西藏城市人工濕地景觀建設(shè)及處理生活污水的研究①

摘 要：近年來隨著城市進(jìn)程的不斷加快，西藏城市生活污水排放的總量不斷增加，而利用人工濕地景觀對城市生活污水進(jìn)行處理，能夠長久維持且有效降低成本，因此西藏構(gòu)建城市人工濕地景觀不僅是對自然濕地在量上的有效補充，更是維護(hù)生態(tài)平衡和處理生活污水的有效措施。

關(guān)鍵詞：西藏 人工濕地景觀 生活污水處理 影響因素

中圖分類號：TU98 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0132-01

西藏全區(qū)城鎮(zhèn)共有140個飲用水水源地，其中擁有126個縣級以上城鎮(zhèn)水源地，3個一類口岸城鎮(zhèn)水源地，11個大型學(xué)校水源地。西藏全區(qū)11個大型學(xué)校和78個城鎮(zhèn)集中式水源地的供水總量為36.56×104 t/d，西藏水源地的水量非常豐富，因此通過利用富裕的水建設(shè)人工濕地景觀來維護(hù)城市水資源平衡、保護(hù)生物多樣性和促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展是可行的。

1 西藏構(gòu)建城市人工濕地景觀的可行性

城市人工濕地景觀是通過人工方法而在城市構(gòu)建的具有濕地性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)，是有一些潛水、浮水和挺水植物，微生物，野生動物和處于水飽和狀態(tài)的基質(zhì)層所構(gòu)成的復(fù)合體。西藏在構(gòu)建城市人工濕地景觀上是非?？尚械?，并且能夠帶來良好的生態(tài)效益，具體說來：

（1）西藏具備構(gòu)建城市人工濕地景觀的五大要素，即具備無脊椎動物和脊椎動物，具備有一定過水能力的基質(zhì)層，具備可以在基質(zhì)層表面及在基質(zhì)層中流動的水流，具備能夠在水飽和厭氧狀態(tài)的基質(zhì)層中生長的植物，具備厭氧和好氧微生物等。通過在一定長度和地面坡度的洼地中放置像碎石、土壤和砂等填料，來形成具有一定能力的填料床，西藏各相應(yīng)城市可以種植類似燈芯草和香蒲這樣的植物，然后養(yǎng)殖一些黑頸鶴、藏野驢和魚類等動物，從而確保人工生態(tài)景觀的生態(tài)平衡。

（2）西藏具備構(gòu)建城市人工濕地景觀的氣候氣象要素，即西藏具有非常豐富的太陽能資源，水源地能夠提供充足的水資源，除了西北嚴(yán)寒干燥和東南溫暖溫潤的總趨向外，還有多種多樣的區(qū)域氣候和明顯的垂直氣候帶，空氣干凈清潔，干季和雨季的分別非常明顯，并且多夜雨，這使得不同城市能夠根據(jù)自身的氣候氣象條件，來選擇所構(gòu)建人工濕地景觀的基質(zhì)、植被、動物和微生物的類型。

（3）西藏具備構(gòu)建城市人工濕地景觀的人文景觀要素，即西藏具有寶貴的歷史文化財富，其數(shù)千年的發(fā)展歷史留下了很多能夠代表其輝煌過去的人物（如中世紀(jì)偉大的佛學(xué)思想加宗喀巴，是目前影響最大藏傳佛教派別——格魯派的開派法師），以及很多體現(xiàn)古人豐富想象力和創(chuàng)造力的人文景觀資源，這些人文景觀要素為體現(xiàn)西藏城市人工濕地景觀的美學(xué)意境奠定了良好的基礎(chǔ)。

2 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的分析

2.1 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的優(yōu)勢

目前西藏大部分城市是采用活性污泥法來對城市生活污水進(jìn)行處理，但是污水處理廠的運營效果并不樂觀，這主要是受到運行管理不到位、運行處理費用有待加強、進(jìn)水水質(zhì)監(jiān)控手段較弱和錯誤利益觀驅(qū)動等因素的影響。相較于常規(guī)的生物處理法，采用城市人工濕地景觀對西藏的城市生活污水進(jìn)行處理具有如下優(yōu)勢：投資較低、增加綠地面積、改善和美化生態(tài)環(huán)境、出水水質(zhì)較好、抵抗沖擊的能力較強、操作簡單、維護(hù)和運行的成本較低等，因此非常適合在西藏各主要城市和地區(qū)進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

