2.2植物栽种方式的比较
        复合生态床中除2号床全部种植芦苇以外，其他均采用混种方式。从表4可知，3号床除污效果最好、2号床次之、4号床则低于上述两床。
        以上结果说明，多种植物组合能发挥不同植物的优势，符合湿地植物的多样性规律，有利于床体对污染物的去除。4号床的除污效果低于2、3号床是由于菖蒲与芦苇、茭白相比个体矮小(平均高度为1.2m)且分孽很少，另外菖蒲的匍匐根虽然很粗大，但其只在土壤浅层蔓延、扎根不深，因此传氧能力较低。芦苇和茭白的根系发达并且深浅交错、输氧能力强，特别是在芦苇湿地系统中传输氧的能力更强，因为芦苇的根茎是垂直向下地延伸生长，具有非常强的穿透性。系统运行120d后对植物根系的生长状况进行了测定，结果显示芦苇的根茎深度为30～50cm,根系发达且四处穿插；茭白的根茎深度为40～50cm,根茎粗大，其上长有许多根须；菖蒲的根茎深度为10～15cm,纵向多为根须。
        2.3氧化还原电位(ORP)比较
        在植物稳定生长期间测定了出水DO和床体的ORP，结果见表5。
        由表5可知，除空白床外的各床体出水DO浓度略高于进水(0.5～1.0mg/L),表明植物对床体有一定的输氧作用，其中2号床DO最高，3、4号床次之。床体内部的ORP均为负值，可见床体总体上处于还原态，内部供氧不足，这种条件有利于反硝化而不利于硝化及好氧反应。比较各单元床体的ORP发现2号床最高，3、4号床次之，1号床最低，说明植物床中芦苇的输氧能力最强，而空白床中因为无植物输氧作用则处于严重的缺氧状态。
        从以上分析可知，2、3号床体是较为适宜的人工复合生态床形式，3号床对各污染物的去除综合效果最好，而且种植的茭白具有一定的经济价值。
        2.4植物对脱氮、除磷的作用
        湿地系统中氮的脱除主要包括作物吸收、生物脱氮以及氮的挥发。生活污水中的氮通常以有机氮和氨(也可以是铵离子)的形式存在。在土壤—植物系统中，有机氮首先被截留或沉淀，然后在微生物的作用下转化为铵态氮，由于土壤颗粒带有负电荷，铵离子很容易被吸附，土壤微生物通过硝化作用将铵离子转化为NO3-，土壤又可恢复对铵离子的吸附功能。土壤对带负电荷的NO3-没有吸附截留能力，NO3-可以被植物根系吸收而成为植物营养成分或通过反硝化最终转化为N2或者N2O而挥发掉。湿地系统中磷的去除主要包括形成不溶性的钙、铁、铝等化合物的沉淀以及植物的吸收。采用潜流式系统时选用适宜的土壤和介质可使除磷效果更好，含有一定量粘土或介质中有铁、铝离子存在时可进一步提高除磷效果［1］。
        在试验进行的第120天对系统中植物的各项参数进行了测定，结果见表6、7。
        由表6、7可计算出运行期间通过植物吸收所去除的总氮量(Nplant)和总磷量(Pplant)。由进、出水总氮和总磷浓度和进、出水流量可以得到在此期间的总氮投配总量(Nin)和排放总量(Nout)、总磷的投配总量(Pin)和排放总量(Pout)。试验系统采用的填充土壤的pH值为中性，所以可以忽略氮的挥发损失，由此可得到系统运行期间通过生物脱氮而去除的氮量Nb=Nin-Nplant-Nout以及通过沉淀和介质吸附去除的磷量Pa＝Pin-Pplant-Pout，计算结果如图2、3所示。
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        从图2可以看出，通过反硝化去除的总氮量占投配总氮量的40%左右，可见反硝化是脱氮的主要途径；植物吸收的总氮量占投配总氮量的10%～19%，也是脱氮的重要途径。从图3可知，由沉淀和吸附去除的磷量占投配量的50%左右(是除磷的主要途径)，植物吸收则占9%～16%左右。
        通过比较可知，3号床中植物对氮、磷的吸收最大，4号床最小。因为3号床中的植物特别是茭白的生长量最大，而4号床中的菖蒲由于植株矮小，生长量最小，这也从另一个角度说明了为什么3号床对污染物的去除效果较好。由此可见，茭白对氮、磷的吸收能力强，芦苇则介于二者之间，但芦苇的根系输氧作用强。鉴于水生植物对污水中的氮、磷具有一定吸收能力，定期收割人工复合生态床中的植物也能促进系统对氮、磷的去除。
        2.5对污染物削减量的计算
        以试验所用排污沟渠为例，对人工复合生态床的污染物削减量进行了计算。污水流量为10m3/h即(240m3/d)，按3号床的处理效果计算，水力负荷为30cm/d时的处理系统所需占地面积为800m2，对COD、N和TP的平均去除量分别为15.25、1.193和0.134g/(m2·d)，可削减COD、TN和TP量分别为4.45、0.35和0.039t/a，与一般湿地系统相比，该工艺水力负荷高、占地面积小。
        3结论
        ①在高水力负荷(30cm/d)条件下各单元床体出水水质较好，对COD、TN、氨氮和TP的去除率分别为59.6%～70.6%、50.4%～60.6%、70.8%～83.0%和55.0%～66.0%。人工复合生态床对COD、TN和TP去除量分别为15.25、1.193和0.134g/(m2·d)。
        ②芦苇具有较强的输氧能力，茭白具有较强的吸收氮、磷的能力，因此芦苇与茭白混种是一种较好的植物种植方式。
        参考文献：
        ［1］高振民，李宪法.城市污水土地处理利用设计手册［M］.北京：中国标准出版社，1991.
        ［2］丁庭华.污水芦苇湿地处理系统示范工程的研究［J］.环境科学，1991,13(2)：8-13.