人工湿地温室气体排放研究进展与减污降碳优化

全球气候变暖问题越来越受到重视,随着人工湿地广泛应用于水处理,人工湿地温室气体排放也受到关注.采用文献计量学方法,筛选分析了Web of Science(WoS)核心数据库中人工湿地温室气体排放相关文献,聚类统计了其中 216 篇研究文献关键词,总结了主要研究方向及进展.结果表明:1)人工湿地温室气体排放研究相关文献数量于 2003 年开始逐年增加,文献被引频次同样逐年上升;主要研究热点关键词聚类为四大研究方向,即基质和曝气对温室气体排放的影响、植物对温室气体排放的影响、一氧化二氮(N2O)产生及去除路径、甲烷(CH4)产生及去除路径.2)人工湿地基质种类及配置均会影响人工湿地温室气体排放;而曝气可改变人工湿地内部氧化还原条件导致温室气体排放发生变化;植物能够减少人工湿地温室气体排放总量,且不同植物因通气组织及生物量的差异引起人工湿地温室气体排放差异.3)人工湿地N2O产生于硝化/反硝化、厌氧氨氧化、硝酸盐异化还原成铵等多条路径,但N2O去除路径仅有反硝化;人工湿地CH4 产生于有机物厌氧氧化过程,其去除则包括好氧氧化和厌氧氧化 2 条路径.基于上述综述,提出人工湿地工艺/运行方式优选、内部配置优化、外部条件强化等方面的优化模式,并提出未来需深入研究人工湿地内部N2O 及CH4 转化机制,优化调控人工湿地温室气体排放,以实现人工湿地减污降碳.