综述：寒冷环境下人工湿地利用的最新进展：策略与措施

这篇综述系统总结了人工湿地（CW）在寒冷环境中的强化策略，聚焦低温对微生物活性、植物吸收及基质吸附的负面影响，提出耐寒植物筛选、嗜冷微生物（Cryophilic Microorganisms）培育、电解强化（Electrolytic CW）等创新方案，并强调多技术联用（如多级潮汐流TFCW）对提升COD、NH4+-N去除率的关键作用，为寒区污水处理提供科学依据。

　　

寒冷环境下人工湿地的挑战与突破

Abstract
人工湿地（Constructed Wetlands, CWs）作为生态友好的污水处理系统，在热带亚热带地区已趋成熟，但寒冷环境下的低温会导致系统结冰、基质堵塞、植物死亡及微生物活性降低，显著削弱COD、NH₄⁺-N和TN的去除效率。本文从耐寒植物选育、嗜冷微生物强化及保温措施三方面综述最新应对策略，提出电解人工湿地（Electrolytic CW）等创新技术组合方案。

Introduction
CW通过微生物降解、植物吸收和基质过滤协同去除污染物，但中国寒区面积广阔（占国土大部），冬季低温使系统性能下降。研究显示，温度低于4.85^?C时，微生物多样性及C/N/P循环功能显著受损，亟需针对性解决方案。

Low contaminant removal
低温对生物反应的抑制遵循公式K_t=K₂₀×θ^(t?20)，其中θ为温度系数。微生物驱动的硝化/反硝化反应对温度敏感，而TP因依赖物理吸附受低温影响较小。

Strategies to cope with cold environment
1. 耐寒植物筛选
芦苇（Phragmites australis）、香蒲（Typha orientalis）等单种植物在寒区表现优异，而植物组合（如菖蒲+黄菖蒲）可提升TN去除率至78.43%。

2. 嗜冷微生物强化
潮汐流CW（TFCW）通过增加反硝化菌丰度，使NH₄⁺-N去除率达96.05%。添加外源碳源（如乙酸钠）可缓解低温对反硝化的抑制。

3. 电解人工湿地创新
电解CW通过电极反应产热维持温度，同时电化学氧化直接降解污染物，在寒区实验中COD去除率提升20%以上。

Future considerations
未来需结合基因工程培育超嗜冷菌株（Psychrophiles），并探索物理保温（如覆盖层）+化学添加剂（盐分防冻）+生物强化（复合菌群）的多维解决方案。

Conclusions
寒冷环境下CW的性能优化需综合耐寒生物、工艺组合及外部保温措施，电解CW和TFCW等技术为寒区污水处理提供了新思路。