湿地是地球上水陆相互作用形成的独特生态系统，是重要的生存环境和自然界最富生物多样性的景观之一，在抵御洪水、调节径流、补充地下水、改善气候、控制污染、美化环境和维护区域生态平衡等方面有着其他系统所不能替代的作用。湿地总是默默无闻地为人类提供多种服务，人类的生产和生活都离不开湿地。

发育在流域不同部位的湿地，其生态服务功能是不同的：

◆ 独立的湿地 是水禽觅食及其筑巢的栖息地，提供陆地及湿地物种生境，缓冲洪水，有利于沉积物及营养物质吸收、转化及沉积，具有景观美学意义。

◆ 湖滨湿地 除了具有上述作用外，还具有去除流域内流水体的沉积物和营养物功能，同时也是鱼类孵化产卵区。

◆ 河滨湿地 除了具有独立湿地服务功能外，还具有沉积物控制、稳定河岸以及洪水疏导功能。

◆ 河口及滨海湿地 除了具有独立湿地的服务功能外，还可提供鱼类、甲壳类动物栖息地及产卵区，提供海洋鱼类的营养物，防止风暴潮的侵蚀。

◆ 岛屿湿地 提供沙生物种生境，防止高能波的侵蚀，具有景观美学意义。

◆ 泥炭沼泽 特别是贫营养泥炭沼泽还有一种特殊功能，即防腐保鲜功能。埋没在泥炭层中人与动物的尸体能完好保存数百年，甚至数千年。泥炭中埋藏数千年的树木仍可制作家具。

湿地面临的威胁和退化
湿地生态系统是一个动态系统，它像自然界的任何事物一样，永远处于不断运动和变化之中。生态系统退化是系统内组分及其相互作用过程发生的不良变化，是系统的逆向演替，从而导致其功能退化和系统的不稳定性。湿地在面积丧失和景观破碎化加剧的同时，由于水源补给的减少和水质恶化，亦发生不良变化，表现在湿地资源衰退、湿地功能弱化或消失等。

湿地是目前受到威胁最大的生态系统。由于湿地被开垦与改造、污染、生物资源过度利用、泥沙淤积和水资源不合理利用等，导致湿地不断退化和消失，生物多样性锐减，水土流失加剧，水旱灾害频繁，造成巨大的经济损失，甚至威胁到人类的健康和生命。
我国湿地资源十分丰富，但随着经济的发展和城市化进程的加快，掠夺性开发和不合理利用、淤积、污染、过度排水等导致湿地面积和资源日益减少，功能和效益下降，生物多样性丧失。湿地的减少和功能退化，不仅对我国的生态环境造成严重破坏，不利于人与自然和谐发展，而且江河湖泊水质恶化和可利用淡水资源的减少也直接威胁到我国水资源供给安全，进而影响到整个经济和社会可持续发展，甚至危及人类的生存。近年来我国洪涝、干旱、赤潮、沙尘暴、荒漠化等自然灾害的频繁发生与许多湿地消失和退化密切相关。例如，1998 年长江流域发生特大洪水，共溃决堤垸2000 多个，淹没耕地283万亩，受灾人口253 万，给人民生命财产造成巨大损失。洪水灾害的发生与洞庭湖、鄱阳湖等湖泊湿地面积的锐减有很大的关联性。事实上大自然已经给我们敲响了警钟，湿地保护已经刻不容缓！
由于缺乏统一规划和论证，盲目地无节制地开垦和围垦湿地、湿地排水和城市扩张，使湿地岌岌可危，天然湿地正面临消失的危机。据统计，20 世纪后半期，我国已有50％的滨海滩涂湿地不复存在；全国约有13％的湖泊已经消失。

拯救湿地在行动

虽然我国在新中国成立初期就开展了沼泽湿地方面的研究工作，并积累了大量成果，但是真正将湿地作为一类具有共同属性的生态系统加以管理和研究，则始于加入《湿地公约》以后。1992 年，我国政府加入了《湿地公约》这是一个重要里程碑，推动了中国湿地保护的进程。1994 年，我国政府将“中国湿地保护与合理利用”项目纳入《中国21 世纪议程》优先项目计划，把我国的湿地保护提到了优先发展的地位。2000年，《中国湿地保护行动计划》开始实施，成为我国实施湿地保护、管理和可持续利用的行动指南。2004 年6 月，国务院办公厅发出《关于加强湿地保护管理的通知》，这是我国政府首次明文规范湿地保护和管理工作。为落实国办通知的精神，国家林业局召开了“全国湿地保护管理工作会议”。2004 年9 月，经国务院批准，国家林业局公布了《全国湿地保护工程规划》（2002 ～ 2030 年）。2004 年12月，湿地国际授予中国国家林业局“全球湿地保护与合理利用杰出成就奖”，中国湿地保护的成就获得了国际社会的普遍认可。现在，湿地保护的内容已经被列入中国国民经济发展的“十一五”规划。今后5 年中，中国政府将投入95 亿人民币，用于100 多个湿地保护工程。近年来，我国政府对湿地保护工作非常重视，湿地保护工作不断得到加强，在湿地调查和研究、立法和规划、自然保护区建设、湿地恢复重建、国际合作和宣传教育等方面都取得了显著成就。

