人工濕地生態凈化系統大有可為

宋平　張翼維　馬攀

人工濕地系統是一個完整的生態系統，其形成的內部循環具有投資低、處理效果好、抗氧化能力強、增加綠化面積、改善和美化環境、操作簡單、維護和運行費用低、適應范圍廣等優點，在處理我國廣大農村村鎮的污水中具有非常廣闊的應用前景。

天泉人工濕地生態凈化系統位于岳麓區蓮花鎮立馬村，蓮花鎮地處湖南省長沙市岳麓區西南，鎮域總面積113平方公里，轄16個村和1個社區居委會，人口5.1萬。有農田2061公頃，山林7693公頃，森林覆蓋率58.4%，水面661公頃，是典型的丘陵鄉鎮。2008年10月，蓮花鎮被列為湖南省“兩型社會”建設示范鎮，2010年又將蓮花鎮確定為湖南省“城鄉一體化”建設示范鎮。按照“城鄉一體化”建設、“兩型社會”示范鎮建設的目標任務，將蓮花建設成中國最美麗鄉村的目標，全面推進城鄉一體化“兩型社會”示范鎮建設又好又快發展，取得了顯著的成效。

通過對蓮花鎮立馬村污水調查，發現上游農村生活污水的直排對系統入水水質影響大；水系中游及下游農業面源污染嚴重，水體混濁發黑，呈富營養化趨勢，對下游居民生產、生活造成一定影響，也影響區域內生態景觀形象，流入下游污染河、湖。

根據蓮花鎮立馬村自然資源以及水污染現狀，長沙市林業局決定，由湖南天泉生態草業工程有限公司對實行整村土地流轉的立馬村進行人工濕地生態凈化示范推廣，并通過中南林業科技大學進行技術支撐。確定采取“生物塘+生態溝渠+人工濕地”的模式進行污水治理，利用自然生態系統中的物理、化學和生物的三重協同作用，通過過濾、吸附、共沉、離子交換、植物吸收和微生物分解來凈化各類固、液、氣污染物質。系統建成后，生活污水和基質廠房排水經多級植物塘和生態溝渠處理后逐步凈化，通過人工濕地系統對混合污水進行深度處理。

人工濕地是該系統的核心工程，由“表-潛-表”三級串聯的人工濕地單元組成，主要包括表流濕地單元（A）、水平潛流濕地單元（B）、表流濕地單元（C）。

該濕地系統在水平潛流單元構建生物再生型吸附緩沖系統，采用廉價、吸附容量大、通透性好的石灰石作為主體填料，同時選擇與種植主根系分布在石灰石填料層的多年生木本植物，間種季節性草本植物，利用介質層植物根系與微生物膜的再生功能，實現填料吸附、沉淀、生物降解、吸收和轉化的平衡，增強系統抗污染負荷能力，提高系統穩定與可持續性。

通過對該系統出水檢測，主要污染物指標，經人工濕地處理后，平均去除率均達到80.4%以上。其出水水質均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準GB18918-2002》一級A標準，穩定水質后將用于草毯生產的灌溉用水。同時，該系統通過利用進水和出水落差自流的方式流動，零能耗運轉，不需要任何能耗和藥劑費用，運行費用低。

人工濕地系統是一個具有高效去污和生產功能的復合生態系統，該系統內配置季節性植物群落，運用草本、木本植物，觀花、觀葉植物，挺水、浮水植物，進行混種、間種、單種等多種方式，通過豐富系統生物多樣性來強化濕地生態凈化系統的時空與營養結構功能，確保換季時各單元留存的植物數量，創造濕地生態系統景觀效益。在治理農村污水，改善當地環境的同時，提升當地知名度，帶動旅游產業的發展。通過該系統與濕地植物繁殖項目相結合，繁殖相關濕地植物并進行銷售增加收益，建成后，預計每年至少能帶來30～50萬元收益。

同時，該人工濕地生態凈化系統也是生產系統。由于系統中動植物的生長繁殖，系統有機物質總量在增長。因此，必須建立科學的生物收獲方式，快速削減系統BOD總量。濕地植物換季時統一收獲，與有機生活垃圾一并收集，應用于農業廢棄物資源化利用項目，該項目通過天泉公司特有生物發酵技術后制成生態基質，用于生態園內草毯生產，實現了農業產業化循環模式。在治理污染的同時，美化和改善了農村人居生態環境，同時為當地村民提供了一定數量的就業崗位。

隨著人工濕地凈化系統投資運行，每天能回收處理污水5000噸，減少了污染，使環境得到了保護，大幅度減少了對地下水的污染，使立馬村周邊的生態環境得到明顯改善。同時，農業廢棄物資源化利用、生態草毯規模化生產、濕地植物繁殖等相關配套項目先后開展，使項目所在區域農村污水得到無害化、穩定化、減量化、資源化處理，進一步帶動當地經濟發展，改善當地的環境，促進地方農村污水處理工程建設。如果我們對生產、生活污水，通過從源頭進行人工濕地凈化處理，那么，流入大江、大河的水，就不會有污染了。該人工濕地污水處理項目的成功實施，將會極大推進全市乃至全省農村污水處理項目的實施，為解決我國農村污水問題提供一條綠色、低碳、循環的途徑。