可以超过流入浓度。

图1人工湿地污水处理的分类。

一个典型的FWS连续由浅盆地构造的土壤或其他介质，支持植被的根（时生根植物）和水控制结构，保持水的深度较浅（图2）。除了种植水生植物志愿者从本地种子银行重新增长的自然组合也使用。流量被定向到细胞沿着一条线，包括进口，上游堤防，并拟进行的湿地，以一个或多个出口结构的所有部分。浅的水深，流速低，存在的植物秸秆和枯枝落叶，调节水流量，特别是在长，狭窄的通道，确保塞流条件。其主要设计目的之一是与生物活性表面接触的废水。

FWS人工湿地通常有曝气区，尤其是靠近水面，由于大气扩散，缺氧和厌氧区和附近的沉积物。在缺氧区在重仓FWS湿地，可移动相当接近水面。生物质腐烂提供了一个反硝化的碳源，但相同的衰变供氧硝化竞争。氮是最有效地去除在FWS系统硝化/反硝化。氨氧化硝化细菌在有氧区，硝酸盐被转换为自由氮或一氧化二氮的反硝化细菌在缺氧区。挥发是可能的，浮游生物和附生藻类在FWS人工湿地和较高的pH值增长白天可能是有利的氨损失。FWS人工湿地提供可持续的磷去除，但相对缓慢的速度。FWS系统中磷的去除，吸附，吸收，络合，沉淀发生。然而，铝，铁，钙离子的沉淀是有限的水柱和土壤之间的接触很少。可存储大量的氮和磷在泥炭/枯枝落叶车厢。藻类和微生物吸收可能很高，但这种保留是一个短期的过程和养分洗涤从碎屑水了。在FWS人工湿地去除机理植物吸收的限制，没有定期收割植被。此外，地上生物量螯合氮和磷的量通常是相当低的相比，流入负载（通常<10％）。唯一的例外是一个系统的正常功能所必需的收获与自由漂浮植物的人工湿地。

应急植物的人工湿地

这些系统通常由盆地或渠道，与一些地下屏障，以防止渗水，土壤或其他合适的介质，以支持新兴的植被，水比较浅的深度，流经单位（图2a）。浅的水深，流速低，存在的植物秸秆和枯枝落叶，调节水流量，特别是在长，狭窄的通道，确保塞流条件。水面以上的泥沙，枯枝落叶和土壤，但直播和长期死厂件以上的水。在FWS水煤浆近地面层是有氧运动，而更深的水和基板通常是缺氧/厌氧。典型的水深范围从几厘米到一米。茂密的植被覆盖显着比例的表面，通常超过50％。除了种植水生植物志愿者从本地种子银行重新增长的自然组合也使用。其主要设计目的之一是与生物活性表面接触的废水。

尽管有异味，苍蝇的吸引力，在寒冷的时期，在弗莱福兰IJssel湖垸管理局（荷兰），建于1967年第一FWS连续的表现欠佳的公务员的工程师之间的许多偏见。选择一个星形布局，以获得最佳的可用面积，然而，复杂的植物收割和维护一般利用。因此，纵向渠道补充，以促进生物质收获机械和系统维护。新的湿地的设计，包括渠道3M宽和200米长，由3M公司的平行延伸，导致土地需求的增加，从5％的人口相当于10平方米（PE）分隔。该系统被称为种植污水处理厂（或Lelystad的过程）。在1968年，是创建一个FWS CW以保护巴拉顿湖的水质和处理废水镇附近凯斯特海伊在匈牙利。FWS系统在Nyirbogdany石化总厂（匈牙利）创建于20世纪70年代，有一个面积15500平方米。

图2 FWS人工湿地的类型。（一）与应急植物;（二）（三）突发水生植物的浮垫;freefloating植物;（d）与（e）与浮叶植物，沉水植物。基于Vymazal J（2001）类型的人工湿地污水处理：去除营养潜力。Vymazal J（主编），在自然和人工湿地养分的转换，页1-93。荷兰莱顿：Backhuys供应者。