概况

设计过程

确定问题
确立湿地恢复的目标、意义
湿地的现状评估
湿地恢复的若干选择
湿地生态恢复的工程设计
建设后的监测和评估

案例分析

淡水湿地恢复
滨海湿地恢复
人工处理湿地恢复与创建

湿地是“地球之肾”，具有巨大的生态功能，对维护地球的生态平衡具有十分重要的作用。湿地是“淡水之源”和最大的“淡水贮存库”。我国湿地维持着约2.7万亿吨淡水，占全国可利用淡水资源总量的96％。湿地因其强大的水文调节和循环功能，又被称为“水资源调节器”，发挥着重要的抗旱防涝作用。湿地是高效的“淡水净化器”，对所流入的污染物可通过其复杂的界面，产生过滤、沉积、分解和吸附作用。大量实验证明，五类恶劣水质的水可以被湿地净化为三类水质以上的水。保护湿地、实现湿地资源可持续利用，是维护水资源安全的治本之策。湿地是“生物基因库”，孕育并维护着极其丰富的生物多样性，不仅可以生产生态产品，有效维护生态平衡，而且可以为人类提供水稻、水产品、湿地植物等物质产品。湿地还是世界上十分重要的碳库之一，对于缓解全球气候变暖起着十分重要的作用。全球湿地碳储量约为770亿吨，占陆地生态系统的35％，每公顷有机碳贮量最多可达258吨。湿地又是人类文明的载体，承载着自然景观，传承着人类文明。
湿地具有多重属性与功能，社会对湿地有多样化的需求。只有正确处理湿地保护与利用的关系，将两者科学结合，才能实现湿地资源的可持续利用。要树立科学保护、合理利用的理念，积极探索和推广科学保护利用湿地资源的模式与机制，把湿地保护工作推入可持续发展轨道。尤其要总结探索保护湿地实体资源、利用湿地景观等非实体资源、发展生态经济的保护利用模式。

天然湿地是处于水陆交接相的复杂生态系统，而人工湿地（CW－Constructed Wetland）则是处理污水而人为设计建造的，工程化的湿地系统，是近些年出现的一种新型的水处理技术，其去除污染物的范围较为广泛，包括有机物、氮（N）、磷（P）、悬浮物（SS）、微量元素、病原体等，其净化机理十分复杂，综合了物理、化学和生物的三种作用，供给湿地床除污需要的氧气；同时由于发达的植物根系及填料表面生长的生物膜的净化作用、填料床体的截留及植物对营养物质的吸收作用，而实现对水体的净化。
人工湿地的优点主要有：投资省、能耗低、维护简便，脱氮除磷效果好、病源微生物去除率高，可与水景观建设有机结合。
人工湿地的净化机理：人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。实地系统成熟后，填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时，大量的SS被填料和植物根系阻挡截留，有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被去除。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态，而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去，最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。
植物在碎石等基质内为微生物群落创造有力的活动场所，同时形成整个人工湿地系统绿化的一部分，因此植物的选择很重要。高等水生维管植物一般可作为人工湿地的种植植物。美国对芦苇、香蒲、灯心草、水葱、竹等植物净化污水进行过大量研究。深圳市白泥坑人工湿地栽种了芦苇、灯心草、蒲草处理污水。选择植物时注意的是：
（1）耐污能力和抗寒能力能力强，又易于本乡土生长。最好以本乡土植物为主。
（2）根系发达，茎叶茂密。
（3）抗病除害能力强。
（4）有一定的经济价值。
选择好的人工湿地的栽种植物以后，应考虑到兼性塘中种植净水能力强的水生植物如凤眼莲、浮萍、水葱等，放养耐污能力强的鲤、鲫等鱼种组成水生生物塘。此外，还应设计好整个人工湿地系统绿化工程，使之形成一个综合性生态系统。

