崔 蕾，郭厚峰，屈傳新

（1.歷城區(qū)水務(wù)局，山東 濟(jì)南 250100；2.臨沂水文水資源勘測局，山東 臨沂 276000）

歷城區(qū)小型濕地建設(shè)探討

崔 蕾1，郭厚峰1，屈傳新2

（1.歷城區(qū)水務(wù)局，山東 濟(jì)南 250100；2.臨沂水文水資源勘測局，山東 臨沂 276000）

結(jié)合歷城區(qū)南部山區(qū)河道的污染現(xiàn)狀及分布情況，分析建設(shè)小型人工濕地的優(yōu)點及制約因素，對南部山區(qū)小型人工濕地的建設(shè)管理進(jìn)行探討，以期為山區(qū)低濃度污水生態(tài)化處理提供參考。

歷城區(qū)；人工濕地；污水處理

歷城區(qū)南部山區(qū)主要河流為錦繡川、錦陽川、錦云川、泉瀘河，河道主要污染類型為生活污染，污染源分布范圍廣，河水污染濃度低，難以低成本地實現(xiàn)污水集中處理，目前僅錦繡川河道尾端建有污水處理廠。人工濕地可利用物理、化學(xué)、生物作用對污水進(jìn)行處理，具有建造和運行費用低、可進(jìn)行有效可靠的廢水處理、提高生態(tài)景觀效益等優(yōu)點，在近年來污水處理中有著廣泛的應(yīng)用。

1 建設(shè)小型濕地的優(yōu)點

1.1 節(jié)省占地及投資

人工濕地是指參照自然濕地進(jìn)行建造，人為地將石、砂、土壤等一種或幾種介質(zhì)按一定比例構(gòu)成基質(zhì)，并有選擇性地植入植物的污水處理生態(tài)系統(tǒng)。大中型人工濕地的建設(shè)需征占大量土地，進(jìn)行大量土石方開挖，歷城區(qū)可在污染源終端或污水入河口附近選取較寬闊地點進(jìn)行小型人工濕地建設(shè)，利用天然的卵石及砂礫料作為基質(zhì)，利用河道、水庫、塘壩調(diào)節(jié)濕地流量，從而避免大量的征地及土石方開挖，充分利用當(dāng)?shù)刭Y源，大大節(jié)省了占地和投資。

1.2 可進(jìn)行有效可靠的廢水處理

人工濕地利用植物根系及填料表面生長的生物膜的凈化作用、填料床體的截留及植物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收作用，實現(xiàn)對水體的凈化。人工濕地可以根據(jù)上游來水水質(zhì)及下游排放要求,確定處理工藝及形式,如表面流人工濕地或潛流人工濕地,通過計算確定濕地表面積、水利停留時間、水利負(fù)荷等參數(shù)，通過對污染濃度及當(dāng)?shù)氐臍夂虻纫蛩氐姆治?，選取不同類型的濕地植物，在理論上確保了污水有效處理。歷城區(qū)南部山區(qū)的污染源主要呈點狀分布，可在村落、學(xué)校、城鎮(zhèn)中心等人口聚集區(qū)域的污水入河排放口附近進(jìn)行小型濕地建，避免了污染的擴(kuò)散，在形式上可保證污水的有效處理。

1.3 生態(tài)效益

人工濕地可以極大地發(fā)揮不同生物的凈化能力，通過物理、化學(xué)、生物等作用，使水中的有機(jī)物、氮、磷、重金屬和一些有毒有害物質(zhì)沉淀、降解或進(jìn)入生物循環(huán)鏈條，實現(xiàn)污水的低成本生態(tài)處理。此外，水生植物還具有改善局部氣候、凈化空氣等作用。

