人工濕地與水環(huán)境

徐江良

當(dāng)今社會隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，伴隨著環(huán)境持續(xù)惡化，特別是水環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，全國各大水系地表水90%以上在Ⅲ類水以下，經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)小河小溪嚴(yán)重污染，全縣幾呼沒有一條可游泳的河流。為此，為了治理水污染，改善水環(huán)境，各地政府采取許多治理方法，投入大量的人力、物力、財力來改善水質(zhì)，其中最為重要的是集污納管，建污水處理廠。但由于技術(shù)、成本等原因，通過處理過的污水還是劣Ⅴ類水。為了進一步改善水質(zhì)，各地政府紛紛采取生態(tài)恢復(fù)的辦法來改善水質(zhì)，而生態(tài)治水的一個重要方法就是建人工濕地。人工濕地是一個系統(tǒng)的生態(tài)工程。通過人工填料過慮阻滯，水生植物吸收，微生物降解氧化等方法，達到污水尾水在人工濕地內(nèi)循環(huán)自凈改善水質(zhì)的目的。因此，在建人工濕地時充分考慮以下幾個方面的問題：

一、人工濕地選擇

人工濕地有以下幾種基本類型：（1）表面流濕地，是一種污水從濕地表面漫流而過的濕地，結(jié)構(gòu)簡單，工程造價低;污水從入口以一定速度在填料表面緩慢流過濕地，部分污水或蒸發(fā)或滲入地下。在流動的過程中廢水得到凈化。水深一般0.3-0.5米，水流呈推流式前進。近水面部分為好氧生物區(qū)，較深部分及底部通常為厭氧生物區(qū)。處理效率較低。（2）潛流濕地，污水在填料間滲流，可充分利用填料表面及植物根系，出水水質(zhì)好。與表面流人工濕地相比，污水流程較長，有利于硝化和反硝化作用的發(fā)生，脫氮、除磷、氧化效果較好。（3）垂直流濕地污水沿垂直方向流動，氧供應(yīng)能力較強，硝化作用較充分，占地面積較小，可實現(xiàn)較大的水力負荷長期運行。對于氨氮含量較高的污水廢水有較好的處理效果。（4）復(fù)合潛流人工濕地，結(jié)合了以上幾種的優(yōu)點，具有去除效果好，節(jié)省土地的優(yōu)點。人工濕地要達到一定的效果，污水在濕地滯留的時間要相對長一些，但也不宜太長，一般為5天左右，滯留時間短，達不到效果，因此，要達到效果，濕地占地面積較大，因此，在建濕地時要因地制宜，盡量利用灘涂或與建公園相結(jié)合，以節(jié)省土地。在建濕地時，要考慮去除污染物的重點是什么，因為濕地不是萬能的，根據(jù)要求不同，有針對性的設(shè)計建設(shè)。

二、人工濕地的定位

由于人工濕地是依靠人工填料過慮、水生植物來處理污水，主要是通過水生植物來吸附或吸收污染物，污水中的NH-N、TP等污染物是作為水生植物的營養(yǎng)成份來吸收的，要完成這個過程，需要一定的時間，這個過程一般需要5-7天的時間才能基本吸收完成。而實際上污水在濕地中滯留的時間往往沒有這么長，污染物不能充分吸收，還有冬天植物、微生物都處于休眠狀態(tài)，所以，人工濕地的效果有限，作為城鎮(zhèn)污水處理只能起輔助作用，不能作為主要處理手段。

