歷城區(qū)小型濕地建設(shè)探討

崔 蕾，郭厚峰，屈傳新

（1.歷城區(qū)水務(wù)局，山東 濟南 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)、生物作用對污水進行處理，具有建造和運行費用低、可進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觯x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行小型濕地建，避免了污染的擴散，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，使水中的有機物、氮、磷、重金屬和一些有毒有害物質(zhì)沉淀、降解或進入生物循環(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、水生植物對空間進行有序分割，通過重現(xiàn)或?qū)Ρ鹊仁侄危瑢崿F(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)地點進行細(xì)致的勘察，嚴(yán)格計算水力停留時間、表面有機負(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⑸暗[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)域進行建設(shè)，干旱時，需引進水源保持濕地水位，洪水來臨時，對進水口來水進行導(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，為促進植物根系發(fā)育，初期應(yīng)進行降低水位，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、景觀效果等因素進行選擇，并進行日常維護。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v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)按部門進行分工，工程完工后，由群眾管理員進行日常維護管理，相關(guān)部門對管理員進行必要的技術(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，進行小型人工濕地建設(shè)，通過優(yōu)化設(shè)計、加強運行管理、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