综述：用于合流制溢流处理的人工湿地：30年回顾、当前趋势与未来展望

《Current Opinion in Environmental Science & Health》：Constructed wetlands for combined sewer overflow treatment: a 30-year review, current trends and future projections

本综述系统梳理了过去30年间人工湿地（CW）用于合流制溢流（CSO）处理的技术发展现状与应用前景。文章指出，CW作为一种蓝绿基础设施，在去除固体、有机物及营养盐（TN/TP）方面表现出色（效率>70%），但在病原体及新兴污染物（如药品、PAHs、微塑料）去除方面仍有局限。研究强调，当前应用与知识多集中于温带发达国家，亟需向全球南方及热带/亚热带地区拓展，以使其成为真正全球性的CSO解决方案。

　　

引言

强降雨事件会显著增加地表径流，从而进入排水系统（合流制或分流制）的流量大增。当流量超过排水系统或污水处理厂（WWTP）的设计能力时，多余的合流制污水必须直接排放到地表水体中，这种排放被称为合流制溢流（CSO）。CSO的组成变化很大，在某些情况下，其污染程度甚至可能超过生活污水。CSO排放是受纳水体中悬浮固体、病原体、总氮（TN）和总磷（TP）等多种污染物年负荷的10-80%的来源，导致淡水生态系统退化，进而影响人类健康和当地环境，并产生经济和社会后果。

在过去三十年中，随着CSO管理在地表水保护中的重要性日益凸显，提出了多种控制策略，其中包括通过特定的处理工艺在CSO排放前减少污染负荷。在此背景下，人工湿地（CWs）作为一种蓝绿基础设施方案被提出。CWs是生态工程系统，通过模拟自然湿地的过程，利用植物、土壤/基质、水及相关微生物群落来去除污染物，改善水质。然而，与用于管理此类废水的其他技术相比，CWs在CSO处理方面的应用仍然有限且处于新兴阶段。

因此，本文回顾了利用CWs进行CSO处理的技术发展现状，将其作为防止地表水污染的一种可行策略，并分析了过去30年来CWs的文献计量学发展、处理性能以及近期趋势，以讨论如何在全球范围内增强其相关知识和推广应用。

数据收集与分析

本研究使用的科学论文来源于Web of Science核心合集（WOSCC）数据库。检索时间范围为1995年1月1日至2025年6月30日。检索主要围绕两个主题组合进行：一是“combined sewer overflow”与“constructed wetland”的组合；二是“combined sewer overflow”与“retention soil filter”的组合。

文献计量结果：CWs在CSO处理中的渗透情况

文献统计显示，经过仔细审查，从第一个关键词组合中筛选出63篇论文，从第二个关键词组合中筛选出5篇论文，共计68篇论文纳入综述。在过去三十年中，相关出版物数量逐渐增加，从1997年的1篇增长到近年来的较高水平。分析表明，尽管CWs自20世纪90年代起已在实际规模上用于CSO处理，但它仍然是一个新兴的研究课题。德国、法国、意大利、英国和美国在文献产出和实际应用方面处于领先地位。然而，来自全球南方（发展中国家）和热带/亚热带地区的信息严重缺乏。

来自温带发达国家的报告表明，CWs对CSO的处理性能良好，对固体、有机物和营养盐（氮和磷）等常规污染物的去除效率高于70%。然而，对病原体的去除效果有限。对于新兴关切污染物（CECs），如药品、多环芳烃（PAHs）和微塑料，在CW处理CSO方面的研究也已开展，但结果不一。

本综述还讨论了法规、设计、环境性能及权衡取舍等多个方面。虽然CWs在防止地表水污染方面展现出巨大潜力，但其应用及相关知识必须超越发达的温带地区，仿效CWs在生活污水和雨水处理领域的全球推广模式。这种扩展对于使CWs成为真正全球性的CSO处理解决方案至关重要。

CRediT作者贡献声明

Ismael Vera-Puerto:资金获取，概念化，形式分析，项目管理，方法论，数据管理；可视化，撰写初稿。 Darja Isteni?:概念化，验证，审阅和编辑。 Pascal Molle:资金获取，概念化，审阅和编辑。 Carmen Hernández-Crespo:概念化，审阅和编辑。 Carlos A. Arias:概念化，资金获取，审阅和编辑。

数据可用性

本文未使用特定数据集。

生成式AI和AI辅助技术在写作过程中的声明

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致谢

本研究由智利国家研究与发展局（ANID）资助，资助号ANID/ID22I10085。