相反FWS人工湿地集中分布到北美，FWS人工湿地并没有传遍欧洲显著。然而，FWS人工湿地运行在许多欧洲国家，例如，瑞典，波兰，爱沙尼亚，英国和比利时。最近，FWS人工湿地已制定了在澳大利亚更多的关注。

在文献中，已开发的各种关系，以评估必要的湿地面积，生产所需的水质。每一个监管段米上升到湿地面积减少污染物的，所需的水平所必需的。所需的湿地面积最大所需的各个领域。它已被证明有效去除各种污染物所必需的大小顺序是在SS<生化需氧量<氮<磷。 突发水生植物的FWS湿地的设计通常使用第一阶区的模型： ln絜Ce C_T=eCi C_T_ ? ek=qT

CE是污水靶浓度（毫克L-1），CI是进水浓度（毫克L-1），C为背景浓度（毫克L-1）;k是一阶面率CON常数（MD），Q是水力负荷率（MD1，Q录的Q / A，其中Q录每天的流量在M3 D 1和A录平方米的湿地面积）。 A ? Q ln絜Ci C_T=eCe C_T_ _ l=k 重新排列，为一个特定的污染物所需的面积，然后在北美FWS人工湿地面积率值大数据集的基础上不断鈥榢鈥调整到20°C：BOD5

的：0.093md-1; TSS：2.74md-1;总氮（TN）的：0.06md-1，有机氮：0.047md-1;铵态氮：0.049md-1;硝态氮：0.096md-1，总磷（TP）的：0.033md-1;和粪大肠菌群：0.205md-1。

湿地生态系统，通常包括不同的自养和异养组件。大多数的湿地是多异自养，导致在一个固定的碳材料，埋藏泥炭或下游出口到下一个系统的净盈余。这在内部释放到湿地的水柱，这是因为，BOD，SS，总氮，总磷和非零测量微粒和溶解量的净产量结果。用C表示，这些湿地的背景浓度。可以预计，从装在一个足够低利率导致沿渐近浓度梯度流入增加距离的系统治疗湿地的背景浓度范围。湿地系统通常有这些范围内的C值：BOD5的：1-10mgL-1; TSS：1-6mgL-1，有机和全N：1-3 mgL-1;铵态氮：<0.5毫克L-1;硝态氮：<0.1毫克L-1;全P：<0.1毫克L-1。然而，许多湿地（在欧洲几乎所有的治疗湿地）已设计C=0。

设计标准和开发搅拌摩擦突发植被的建议可以概括如下：预处理：至少在基层有机负荷：<80公斤生化需氧量公顷1 D1;水力负荷：10.7-5.0 CMD拘留时间：长径比（L：宽）：2:1到10:1;水深：0.4中号;底坡：0.5％;土壤20-30厘米，以支持紧急植物的生长，没有特殊的要求5-15天;高水力传导系数（在许多情况下，利用当地土壤）;植被种最常用的（在北美：藨草属（香蒲），香蒲属（香蒲）;在欧洲。

芦苇（芦苇））;收获频率：并不需要3-5年，但收获（通常也很难）。

FWS已建成人工湿地处理国内和市政废水，矿井排水，城市和农业排水，垃圾渗滤液和多种工业和农业废水。最常见的用途是用于城市污水三级处理主要注意去除有机物的生化需氧量，化学需氧量（COD）总悬浮固体，营养（图3）。有机物和悬浮物的去除是非常高，去除营养物质，而仅仅是温和的（见表1）。FWS人工湿地提供了与土壤的接触有限，所以，吸附和沉淀过程是非常有限，因此除磷主要通过土壤积收益。FWS表面提供了有氧和无氧区，但既不硝化或反硝化过程是完整的。FWS人工湿地也提供了高清除肠道细菌通常在1-2个数量级的范围（例如，粪大肠菌群，粪链球菌，产气荚膜梭菌）。

图3人工湿地，瑞典Nynashamn市城市污水三级处理。照片提供：J.安德森，水复兴系统，乌普萨拉AB，瑞典。 图4连续治疗寺运行，PA的矿井排水水域。照片由J. Vymazal。 图5氧化寺运行，PA人工湿地的铁矿床。照片由J. Vymazal。

