1.維持生物多樣性
雖然人工濕地沒(méi)有自然濕地那樣十分豐富的物種，但水田、水塘、湖泊等水域地區生長(cháng)的動(dòng)植物種類(lèi)也很多，例如：水田中生育的植物隨季節和水田的狀態(tài)有所不同。在春耕之前，在水田中生長(cháng)著(zhù)雀枕草、野花之類(lèi)，在干季則有蓮花草、野菊草等生長(cháng)，在濕季則有田芥、六節草等發(fā)育。在水田雜草中還有很多濕生植物，以及水豆兒、黑藻、水葫蘆等水生植物，說(shuō)明水田是多樣的濕生、水生植物的生育地。另外， 在水田中的動(dòng)物也是多樣的。龍蝦要在水田中度過(guò)一生，青蛙、蜻蜓等要在水田中產(chǎn)卵，并且是幼蟲(chóng)的生息場(chǎng)地，鷺鳥(niǎo)之類(lèi)的水鳥(niǎo)要在水田中覓食。水田中還有高目魚(yú)、田螺等生存，以及生活在葉面的半翅蟲(chóng)等。這些動(dòng)物中有草食性動(dòng)物，也有肉食性動(dòng)物，水田中的多樣生物組成了復雜的食物鏈。同樣，在水塘和湖泊中也生長(cháng)有大量的水生植物和各種各樣的魚(yú)類(lèi)、蝦、蟹、蚌等動(dòng)物和微生物，為鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)提供豐富的食物和良好的生存繁衍空間，對物種保存和保護物種多樣性發(fā)揮著(zhù)重要作用。人工濕地也是重要的遺傳基因庫，維持野生物種種群的存續、篩選和改良具有商品意義的物種。而這些生物的存在，為我們提供了很高的經(jīng)濟實(shí)用和科學(xué)價(jià)值。
2.調節流量，控制洪澇
濕地是蓄水防洪除澇的天然“海綿”。 濕地是一個(gè)巨大的蓄水庫，可以在暴雨和河流漲水期儲存過(guò)量的降水，均勻地把徑流放出，減弱危害下游的洪水，因此保護濕地就是保護天然儲水系統。由于我國降水的季節分配和年度分配不均勻，通過(guò)天然和人工濕地的調節，儲存來(lái)自降雨、河流過(guò)多的水量，從而避免發(fā)生洪澇災害，保證工農業(yè)生產(chǎn)有穩定的水源供給。長(cháng)江中下游的洞庭湖、鄱陽(yáng)湖、太湖等許多湖泊發(fā)揮著(zhù)儲水功能，防止了無(wú)數次洪澇災害；許多水庫，在防洪、抗旱方面發(fā)揮了巨大的作用。上海位居太湖流域的下游，黃浦江貫穿上海市全境，也是目前整個(gè)流域唯一敞開(kāi)的行洪排澇的通道。而一旦黃浦江受河口高潮頂托，極易因洪致澇，形成大面積澇災。另一方面，由于上海城市化的飛速發(fā)展，上海中心城市面積由1986年300多km2發(fā)展到現在的600多km2，而城市的地圈系統(包括河、湖、水庫、植被等)對過(guò)多的水的蓄、泄、攔的容量和能力大小，即下墊面的情況也有顯著(zhù)變化，同時(shí)也產(chǎn)生了大城市的“雨島效應”。據龍華氣象站最近10年的暴雨記錄初步分析，10年來(lái)的上海的暴雨強度是以前平均的1.33倍，增加了1/3，說(shuō)明城市暴雨強度增加明顯。但與此同時(shí)，城市內河道的治理工作嚴重滯后，外圍城市排澇建設也很落后于發(fā)展的步伐，加之城市化過(guò)程中，人為填沒(méi)大量河道。上海市水資源普查結果表明，全市河湖面積已從八十年代的11.1%下降到8.4%，目前集中城市化地區河網(wǎng)水面率不足2%，容蓄雨水能力銳減，所以這個(gè)人口集中、經(jīng)濟集中、高科技集中的國際性城市的排水問(wèn)題不容樂(lè )觀(guān)。
1999年梅雨期上海地區受災，也讓我們看到了在蓄水防洪能力上的不足。其中成災原因之一就是近年來(lái)由于河道自然淤積及城市化建設填堵河道等原因，使水面積減少較快。如青浦區水面積減少了19%，從60年代以來(lái)因圍墾、淤積和近年來(lái)工業(yè)開(kāi)發(fā)填堵河浜而喪失的湖泊、河道庫容約0.75億m3；松江區水面積也由原來(lái)的11%減少到8%；金山區水面積也減少到8.6%。因此，盡管近來(lái)大力疏浚河道，但西部松、金、青三區淤積土方量仍達0.5億m3以上，河網(wǎng)調蓄能力大幅度降低。以青浦區為例，若原有0.75億m3河道庫容能保留至今，雨水經(jīng)其調蓄，預計可以大幅度減少受災面積。
上海郊區大量人工濕地的存在，恰恰可以在一定程度上彌補蓄水防洪除澇之不足，緩解城市在汛期的排水問(wèn)題。雖然在上海近郊沒(méi)有大型的水庫，但有大量水田、水塘、小型湖泊、溝、渠等人工濕地，當這些大量的人工濕地被合理利用，可以連接成一個(gè)龐大的蓄水防洪除澇系統。所以人工濕地在調蓄洪水，抵御洪澇自然災害方面的作用是不容忽視的。