2.2 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的機理

西藏城市人工濕地景觀對城市生活污水的處理綜合了生物、化學(xué)和物理這三種作用，具體說來：

基質(zhì)-微生物-植物系統(tǒng)。作為城市人工濕地景觀的核心，基質(zhì)-微生物-植物系統(tǒng)就像一個活的過濾器，通過離子交換、過濾、吸附、共沉、植物吸收和微生物降解等作用來實現(xiàn)對污水的凈化處理?；|(zhì)-微生物-植物系統(tǒng)中的基質(zhì)材料通常使用的是砂壤土和礫質(zhì)砂土，表層基質(zhì)的顆粒較細(xì)且擁有很多的孔隙，這樣在為系統(tǒng)中的微生物和植物提供生長介質(zhì)的同時，能夠通過多種作用來對污水中的多種雜質(zhì)進(jìn)行吸附和去除。

氮磷的去除。城市人工濕地景觀中的植物可以吸收生活污水中無機氮，將其合成為植物蛋白質(zhì)，然后通過植物收割的形式從污水中去除，同時以NH3-N形式存在的無機氮還能經(jīng)植物和微生物的作用而轉(zhuǎn)而為氨氣，最終以氣態(tài)的形式進(jìn)行揮發(fā)去除。此外，當(dāng)城市生活污水所含的氨氮流經(jīng)人工濕地景觀植物的根系區(qū)時，將會通過微生物的硝化作用而轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮；當(dāng)城市生活污水所含的氨氮流經(jīng)人工濕地景觀的純土層或者是根須較少的區(qū)域時，將會通過微生物的反硝化作用而轉(zhuǎn)化為氮氣。

有機物和重金屬的去除。城市人工濕地景觀對有機物的降解和轉(zhuǎn)化主要是由植物根區(qū)微生物活動來完成的，而重金屬則是主要通過植物吸收、離子交換、化學(xué)沉淀和微生物氧化后的沉淀作用進(jìn)行去除。

2.3 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的影響因素

在西藏適宜城市構(gòu)建人工濕地景觀來對生活污水進(jìn)行處理，處理效果主要將受到以下因素的影響：（1）床體結(jié)構(gòu)。床體結(jié)構(gòu)包括基質(zhì)的性質(zhì)、床體深度、填料的粒度、床體的坡度和床體的長寬比等都會對污水處理效果產(chǎn)生影響，一般來說床體長度在20～50 m比較適宜，床體的深度需要根據(jù)水位來決定，床體的坡度一般取1%～8%。（2）植物的種類。作為城市人工濕地景觀的重要組成部分，植物發(fā)揮著吸收營養(yǎng)元素和氮磷等污染物的作用，植物種類的不同將導(dǎo)致根部的生長速率和輸送氧氣能力的不同，從而影響到污染物的去除能力。（3）運行參數(shù)。在不同運行參數(shù)條件下（水力負(fù)荷、污染負(fù)荷和污水停留時間等），污水的處理效果將有很大的差異，通常較長的污水停留時間，較低的水力負(fù)荷和污染負(fù)荷都能夠提高污染物的處理。（4）其他因素。除了上述三種因素外，其他一些因素（如溫度、濕度和pH值等）也會影響到污染物的處理效果，一般說來溫度高將會使得微生物的活力較強，處理效果較好，但是溫度過高會導(dǎo)致微生物附著性降低，反而降低處理效果；pH值在7～8時有利于微生物的硝化和反硝化反應(yīng)，較低的含鹽量將有助于提高氨氣的降解率。

3 結(jié)語

西藏富含豐富的陽光、水且空氣潔凈，非常適合構(gòu)建城市人工濕地景觀，一方面可以供城市居民觀賞，給城市居民提供一個休閑娛樂的去處，另一方面可以調(diào)節(jié)氣候、降解污染物和涵養(yǎng)水源，為保護(hù)生物多樣性和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會的協(xié)調(diào)發(fā)展起到積極的作用。但西藏各城市的地理環(huán)境和自然環(huán)境都各不相同，在構(gòu)建人工濕地景觀時必須綜合考慮氣候和環(huán)境的因素，進(jìn)行合理規(guī)劃和布局，尤其要重視基質(zhì)和植物的選取，確保所構(gòu)建的人工濕地景觀能夠在當(dāng)?shù)氐臈l件下健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]夏漢平.人工濕地處理污水的機理與效率[J].生態(tài)學(xué)雜志，2002，21（4）.

[2]梁威，胡洪營.人工濕地凈化污水過程中的生物作用[J].中國給水排水，2003，19（10）.

[3]王宜明.人工濕地凈化機理和影響因素探討[J].昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報，2000，16（2）.