三、濕地植物的選擇

植物是人工濕地的重要組成部分。濕地植物通過光合作用，分解和轉(zhuǎn)化有機物和其他物質(zhì)，直接從污水中吸收可利用的營養(yǎng)物質(zhì)，如水體中的氮和磷等。水中的重金屬、有毒有害物質(zhì)、銨鹽、硝酸鹽以及磷酸鹽都能通過這種作用被植物體吸收。植物還為微生物的吸附生長提供了更大的表面積，植物的根系是微生物重要的棲息、附著和繁殖的場所。而濕地系統(tǒng)中的微生物也是降解水體中污染物的主力軍。微生物能起到重要的降解水中污染物的作用，將污染物有機物分解成為二氧化碳和水，厭氧細菌將有機物質(zhì)分解成二氧化碳和甲烷，硝化細菌將銨鹽硝化，反硝化細菌將硝態(tài)氮還原成氮氣。1、由于污水處理系統(tǒng)是全年連續(xù)運行的，但植物具有季節(jié)性，很多植物春天、夏天生長茂盛，到了秋天開始枯萎，冬天完全處于休眠狀態(tài)，因此，人工濕地設(shè)計要考慮植物死亡問題和過冬問題。選擇植物時，春夏秋冬的植物要有效搭配，最好是常綠植物或冬季半枯萎植物。切忌配置單一品種，以避免出現(xiàn)季節(jié)性的功能下降或功能單一。2、由于人工濕地中的植物根系、枝葉要長期浸泡在水中和接觸濃度較高且變化較大的污染物， 故要求水生植物即使在惡劣的環(huán)境下也能基本正常生長，而那些對自然條件適應(yīng)性較差或不能適應(yīng)的植物都將直接影響凈化效果。因此所選用的水生植物耐污能力要強，并對當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤條件和周圍的動植物環(huán)境都要有很好的適應(yīng)能力。3、所選擇的植物應(yīng)不對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構(gòu)成隱患或威脅，具有生態(tài)安全性;4、具有一定的經(jīng)濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。5、由于各地氣候不同，水質(zhì)不同，選擇水生植物時盡量選擇當(dāng)?shù)鼗虮镜貐^(qū)天然濕地、河道中天然存在的水生植物，這樣，植物適應(yīng)性強、成活率高、去除污染物效果好。6、要根據(jù)植物的特點和我們的要求選擇植物。人工濕地根據(jù)主要植物優(yōu)勢的不同，被分為浮水植物人工濕地，浮葉植物人工濕地，挺水植物人工濕地，沉水植物人工濕地等不同類型。濕地中的不同的植物，對凈化污水中不同污染物的作用是不同的。要根據(jù)植物的特點和我們的要求選擇植物。有的去除NH-N好一些，有的去除TP好一些，有的去除重金屬好一些，有生長在水下的，有浮在水面上的，有生在陸地但根須在水中或生在淤泥中的陸生植物，為了能充分吸收水中、淤泥中的污染物，要根據(jù)植物的特點和我們的要求選擇濕地植物。

四、養(yǎng)護管理

一個成功的濕地，除了有良好的設(shè)計、高質(zhì)量的建設(shè)，后期的管理工作尤為重要，沒有良好的后期管理，就發(fā)揮不了濕地的作用，濕地建好后，管理工作要及時跟上，人工濕地的運行管理需專人負責(zé)，需定期清理格柵池、清理填料，要及時清除腐敗的植物、及時割除生長過時的植物等工作。管理跟不上，濕地不但起不到凈化水質(zhì)的作用，還為成為一個新的污染源。人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種較好的廢水處理方式，特別是它充分發(fā)揮了資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益，因此具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益及社會效益，比較適合于處理水量不大、水質(zhì)變化不很大、污染不嚴(yán)重、管理水平不很高的城鎮(zhèn)污水。但在我國目前土地資源較為緊缺的情況下，利用人工濕地來處理污水，他的效益和投資比有待于進一步評估，我認為他的土地成本，建設(shè)成本，養(yǎng)護管理成本與經(jīng)濟效益、社會效益相比較有點過高，特別是土地成本太大，利用率太低。有條件的地方盡量與建公園和公共綠地相結(jié)合，這樣避免占用大量的土地、資金，在處理污水的同時又能給百姓提供一個有良好景觀的休閑場所。