利用人工濕地改善淮河水質的初步設想
——以建設姜唐湖人工濕地為例

楊國鈺 李 國 王志寶

利用人工濕地改善淮河水質的初步設想
——以建設姜唐湖人工濕地為例

楊國鈺 李 國 王志寶

一、基本情況

沙潁河發源于河南省伏牛山區，跨河南、安徽兩省，流經平頂山、漯河、周口、阜陽等四十個市縣，于安徽省潁上縣沫河口匯入淮河，河道全長620km，其中河南省境內410km，安徽省境內210km。沙潁河流域總面積為36651km2，占正陽關以上集水面積的41.7％。沙潁河上游山區有昭平臺、白龜山、孤石灘、白沙等4座大型水庫，常莊、尖崗等23座中型水庫和大量的小型水庫；大型水庫控制流域面積4011km2，總庫容19.38億m3，防洪庫容8.49億m3。沙潁河周口以上流域呈扇形，兩岸羽狀河系發育，支流眾多；周口以下、特別是省界以下流域呈帶狀，少有支流匯入。沙潁河主要的一級支流有8條，從上至下左岸有：北汝河、小潁河、賈魯河、新運河、新蔡河、黑茨河；右岸有：澧河、汾泉河。沙潁河干流上有周口、槐店、鄭埠口、耿樓、阜陽、潁上6個樞紐，其中潁上閘為控制沙潁河進入淮河干流的最后一級控制，潁上閘距離潁河口（潁河入淮河口）36.9km。

淮河干流發源于河南省南部的桐柏縣境內，干流全長1000km。淮河干流自源頭至臨淮崗壩址長454km，處于流域西南部，以山區、丘陵區為主，流經河南信陽、正陽、羅山、息縣、淮濱、固始和安徽阜南、潁上、霍邱等市縣，臨淮崗壩址以上集水面積4.22萬km2，占正陽關以上集水面積的48％，較大支流有史灌河和洪汝河，較大的水庫有南灣水庫、潑河水庫、鲇魚山水庫和梅山水庫等。

姜唐湖行洪區原為姜家湖和唐垛湖兩個行洪區，臨淮崗工程的建設使姜家湖和唐垛湖聯圩改為姜唐湖行洪區，總面積約為145.95km2，洪水位26.5m進洪，庫容7.6億m3，區內地面高程8.5～22.5m，區內共有耕地11.7萬畝，2007年人口10.1萬。

淮河正陽關以上沙潁河與淮河干流的集水面積基本相當，姜唐湖位于沙潁河入淮河口處，且有臨淮崗工程節制。

二、建設姜唐湖濕地處理沙潁河水的合理性、有效性分析

依據國務院批復的《全國重要江河湖泊水功能區劃（2011—2030年）》，淮河干流沙潁河入口處水功能一級區為淮河阜陽六安滁州開發利用區，二級功能區為淮河阜陽六安農業用水區，水質目標為Ⅱ～Ⅲ類水（《地表水環境質量標準》（GB3838 -2002），下同）；沙潁河入淮河口及以上119km，水功能一級區為潁河阜陽開發利用區，二級功能區為潁河阜陽潁上農業用水區，水質目標為Ⅲ～Ⅳ類水。

根據淮河流域水資源保護局《2013年10月～2014年9月淮河流域省界水體水資源質量狀況通報》，淮河老壩頭、沙潁河界首沙潁河橋水質現狀情況見表1。

表1 淮河老壩頭、沙潁河界首沙潁河橋現狀水質情況表

沙潁河界首沙潁河橋斷面控制沙潁河集水面積的88.8％，界首以下沙潁河還流經太和、阜陽、潁上等縣市，單位流量的污染負荷很重，綜合考慮污染物沿程降解的影響，從偏于安全的角度，以沙潁河界首沙潁河橋斷面水質代表沙潁河入淮河口水質進行分析。

由表1可見，淮河老壩頭斷面2013年10月～2014年12月水質全部達到Ⅱ～Ⅲ類的水質目標要求；沙潁河—界首沙潁河橋斷面2013年10月～2014年12月有6個月的水質為Ⅴ～劣Ⅴ類，達不到Ⅲ～Ⅳ類的水質目標要求，離淮河干流該河段Ⅱ～Ⅲ類的水質目標要求差距更大。沙潁河污染的主要污染物為總磷、氨氮、化學需氧量。

人工濕地污水處理技術研究進展情況：獲得2014年度國家科技進步二等獎的“農村污水生態處理技術體系與集成示范”成果，其中包括研發出人工濕地除磷脫氮技術、人工濕地防堵塞技術及生態曝氣穩定塘技術、污泥和水葫蘆生態處理技術等。

人工濕地在淮河流域已有應用情況：《南四湖人工濕地建設示范工程》（《濕地科學與管理》（2012年第04期））就新薛河人工濕地有如下論述：“該工程是濟寧建成的第一處人工濕地，分土建工程與種植工程兩部分，土建工程由新薛河橡膠壩工程及人工濕地表面流工程組成。目前已人工種植蘆竹、蓮藕、菱角、芡實等濕地植物200hm2，自然恢復保護當地湖葦、香蒲、苦江草等水生植物133.3hm，示范區已經形成333.3 hm2的人工濕地規模，并實現了濕地內挺水植物帶、浮葉植物帶和沉水植物帶的優化配置，使之成為南四湖東部生態凈化水質的一道屏障。目前,新薛河入湖口人工濕地工程運行狀況良好,水體中主要污染物去除效果明顯,出水水質達到了地表水Ⅲ類標準；示范區內植物種類比生態修復前增加72％,鳥的種類和數量也在不斷增加。”

綜上所述，淮河正陽關以上沙潁河與淮河干流的來水量基本相當，水質卻明顯較差，要提高淮河干流沙潁河口以下水質就須處理入淮河的沙潁河水；姜唐湖恰好位于沙潁河入淮河口處，加之沙潁河的污染特性以濕地能較好去除的總磷、氨氮、化學需氧量污染為主，由此可見，建設姜唐湖人工濕地，借以處理以總磷、氨氮、化學需氧量污染為主的沙潁河水是合理的、有效的。

三、設想的實現

建設姜唐湖濕地，由設想變為實際工程的過程中，肯定會有居民生活、耕地占用、生態環境變化等社會、資源、環境方面的問題，需要嚴謹科學的工程規劃、設計論證來解決。

設想姜唐湖濕地建成運行后，沙潁河來水進入姜唐湖濕地，當然若淮河干流遇有污染時，也可以進入姜唐湖濕地，一方面去除污染物質提升水質，另一方面在水量方面還有一定的調蓄作用，同時還不影響姜唐湖既有的行洪功能，對淮河干流的水資源保護與利用無疑是積極的、影響深遠的

（作者單位：淮河水資源保護科學研究所 233001 淮河流域水資源保護局 233001 淮委沂沭泗局下級湖水利管理局 221600）