FWS人工湿地的另一种常见的用途是用于治疗酸性矿山排水的水域中富含铁，锰，重金属（图4和5）。在人工湿地，湿地系统中所有的，也有好氧，缺氧和厌氧区。在有氧区，溶解铁（Fe2t）和锰（Mn2t）被氧化，因此氧氢氧化铁沉淀： 4Fe2t t 4Ht t O2 ! 4Fe3t t 2H2O

铁和锰氧化物沉淀，微生物介导的氧化造成的，被认为是在好氧区FWS人工湿地去除金属中的主导过程。铁和锰的强烈吸附重金属，如铜，铅，镍，钴，铬和其他沉淀氧羟化物。这些金属也同时配合氧氢氧化铁沉淀。锰还保留在有氧条件下，通过微生物氧化二价的形式，以四价状态。Mn4t是主要为二氧化锰沉淀。锰发生氧化速度比铁氧化并抑制存在Fe2t。因此，铁和锰沉淀顺序，而不是同时。矿井排水水域通常是非常非常酸性pH值低至2.0，因此没有太多的植物可以生存在这种情况下。看来，最合适的工厂，矿山酸性排水水域香蒲（香蒲）。可以忍受非常低的pH值。

FWS人工湿地也很经常被用来治疗来自牲畜（牛，奶牛，猪，家禽，水产养殖，饲养的动物或任何其他农场）操作的废水。已利用牲畜废水处理人工湿地在世界各地，但大多数系统在北美（图6）。然而，从世界其他地区的许多美好的例子存在，例如在爱尔兰（图7）。禽畜业务的集中废水通常非常强劲，因此，某种形式的预处理（沉沙池，厌氧塘）通常被应用。在某些情况下，进一步稀释是必要的，以达到可以处理的污染物浓度水煤浆（见表2）。

FWS人工湿地也常用来治疗各种设施，包括公路，停车场，机场，高尔夫球场，或农业径流（图8-10）径流水域。在这种情况下，可以被归类为人工湿地系统而设计的存储和处理收到雨水之前释放在适当的速度，一旦洪峰流量已通过。雨水湿地中的悬浮物和重金属微粒形式往往是在保留非常有效。在冬季，机场雨水径流水也包含飞机结冰的水域去（通常是乙二醇为基础）和尿素是用来解冻的跑道。在这种情况下，生化需氧量和氮都被删除成功。农业径流水煤浆往往目标除草剂（如莠去津，西玛津，异丙甲草胺），并已发现，人工湿地是相当有效的消除这些除草剂。

近日，FWS人工湿地已被用于治疗各种工业废水，包括那些从农用工业。在美国，中国，德国，加拿大，或匈牙利，人工湿地已成功用于治疗炼油厂污水，固体悬浮物，油脂，是烷烃，苯系物（苯，甲苯，乙基奔苯，二甲苯），酚类治疗的主要目标。FWS人工湿地也已成功测试了从生产炸药，即TNT（2,4,6 - 三硝基甲苯）和RDX（六氢1,3,5三硝基1,3,5 - 三嗪）污染处理的残差。FWS人工湿地处理从农用工业废水包括糖，马铃薯，牛奶（图11），肉类，葡萄酒，啤酒，白酒，蔬菜加工废水或水产业养殖。

FWS人工湿地也被用来处理垃圾渗滤液。这些系统通常包括曝气泻湖作为预处理，然后对不同类型的人工湿地组合。FWS人工湿地在这个组合很常见（图12）。垃圾渗滤液中含有非常高的浓度，化学需氧量，生化需氧量，悬浮固体，氨氮，重金属，挥发性有机化合物;然而，来自北美，挪威，斯洛文尼亚，英国从操作系统的结果表明，人工湿地是一个合适的技术处理垃圾渗滤液。

P157~161

人工湿地与应急流动垫植物

一些新兴的水生植物能形成浮垫（图2b），即使个别工厂是不能够这样存在。香蒲属。（香蒲），（巨人香草， Glyceria最大值mannagrass）的，芦苇芦苇（芦苇），莎草纸莎草（莎草纸），空心莲子草（鳄鱼杂草），或胡荽猪苓（pennywort）都能够生长在垫子。以这种方式处理系统已运作;然而，在某些情况下，浮垫开发无意的。

