人工湿地是一种生态污水处理工程系统,20世纪80年代后期被引入中国,随后其数量快速增长。人工湿地与传统污水处理厂相比,投资低、成本低、效率高,具有多重生态服务功能。

过去几十年里我国传统的污水处理方式主要是通过污水处理厂对污水进行处理。我国的城镇污水处理起步于20世纪70年代末。1978—2014年,我国城市污水处理厂由37座增加到1807座,污水日处理能力由64万立方米增加到13087万立方米,分别增长了48倍和204倍, 城市生活污水处理率在这十几年时间里也由1978年的10.3%上升到2014年的90.18%, 这在一定程度上改善了我国的地表水环境,尤其是城市水环境质量。然而,目前我国运行的污水处理厂却存在着较严重的运营维护问题,在全国已建成的一千多座污水处理厂中,仅有约1/3按设计正常运行,约1/3低负荷运行,还有1/3间断性运行或者根本不运行,运行维护成本高是造成这一现象的主要原因。 因此, 处理效率高且运行维护成本低的污水处理方式—人工湿地受到开始受到广泛关注。

在过去的20年里,我国多个省份建立了大量人工湿地,但与中国的污水产生量相比,目前的人工湿地数量和规模还远远不够,有关处理技术的研究也需不断拓展。未来随着我国污水产生量的不断增长,人工湿地技术可与其他处理方法相结合来形成新的污水处理模式和措施。如在我国大多数城市,废水处理系统和暴雨收集系统是共用的,尽管暴雨中污染物因子(总氮、总磷和有机物)浓度比废水中要低,但暴雨较大的径流量需要更大的处理面积, 尤其在雨季,在污水处理厂数量规模有限且处理低浓度污染物效率较低的情况下,人工湿地系统可作为它的有效补充来处理暴雨污水。另外,针对大多数地区普遍存在的污水处理厂处理后的排放水浓度未能满足地表水Ⅲ类标准的现象,可在污水处理厂尾部构建人工湿地,从而将废水进行深度处理后再排入外界水体,以防止进一步造成水体污染。人工湿地系统不仅可用于污水处理,还能兼具生物多样性保护、 洪水调蓄等生态服务功能,是一种污水处理的生态可持续发展模式。但它的局限性也不容忽视,如在处理高浓度污水时,需要建造相应负荷流量的更大面积的人工湿地, 这在我国土地资源非常缺乏的情况下应做充分权衡。 此外,湿地植物在我国北方的抗冻性问题、基质的淤堵问题、植物的再资源化利用问题等也尚需进行深入的科学研究。