1.4 景觀效益

在實現(xiàn)水質(zhì)凈化的同時，人工濕地可以根據(jù)地形條件布設(shè)棧道、小橋、亭臺軒榭，實現(xiàn)人工設(shè)施與自然景觀的有機(jī)結(jié)合。冬季，可以選取常綠植物豐富色彩，實現(xiàn)人工濕地的持續(xù)美感。在植物的選擇上，人工濕地植物以高低錯落為宜，如蘆葦與睡蓮組合，可以實現(xiàn)高處的動態(tài)與低處的靜態(tài)相結(jié)合，形成對比與呼應(yīng)。人工濕地還可以通過喬木、灌木、水生植物對空間進(jìn)行有序分割，通過重現(xiàn)或?qū)Ρ鹊仁侄?，實現(xiàn)節(jié)奏感和韻律感，帶給人們視覺沖擊。

2 項目建設(shè)的制約因素

2.1 水文因素

南部山區(qū)小型人工濕地選址河道附近進(jìn)行建設(shè)，汛期河道水位上升，水流流速加快，對濕地的物理、化學(xué)性質(zhì)造成影響。首先，洪水將影響污水在濕地的停留時間，如濕地體積較小，洪水來勢過快，水在人工濕地內(nèi)的停留時間過短，快速的水流破壞植物生長，將降低污水的處理效果。其次，水位升高，部分人工濕地植物將被淹沒，但如果淹沒時間過長，將只有生命力強(qiáng)的植物繼續(xù)生存，人工濕地將不能正常運行。

2.2 季節(jié)影響

北方冬季寒冷的氣候條件是影響人工濕地運行的重要因素。歷城區(qū)南部山區(qū)冬季寒冷，冰凍線較深，隨著溫度降低，濕地形成凍土層，濕地的地上部分，植物休眠或枯萎，甚至死亡，濕地的地下部分，處理污水的微生物活性下降，污水處理效率降低。如不采取一定的措施，水質(zhì)凈化的效率會降低，而且濕地生物的生存也將受到威脅。

2.3 小型人工濕地建設(shè)管理不完善

小型人工濕地受規(guī)模及資金限制，與大中型人工濕地相比，設(shè)計水平低、施工力量弱、運行管理人員和設(shè)施缺乏，工程投入使用后難以實現(xiàn)預(yù)期效益。小型人工濕地設(shè)計成果水平不高，一些資質(zhì)較高的設(shè)計單位對小型人工濕地不感興趣，一些資質(zhì)較低的設(shè)計單位不深入現(xiàn)場，沒有因地制宜選取人工濕地的工藝及植物。人工濕地需要有經(jīng)驗的施工隊伍，嚴(yán)格按照規(guī)范及圖紙施工，部分小型人工濕地的施工隊伍缺乏相關(guān)經(jīng)驗，將小型生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)看作一般土石方工程進(jìn)行施工，施工質(zhì)量難以保證。

3 建管措施

3.1 優(yōu)化設(shè)計

設(shè)計人員需對人工濕地建設(shè)地點進(jìn)行細(xì)致的勘察，嚴(yán)格計算水力停留時間、表面有機(jī)負(fù)荷、表面水力負(fù)荷、水力坡度等參數(shù)；根據(jù)冬季常年觀測氣溫推求冰凍深度并制定冬季保溫方案；根據(jù)暴雨頻率推求濕地淹沒深度及淹沒歷時；為節(jié)省占地和投資，充分利用當(dāng)?shù)芈咽?、砂礫等資源及水利條件；根據(jù)地形及氣候等因素合理選取植物進(jìn)行搭配，尤其是耐低溫植物的選擇，使設(shè)計方案切實做到因地制宜。