与G的极大浮垫连续被用来治疗肉类加工废水富含氮在新西兰在20世纪80年代末。 G的极大垫部分切除从一个成熟的湿地和废水浮动迅速建立了湿地的植物覆盖。没有土壤或泥沙被放置在系统的最底层。结果本研究在夏天搬迁总氮上升，当它达到53％。活动在浮动湿地系统的脱氮网站植物垫和沉积物（发展该系统的运作），这两个供应有机碳和脱氮厌氧网站。

在20世纪90年代，人工湿地应急浮垫植被被使用，例如，在美国英国或乌干达，最近，这个系统被用来在比利时。在英国，这个系统漂浮的芦苇垫子是用来处理雨水径流水域，包括德在冬季结冰的水域在伦敦的希思罗国际机场。然而，为了保持在直立的植物位置，相当昂贵的不锈钢框架。在比利时，浮垫基于人工湿地用于处理城市污水合流下水道溢出（图13）。在系统用于植物的混合物与优势三棱SP，灯心草SP，苔草，菖蒲，schoenoplectus lacustris。植物都保存在位置一个简单的椰子纤维网络。在乌干达，FWS连续城市污水处

理，种植与C.草纸和芦苇mauritianus的。两种植物的生长，也没有必要保持如此蓬勃

植物在垂直位置。这些系统的优点就是上面和地下生物量可能收获和金额通过采伐删除的营养要高得多，相比其他人工湿地使用应急植被。

自由漂浮植物的人工湿地

自由浮动的植物高度，形式多样，习惯，从空中花环的大型工厂和/或浮叶和发达淹没分钟的水面漂浮植物的根（如凤眼莲（水葫芦）或Pistiastratiotes（水浮莲））与很少或根本没有根（Lemnaceae，浮萍;如浮萍属，紫萍，Wolffia属）。然而，这两个最常用的自由漂浮植物对废水处理水葫芦和浮萍。示意图一个连续的代表是与自由浮动水生植物图2c所示。

人工湿地与水葫芦

水葫芦（凤眼莲）是最突出的一个发现整个热带水草植物世界亚热带地区。风信子的之一世界上最有生产力的光合植物。它有估计10株能产生600 000在8个月的生长季节，完全覆盖0.4公顷的天然淡水表面。这种快速增长风信子是一个严重的扰民问题的原因，在南部的水道，但这些相同的属性成为在废水处理中使用时的优势系统温度。池塘的水面上的风信子创建在水完全不同的环境条件而露出水面。密集的树冠叶色调的表面，防止藻类生长从而限制了生产的氧气。这反过来保持在液体pH值接近中性水平。大众表面上的植物也最大限度地减少风致湍流和混合，以及表面再曝气，和温和派水的温度波动。作为一个因此，附近的地表水，往往是在含氧量低和底栖生物区通常是厌氧的，即使在浅水池塘（图14）。

广泛的根系统的水葫芦亲比德斯所附微生物巨大的表面积，从而增加了有机分解的潜力问题。为了确保最佳的接触机会之间的废水和所附微生物增长比较浅的反应堆和相对较低的建议流速。对于二级处理系统，水深0.9米，水力负荷率

<8 CMD1，停留时间>6天，有机负荷<100公斤1 ha1d BOD5的建议。纵横细胞的比例（长：宽）应> 3:1以确保尽可能塞流条件下的多。这是还建议兴建几个细胞，并且由于它是有限的氧气浓度可能到充气系统，以提高治疗效果。然而，曝气，使这些系统的运作相当昂贵。 频繁的收成认为有必要保留在植物的最佳生长阶段，以确保最佳除磷。湿重种植密度从12KGM222被推荐为最佳的治疗松散80-100％的表面覆盖植物。密集的收获，这是必要的建设葫芦池，使收获可以很容易地完成。这有一种倾向，以增加成本风信子系统，还开发问题出售多余的材料。植被的程度管理要求取决于水质目标之间收获的植物或项目选择频繁的污泥清除。由于葫芦的植物约95％的水，通常是中间的干燥步骤就业前处置或利用收获在较小的系统的材料。可以干的植物在一个垃圾填埋场处理，或其他地方，由当地的监管当局的允许。如果废水具有非常金属含量偏高，这可能是最好检查干植物的金属含量，以确保

