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人工湿地技术作为常用的污水处理技术,具有工艺简单、操作便利、运行费用低、出水水质好、改善生态环境多样性等优点。积极开展北方冬季条件下人工湿地建设、管理、水质净化效果研究具有重要的现实意义,特别是对我国目前已建成并成功运行的人工湿地,通过分析人工湿地对污染物的减排情况,评估冬季条件下人工湿地减排绩效水平,将有利于优化人工湿地冬季运行参数,提升人工湿地管理水平,完善湿地减排绩效管理工作,并对冬季条件下其他在建人工湿地提供指导。本文选取山东省3个人工湿地进行实地调研和跟踪监测,分析了3个人工湿地冬季水质净化效果和沿程水质变化,评估了冬季条件下人工湿地减排绩效,提出了冬季人工湿地运行管理的优化对策与建议。本文主要进行了以下几方面的工作:(1)通过对冬季D人工湿地、M人工湿地、X人工湿地水质指标监测分析,结果表明:冬季条件下人工湿地对污染物出去有较高的去除率,但出水水质部分指标达不到国家地表水III水质标准,这主要是由于进水水质无法达到人工湿地设计进水水质要求所致。D人工湿地对COD、氨氮、总氮、总磷平均去除率分别为77.59%、85.53%、52.19%、72.93%,M人工湿地对COD、氨氮、总氮、总磷平均去除率分别为47.17%、47.83%、75.66%、73.68%。X人工湿地对COD、氨氮、总氮、总磷平均去除率分别55.78%、81.55%、55.17%、34.43%。通过对湿地沿程水质分析发现,潜流区人工湿地在冬季条件下对COD、NH3-N、TN去除效果好于表面流湿地,表流湿地后端污染物浓度趋于稳定并有小幅度上升趋势,其主要原因是存在大量的植物腐烂,造成污染物浓度不稳定。(2)构建了冬季条件下减排绩效评价框架,包括目标层A、准则层B、指标层C,确定了冬季条件下人工湿地减排绩效评价指标,选用了湿地构建、湿地管理运行、冬季水质净化效果、经济和社会特征4个准则层来反映指标体系的总目标,并确定了“TN去除率、TP去除率、NH3-N去除率、COD去除率、出水指标达标率、池体设计、填料状况、冬季植物的管理与保温、吨水运行成本、冬季平均温度、植物状况、运行管理体系、水力停留时间、吨水运行成本、淤泥淤积”15个指标。采用层次分析法计算了指标权重,通过专家打分的方式确定各指标相对重要程度,确定了人工湿地减排绩效评价标准,提出了人工湿地减排绩效综合指数法评价模型。(3)通过综合评估模型对三个人工湿地进行冬季减排绩效评价,D人工湿地冬季减排绩效综合评估得分73.55,评估结果均为良。M人工湿地冬季减排绩效综合评估得分64.94,评估结果均为中。X人工湿地冬季减排绩效综合评估得分68.85,评估结果为中。针对人工湿地的来水水质稳定性、运行负管理体系、植物管理、淤泥淤积、冬季保温等提出了对策和建议。