3.2 低溫管理

為確保南部山區(qū)人工濕地在冬季低溫的條件下正常運行，可采取植物覆蓋、冰層覆蓋、地膜覆蓋等措施，對人工濕地進(jìn)行保溫。人工濕地可以利用麥稈、玉米秸稈或濕地內(nèi)收割的植物等對濕地進(jìn)行覆蓋，但覆蓋物分解后容易導(dǎo)致二次污染，需對腐爛覆蓋物進(jìn)行收集處理。人工濕地可將濕地內(nèi)水位上升至冰凍面后形成一層冰層，然后使水位下降一段距離，在冰面下方與水面上方形成一層天然的空氣隔離層，起到保溫作用，此方法易受氣溫變化影響。人工濕地還可利用地膜覆蓋進(jìn)行保溫，南部山區(qū)小型人工濕地的建設(shè)用地面積較小，地膜易于覆蓋，為避免地膜形成污染，低溫期過后，需將地膜收集去除。

3.3 水位調(diào)節(jié)

人工濕地運行中需根據(jù)洪水、干旱、植物生長等情況，進(jìn)行水位調(diào)節(jié)。人工濕地應(yīng)選取臨近水源且受洪水影響較小的區(qū)域進(jìn)行建設(shè)，干旱時，需引進(jìn)水源保持濕地水位，洪水來臨時，對進(jìn)水口來水進(jìn)行導(dǎo)流，避免濕地遭到洪水過度沖刷。人工濕地栽種植物后即須充水，防止雜草大量生長，為促進(jìn)植物根系發(fā)育，初期應(yīng)進(jìn)行降低水位，以利植物根系生長，待植物根系向深部發(fā)展后，水位可適當(dāng)回升。

3.4 植物管理

人工濕地的植物要根據(jù)植物的抗凍能力、耐污能力、景觀效果等因素進(jìn)行選擇，并進(jìn)行日常維護(hù)。植物系統(tǒng)建立初期，要根據(jù)氣候條件做好防凍、防曬等措施，保證成活率。植物成活后要降低水位，促使植物根系向下生長。植物正常生長后，需連續(xù)提供污水，并根據(jù)植物的生長情況，進(jìn)行缺苗補種、雜草清除、適時收割，以及控制病蟲害等管理。

3.5 防止堵塞

為防止?jié)竦鼗|(zhì)被堵塞，需定期清淤、間歇運行。當(dāng)濕地運行一段時間后，需定期清除濕地床底部的沉積物。濕地間歇運行可使基質(zhì)保證一定的好氧狀態(tài)，避免胞外聚合物的過度積累，防止基質(zhì)堵塞。一旦發(fā)生堵塞，可更換部分填料，恢復(fù)濕地的滲透能力。

3.6 創(chuàng)新建管模式

人工濕地一般由政府單個部門為主體實施，如市政管理部門、園林部門、水利部門等，部門之間很少進(jìn)行協(xié)調(diào)建設(shè)，導(dǎo)致濕地的建設(shè)在實用和美觀方面沒有達(dá)到和諧統(tǒng)一，部分人工濕地建后疏于管理，致使?jié)竦爻蔀樗浪?。歷城區(qū)南部山區(qū)小型人工濕地的建設(shè)可采取多部門共建共管的模式。建設(shè)資金由各部門分別籌集，設(shè)計任務(wù)按部門進(jìn)行分工，工程完工后，由群眾管理員進(jìn)行日常維護(hù)管理，相關(guān)部門對管理員進(jìn)行必要的技術(shù)指導(dǎo)和資金支持，充分發(fā)揮農(nóng)民群眾在水利工程建設(shè)與管理中的主動性。

4 結(jié) 語

人工濕地具有投資少、管理簡單、運行費用低等優(yōu)點。越來越多的國家已經(jīng)開始重視起人工濕地的進(jìn)一步發(fā)展和改良。歷城區(qū)可充分利用河道、水庫、塘壩中的水、卵石、砂礫等資源，進(jìn)行小型人工濕地建設(shè)，通過優(yōu)化設(shè)計、加強(qiáng)運行管理、創(chuàng)新建管模式等措施，發(fā)揮人工濕地的各種效益。

（責(zé)任編輯崔春梅）

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1009-6159（2013）-11-0063-02

崔蕾（1983—），男，助理工程師