水平不超过许可证津贴或处置利用率。植物和污泥的厌氧消化甲烷生产和加工的植物动物饲料已被证明在技术上是可行但轻微成本效益。在表3中的例子治疗人工湿地与水葫芦的表现提出。

凤眼莲的处理系统有足够的发达国家要成功地应用在热带和亚热带地区。在温带地区或地区的寒冷气候使用有限的主要原因条件是事实，水葫芦是强烈冻坏，增长率大大减少在温度低于10℃下。

有研究使用爆炸水葫芦的废水在20世纪70年代治疗和80年代初。然而，在此期间，非常少的信息出现在科学文献中，主要是因为这些系统是不是由于经济困难和昂贵管理和运作。

人工湿地与浮萍

浮萍是微小的自由浮动，有维管束植物全球发行。他们的社区发生，作为一个规则，在细小的水体中，即在鱼塘，沟渠，或泻湖。家庭（Lemnaceae）由约35在4个属，浮萍，紫，Wolffiella，物种wolffia。其中增长最快的是浮萍在世界上的植物，经常生物量增加一倍在2或3天夜间生长的最佳条件下 等于或超过一天的某些物种的增长。

浮萍，水葫芦相比，具有更更广泛的地理范围，因为它们能生长在温度低1-3 C和浮萍会生存光冻结，甚至在冬季继续增长个月。浮萍生长在温度是最适宜的

20和30℃之间，但严重的影响将发生在35和40 C.温度低于17℃浮萍的增长下降速率。浮萍能容忍广泛的pH值（3.0-10.0），但显示最适宜生长在5.0-7.0介质。

浮萍，水葫芦相比，起着在治疗过程中，因为它缺乏广泛的直接作用根系统，因此提供了一个更小的表面积附加微生物的生长。主要使用的浮萍因此，从二级处理后的废水中回收养分。茂密的植被表面上的浮萍水抑制氧气扩散进入水锡安和氧气的光合生产浮游植物，因为穷人的光线穿透。水成为主要的缺氧，进而有利于脱硝。氨的硝化发生在浮萍的的有氧根区。然而，这层是非常薄，因此小的硝化发生在浮萍基础的系统。反硝化发生在更大的水柱降低区。然而，复杂的硝化/反硝化是由于有限的非常有效的脱氮硝化系统。除磷的主要途径是直接的植物吸收。其他搬迁除磷机制发挥的作用微乎其微。

浮萍可以积累大量的矿物在其组织和7％的高浓度营养?在浮萍GIBBA干质量和干质量的2.9％，P级紫萍在实验室条件下获得的。然而，浓度超过4％氮高和通常在自然干群众基础的1％P的湿地。当废水浓度增长N可能达到的值高达7.3％和浓度P可能超过2.5％。 浮萍的收获是必不可少的，为了保持较高的增长速度（和养分吸收）。此外，如果浮萍不是从池塘中删除，营养素非常迅速释放其分

解碎屑

放回水里。田间试验表明，每天的收获和维护附近的一个最佳立木产量58％以上收获的浮萍一旦在6天。可以是最佳的采伐制度评估有两种方式：（1）经验，作为一个选择许多变种最好的测试;和（2）数学，如果增长的作用是已知的，估计其参数可制成。在大多数情况下，研究浮萍的收获是专门经验。

浮萍基于废水中的保留时间取决于污水水 不使用废水处理的浮萍风信子系统以及开发虽然第一次尝试使用这些植物进行了40年来前。

质处理系统，污水要求，收获率和气候，但变化暑假期间一般从30天到数月在冬季。盆地的配置建议浮萍的池塘是L：W15时01分，以确保塞流的污水漂浮植物。该系统的深度不一0.4和3.0米之间。

