自然式人工濕地的營造與作用

焦 麗 嚴 軍 高永根 田樹萍

1 南京林業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院 南京 210037

2 南京林業(yè)大學(xué)科技發(fā)展總公司 南京 210037

3 中國林業(yè)科學(xué)研究院院辦公室 北京 100091

1 引言

文章依托此次項目的設(shè)計，著重分析運用自然式造景手法規(guī)劃設(shè)計的人工濕地對污水凈化的效果，以及在生態(tài)友好型景觀設(shè)計方向的探討，為武南污水處理廠的污水處理以及景觀效果提供成功實例。

2 人工濕地景觀營造

濕地自然生態(tài)系統(tǒng)是具有一定結(jié)構(gòu)和功能的整體等級性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，應(yīng)用整體和系統(tǒng)的觀點，采用生態(tài)技術(shù)，研究和解決實地自然生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)問題。針對本項目所營造的自然式人工濕地，利用生態(tài)技術(shù)，提出此次規(guī)劃的技術(shù)路線如下：

濕地生境－濕地基質(zhì)－濕地植被－濕地動物（微生物、昆蟲、鳥類及其他動物）－濕地生態(tài)系統(tǒng)功能恢復(fù)－區(qū)域生態(tài)旅游－經(jīng)濟、社會和自然協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.1 設(shè)計理念

設(shè)計將自然濕地生態(tài)景觀的理念引入人工濕地生態(tài)環(huán)境營建系統(tǒng)中，景觀價值與實用價值兼顧。

設(shè)計以自然景致為人工濕地的主要基調(diào)，通過不同的手法在人工濕地中展現(xiàn)“島嶼、樹林、清泉”等自然概念。再以不同高差的觀景點和多條游線的設(shè)置，依據(jù)疏密有致的原則置景，使整個濕地景觀更為生動。

2.2 景觀結(jié)構(gòu)規(guī)劃

按水流方向根據(jù)凈化級別的差異把濕地分成6個區(qū)，同時也構(gòu)成了6個風(fēng)格獨特的景區(qū)。

運用“起-承-轉(zhuǎn)-合”的手法突出各區(qū)景觀的特色。同時注重景觀的連續(xù)性以及濕地生態(tài)的完整性。在濕地景觀的營造上主要表達的理念為“凈化水質(zhì)，提純心靈”。

2.3 景觀分區(qū)設(shè)計

2.3.1 蘆花漁歌景區(qū)

位于項目的西北角，營造自然野趣，開辟自然水道，水道上栽植大片的蘆葦。岸邊栽植耐水濕喬灌木水杉、墨西哥落羽杉、烏桕、云南黃馨、碧桃等。

2.3.2 香蒲漱玉景區(qū)

此景區(qū)主要延續(xù)上一區(qū)的景觀特征，略有加強。水道設(shè)計是自然蜿蜒，水生植物主要有蘆葦、香蒲、花葉蘆竹等。

2.3.3 柳絲拂岸景區(qū)

景區(qū)面積較上一景區(qū)略大，設(shè)計內(nèi)容相對豐富。有自然小島，并有棧道將小島與外圍道路銜接。同時增加了水在本區(qū)的停留時間，加大了處理量。水道的植物主要有蘆葦、荷花、石菖蒲、水生鳶尾、蒲葦?shù)取Ｋ都靶u上喬木，以柳樹為主，并栽植水杉、烏桕、垂絲海棠等喬灌木。

2.3.4 荷風(fēng)四面景區(qū)

此景區(qū)設(shè)計較多的浮床與棧道方便工作人員觀測與游人穿行。此區(qū)主要以凈化功能為主，以植物的配置來加強景觀的多樣性。主要植物有水葫蘆、水芹、大澡、荷花等。

2.3.5 湖光粼影景區(qū)

本區(qū)是濕地中面積最大的一塊，也是景觀最為豐富的一塊。設(shè)計有小島、觀景亭、棧道等。植物種類較豐富，主要有香蒲、菖蒲、美人蕉、水蔥、旱傘草、石菖蒲、花葉蘆竹、再力花等。

2.3.6 蒹葭蒼蒼景區(qū)

“蒹葭蒼蒼”給人寧靜的感覺，也是景區(qū)的終點，體現(xiàn)了濕地營造的宗旨“凈（靜）化”。此景區(qū)主要的植物有蘆葦、水生美人蕉、花葉蘆竹等。

2.4 過渡帶設(shè)計

為加強各景區(qū)的連通性，不能僅采用一般的混凝土筑壩，故提出“生物壩”設(shè)想。

即運用土、石、植物結(jié)合筑壩。在壩的兩側(cè)各開挖一條土石溝作為生物通道。同時在壩壁和土石溝間種植苦草、馬來眼子菜、狐尾藻等沉水植物，在蓄水的基礎(chǔ)上凈化水質(zhì)。在溝旁濱河帶種植香蒲、荷花、蘆葦?shù)韧λ透∷参铮l(fā)揮河濱帶凈化與美化功能，加強生物壩附近區(qū)域陸地與水體間的能量交換。

3 人工濕地凈化結(jié)果與討論

人工濕地的凈化效果主要取決于植物、基質(zhì)、微生物這三方面。植物的選擇前文已有介紹，此處不再贅述。基質(zhì)主要有土壤、砂、礫石、沸石、灰?guī)r、石灰石、爐渣、頁巖等。在此次人工濕地的基質(zhì)的選擇上根據(jù)不同的區(qū)域選擇不同的基質(zhì)。

3.1 數(shù)據(jù)測定

該設(shè)計于2010年4月正式竣工，并分別進行了COD、BOD、NH3-N、SS、TN及TP6項指標的測定，均達到設(shè)計要求。

(1)COD試驗結(jié)果：測定數(shù)據(jù)84組，進水水質(zhì)COD濃度范圍為(26.9～40.3)mg/L，出水水質(zhì)COD濃度范圍為(2.09～6.23)mg/L。濕地系統(tǒng)COD的去除率超過80%，并呈上升態(tài)勢。

(2)BOD試驗結(jié)果：進水BOD濃度范圍為(4.29～8.01)mg/L，去除率監(jiān)測超過79%，并呈上升趨勢。

(3)NH3-N試驗結(jié)果：進水NH3-N濃度范圍為(0.87～3.26)mg/L，監(jiān)測的7個月均超過78%，并呈上升趨勢。

(4)S S試驗結(jié)果：進水S S濃度范圍為(5.60～7.70)mg/L，監(jiān)測的7個月均超過73%，并呈上升趨勢。

(5)T N試驗結(jié)果：進水T N濃度范圍為(4.49～9.10)mg/L，監(jiān)測的7個月均超過75%，并呈上升趨勢。

(6)T P試驗結(jié)果：進水T P濃度范圍為(0.20～0.32)mg/L，監(jiān)測的7個月均超過75%，并呈上升趨勢。

3.2 試驗分析與結(jié)論

試驗表明，在基質(zhì)都相同的情況下，隨著各個區(qū)域的植物長勢越來越旺盛，濕地系統(tǒng)對COD、BOD、NH3-N、SS、TN、TP的去除率逐漸升高。植物根系區(qū)微生物數(shù)量和對水質(zhì)的凈化都有所不同。人工濕地中植物、基質(zhì)、根區(qū)微生物等對水質(zhì)的凈化起著決定性作用，同時溫度等對濕地植物的生長、微生物的繁殖及活性有著重要的影響，所以溫度的變化在濕地水凈化過程中起到了顯著的作用。

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