3.補充地下水
人工濕地可以為地下蓄水層補充水源，從濕地流入到蓄水層的水可成為淺層地下水系統的一部分得以保持，淺層地下水系統可為周?chē)貐^供水，維持水位，或最終流入深層地下水系統。如果濕地受到破壞或消失，就無(wú)法為地下蓄水層供水，地下水資源就會(huì )減少。 由開(kāi)采地下水而引發(fā)的上海地面下沉的問(wèn)題已成為上海城市安全的心腹大患。據上海市水務(wù)局公布的《上海市水資源普查報告》顯示，最近幾年來(lái)，雖然地下水開(kāi)采量逐漸壓縮，但是上海的地面沉降尚未有明顯減少，如1999年，上海中心城區平均沉降量為10.74mm。要補充被開(kāi)采或流失的地下水資源，進(jìn)一步控制上海地面的沉降，人工濕地的作用不容忽視。
4.降解污染物
一方面，人工濕地有助于減緩水流的速度，當含有毒物和雜質(zhì)（農藥、生活污水和工業(yè)排放物）的流水經(jīng)過(guò)濕地時(shí)，流速減慢，有利于毒物和雜質(zhì)的沉淀和排除。另一方面，當工農業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)其它活動(dòng)等自然過(guò)程產(chǎn)生的農藥、工業(yè)污染物、有毒物質(zhì)進(jìn)入濕地，濕地的生物和化學(xué)過(guò)程可使有毒物質(zhì)降解和轉化，一些人工濕地植物像蘆葦、水湖蓮等也能有效地吸收有毒物質(zhì)，使當地和下游區域受益。所以不少人工濕地可以用做小型生活污水處理地，這一過(guò)程能夠提高水的質(zhì)量，有益于人們的生活和生產(chǎn)。目前，全國已有不少城市在利用人工濕地治理河流、湖泊等水污染問(wèn)題上取得良好成效，其成功經(jīng)驗值得上海在水污染處理上借鑒。
目前，在上海市松江區五厙現代農業(yè)示范區已建成“人工濕地”面積為1800m2；上海市嘉定區等地的“人工濕地”也即將建成，在這類(lèi)人工濕地中選栽的植物和填料，可對污水產(chǎn)生化學(xué)、物理、生物等作用，污染物被削減，水質(zhì)得到改善。這些人工濕地在上海污水處理問(wèn)題上重要作用的發(fā)揮，讓我們看到了人工濕地對大上�！碍h(huán)保工廠(chǎng)”的獨特作用。
利用人工濕地治理河流硝酸鹽氮污染也有顯著(zhù)效果，而且工程投資少、運行費用低。如何治理河流硝酸鹽氮污染一直是困擾環(huán)境保護工作者的難題，而美國農業(yè)研究局的科學(xué)家在北卡羅來(lái)納州杜普林縣的赫林馬什河上率先嘗試了人工濕地治理法。人工濕地依靠植物吸收及厭氧菌脫氮雙重作用去除水中的硝酸鹽氮。據測定，在溫暖月份，每公頃濕地日去除硝酸鹽氮3kg以上。進(jìn)入濕地前河水中硝酸鹽氮濃度為7mg／l，流出濕地后硝酸鹽氮濃度降為2mg／l以下。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
經(jīng)研究發(fā)現，由許多溝塘組成的多水塘人工濕地系統能夠有效地控制面源污染。農業(yè)區域的面源污染是引起湖泊富營(yíng)養化的主要原因之一。多水塘系統是用于灌溉的中國古代發(fā)明，它由許多溝塘組成，星羅棋布地分布在農田中。研究人員在巢湖六叉河小流域的長(cháng)期試驗研究發(fā)現，多水塘系統能夠顯著(zhù)地降低徑流速度，具有貯存暴雨徑流，減少水、懸浮物和磷元素輸出的強大功能。在面積為6.9 km2的六叉河小流域，多水塘系統平均每年可截留固體懸浮物和磷分別達14.38×106 kg和7016 kg。其中，灌溉是磷循環(huán)和去除的有效途徑。采用多水塘系統使寶貴的養分資源循環(huán)利用，能減少湖泊的磷氮負荷，是控制面源污染的可持續方法。因此，多水塘系統不僅在傳統農業(yè)灌溉方面有重要作用， 而且對徑流的截留、營(yíng)養物質(zhì)的儲存、水的循環(huán)利用及促使沉積有多方面作用，多水塘系統是控制農業(yè)面源污染、使寶貴的營(yíng)養元素多次循環(huán)的一種可持續方法。
從上面的分析可以看到人工濕地在清除、轉化污染物和毒物方面的作用的確不容小視。目前，上海主要水域如黃浦江、蘇州河等，污染問(wèn)題雖然較過(guò)去有所好轉，但一些水質(zhì)指標仍然較差。上海要進(jìn)行河道或普通生活污水處理，可以采用污水截流外排的污水處理方案，即將污水截流后外排長(cháng)江口和東海，利用大水體進(jìn)行稀釋自?xún)舻姆椒�，但我們更可以利用市郊的人工濕地治理河流、湖泊等水污染，這樣不僅能夠收到良好的治理效果，而且經(jīng)濟投入少，運行費用低。（藍白藍網(wǎng)）