在文献中提出的结果是稀缺的，不有说服力的，往往是相当矛盾的。一些结果但在表示非常良好的处理效果另一方面，一些研究表明，几乎为零的待遇

效果。然而，由于水葫芦的系统，使这些昂贵的操作和维护成本系统，而无效，因为相比其他治疗技术。浮萍自愿生长在许多FWS人工湿地，但没有收获时的贡献超过所有的治疗效果是微不足道的。

浮叶植物的人工湿地

浮叶植物，包括植物物种植根于基板的叶子漂浮在水面。睡莲属。 （出水芙蓉），黄体Nuphar（欧洲cowlily，黄睡莲，睡莲），莲（印度莲花）是典型代表。该组。到目前为止，只有少数系统（图2d）例如，在使用这种类型的植被，白泥坑中中国一池与印度藕种植连同水葫芦。若虫和Nuphar更是常见的打开供水系统。然而，大部分这些植物生长自愿在FWS人工湿地（图15），但他们中的作用治疗过程中是难以估量。

沉水植物的人工湿地

沉水生植物的光合组织完全淹没（图2e和16）。各种实验已经证明，矿物质，可采取直接通过沉水植物的茎组织;然而，也有是没有问题的摄取通过对这些植物的根部养分的能力。最研究证实，虽然拍摄吸收时，对营养物质的主要来源是泥沙。

沉水植物通常periphytic藻类覆盖，尤其是在较高的营养条件浓度在水中。这些藻类通常占用大量这可能会增加营养物去除大量的营养物质从水中。但是，如果植物是不收获，养分返回到水柱后藻类的死亡。附生维管束植物的叶子社区的发展可能会降低净生产通过以外的其他几种机制光合有效辐射（PAR）的衰减，包括的减少无机扩散运输碳，氮和磷。减少的照片沉水植物的合成观察到对应

随着附生与营养有关的材料耳鼻喉科富集。据报道，生物质能沉水植物生长显着下降增加在水中的养分含量。他们结论是，这种减少是因为增加附生和浮游植物的生长因营养增加而增加光衰减。

在水中溶解无机碳的消耗并增加所造成的溶解氧含量光合活性，创造最佳的条件。挥发的氨，化学沉淀，磷和有机质矿化。大量的营养物质从水中并释放

从衰老组织也由附生同化这是经常存在的藻类。许多碎屑物在这些系统将累积在沉积物中保留。

然而，沉水植物，只生长良好含氧水，因此不能用于废水中的易降解有机物含量高因为有机质的微生物分解将创造缺氧的条件。此外，浊度水不能太高，以防止光传输锡安植物，以支持其光合活性。作为一个文学对沉水植物的调查结果似乎淹没处理系统使用植物是有限的养分含量低的水域，低浊度，低浓度的有机物。 “水草基总理的潜在用途因此tewater处理系统是“抛光”其次是经过处理的废水，虽然良好的治疗效果污水的主要国内已获得在伊乐藻在新Hamphshire基于系统沉水植物往往在人工湿地开发，自愿紧急植被。例如，沉水植物菹pectinatus（西米pondweed）和荸荠椇（spikerush）广泛生长在湿地处理系统在密西西比，Pontotoc禽畜废物。其他潜水植物苦草美洲（野芹菜）体育pectinatus生长在一个大的人工湿地处理迈诺特，北达科他州。基于人工湿地的沉水植物还成功地用于治疗以农业径流佛罗里达大沼泽地，防止水体富营养化。 “发生在这些湿地的主要品种有鱼藻（coontail）和Najas guadalupensis（南方水仙女）。 废物利用沉水植物水处理仍处于实验阶段，像细叶致密的品种（巴西伊乐），伊乐藻塔卡纳densis（共同水草），E.藻（纳托尔水草），金鱼藻，黑藻（黑藻）

水盾草（fanwort）狐heterophyllum，（变量叶水milfoil的），和菹属。（pondweeds）是最有前途的。此类别还可能包括与水草藻类系统为了Characeae，也就是说，甜心和丽藻属，其中使用，例如，矿山废弃物的处理加拿大的水域。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ulox.html