模式类型：垂直流　水平流　表面流　潜流

应用范围
1、水源保护
当前，我国许多饮用水水源具有富营养化的趋势，严重威胁居民饮用水安全。富营养化 水源水与一般意义上的微污染水源水相比，不仅氨氮和耗氧量超标，而且由于含藻量高更增加了给水处理的难度。人工湿地应用于污水处理已近半个世纪，有着能耗低、简单易行、良好的净化效果和独特的生态功能。采用水生植物床构成的人工湿地生态净化系统处理富营养化水源水，处理过程中不会产生新的“三致”物和“优先污染物”，避免了二次污染。
2、景观用水
如何处理景区的生活污水和养殖废水一直以来是个难题，在风景区建造污水处理厂是不可能的。用地下水或自来水则成本太高，使景区难以维持。人工湿地在处理污水的同时，又美化了周围环境，因此，在风景区通过建立人工湿地处理污水是解决景观用水的最好途径。
3、工业废水
人工湿地是进行工业污水处理的一种有效手段，人工湿地能有效去除酚、甲醇、乙醇、单甲基苯胺、COD等污染物，去除率达95%以上。对某些水需求量比较大的企业还能实现污水净化回用，大量节约成本，并实现污水零排放。
4、生活污水
城市生活污水由于分散排放导致处理难度加大，利用人工湿地能很好地解决这个问题。建设城市湿地公园，既能进行城市生活污水的净化处理，又能增加城市绿地面积，能创造良好的环境效益和社会效应。人工湿地不受规模限制，既能对污水进行集中处理也能进行污水的分散处理，是城市污水处理的最有效的手段。
5、农村面源
随着农业的发展，大范围大规模的使用化肥使得农田径流中含有大量营养物，农村养殖业的发展也产生了大量农业废水，这些废水是导致湖泊等水体富营养化的重要原因。利用人工湿地处理农田径流和农业废水，能大大降低水体中营养物的含量，对湖泊等水体的面源污染治理有着重要意义。
6、暴雨径流
自20世纪80年代以来，城市道路和高速公路等雨水系统在雨季排放的雨水径流含有许多污染物，如有机物、油、洗涤剂和重金属等，直接排入水体会污染水环境和破坏水资源。采用人工湿地的方法能有效地处理雨水。
7、垃圾渗漏
垃圾渗滤液中含有大量有毒的有机化合物和重金属，对地表水和深层地下水产生巨大威胁，处理不好极容易对地表水和地下含水层产生污染。利用人工湿地的方法处理垃圾渗滤液能很好地解决这个问题，人工湿地是一个完全自然的系统，并且能够充分利用地形进行重力排水，不需要添加化学药剂避免二次污
8、污泥脱水
如何减少城市污水处理中产生的污泥处理、脱水和处置费用，是一个亟待解决的问题。在使用原有污泥脱水工艺和设备情况下，要求购置、安装和运行费用低廉，还要达到标准是不现实的。但用人工湿地就可以实现上述处理要求。湿地植物在消化污泥中能茁壮生长，并且有利于污泥的脱水和稳定化，它们的根系可以贯穿实地上部的污泥储存层，把氧气带到根部，可以使周围许多微生物得以生长，这些细菌以污泥中的有机物为养料。

设计过程
1． 选址。考察地质、地貌、水文、自然资源、人文资源、有关法律及公众意见。应因地制宜，尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地，一方面减少土石方工程、利于排水、降低投资，另一方面防止对周围环境产生影响。
2． 确定系统组合形式。根据场地特征、处理要求和所处理污水的性质来确定。单一式、并联式、串联式、综合式。
3． 确定水力负荷。根据文献或经验而定。
4． 选择植物。根据湿地植物的耐污性能、生长能力、根系的发达程度以及经济价值和美观等因素来确定。一般有芦苇、席草、大米草、水葫芦、水花生等，最为常用的是芦苇，插植密度为1～3株/㎡。
5． 计算表面积As＝Q/a As－表面积；Q－进水量；a－水力负荷。
6． 确定长宽比。（1）表面流湿地：长宽比10：1或更大，根据地形来考虑，底坡降0％～1％。（2）潜流湿地：根据达西定律Q＝Ks×A×S S－水力坡度；A－湿地床横截面积；Ks－潜流渗透系数。
7． 结构设计。
（1）进水系统的布置：湿地床的进水系统应保证配谁的均匀性，一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.5m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求，出水区的末端的砾石填料层的底部设置穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。
（2）填料的使用：湿地床由三层组成 表层土层、中层砾石、下层小豆石。表面土钙含量在2～2.5kg/100kg为好；砾石层粒径在5～50mm，铺设厚度在 0.4~0.7m。
（3）潜流式湿地床的水位控制：当接纳最大设计流量时，进水端不能出现填料床面的淹没现象；有利于植物生长，床中水面浸没植物根系的深度应尽可能均匀。