濟(jì)寧市人工濕地建設(shè)研究

馬慧

摘 要：為貫徹實(shí)施水污染防治工作，保障南四湖水質(zhì)，確保南水北調(diào)調(diào)水水質(zhì)安全，濟(jì)寧市貫徹實(shí)施山東省“治、用、保”并舉的流域綜合治理策略，積極籌措在南四湖湖區(qū)、主要河流入湖口、污水處理廠末端等建設(shè)人工濕地水質(zhì)凈化工程，有效改善各入湖河流水質(zhì)情況。

關(guān)鍵詞：濕地;效益;管理;創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：X171 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）01-0233-02

人工濕地是一種新型的污水處理方式，是需要人工進(jìn)行建設(shè)的，將土壤、污泥、不同粒徑大小的礫石按照一定的配比組成填料床。經(jīng)污水處理廠處理之后的達(dá)標(biāo)外排水，沿一定的水流方向經(jīng)過人工建設(shè)的濕地系統(tǒng)，通過利用植物、土壤、微生物等介質(zhì)的物理、化學(xué)、生物的吸附、過濾、微生物分解等協(xié)同作用，達(dá)到降解污水的污染指標(biāo)的技術(shù)。

為保障南水北調(diào)東線山東段水質(zhì)安全，濟(jì)寧市積極實(shí)施的人工濕地水質(zhì)凈化和生態(tài)修復(fù)工程即是落實(shí)“保”的重要舉措。通過人工濕地工程建設(shè)，逐步恢復(fù)南四湖流域地表水體退化的生態(tài)功能，提高河流和湖區(qū)的自凈能力。

1 濟(jì)寧市的特殊水質(zhì)位置

南四湖是中國(guó)北方最大淡水湖泊，1266km2水域面積全部位于濟(jì)寧轄區(qū)內(nèi)，淡水儲(chǔ)量36億m3，占山東省淡水資源量的45%，3.17萬km2流域面積覆蓋4省，入湖河流53條。作為省級(jí)自然保護(hù)區(qū)和生態(tài)功能區(qū)，湖區(qū)生物多樣性豐富，有“日出斗金”之美譽(yù)，是山東省最大的淡水生態(tài)漁業(yè)基地，旅游資源豐富。得天獨(dú)厚的條件，使南四湖具備了調(diào)蓄供水、防洪除澇、維持生物多樣性等多種經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和服務(wù)功能。更重要的是，南四湖還是南水北調(diào)東線工程重要的輸水廊道和調(diào)蓄湖泊。南四湖、梁濟(jì)運(yùn)河在南水北調(diào)東線工程中作為調(diào)蓄水庫(kù)和輸水干線，縱貫濟(jì)寧南北197.9km，占山東段輸水干線長(zhǎng)度的一半。

近年來，為改善南四湖水質(zhì)，濟(jì)寧市牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”“山水林田湖草是一個(gè)生命共同體”的發(fā)展新理念，在強(qiáng)化污染源治理的基礎(chǔ)上，深入開展人工濕地水質(zhì)凈化工程建設(shè)。國(guó)家要求，南水北調(diào)東線通水時(shí)，輸水干線必須全線穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，形成清水廊道。南水北調(diào)東線工程通水運(yùn)行之后，其戰(zhàn)略地位日益凸顯，成為長(zhǎng)江水、淮河水、黃河水和當(dāng)?shù)厮?lián)合調(diào)度優(yōu)化配置的重要組成部分，成為山東省“南北貫通、東西互濟(jì)、湖河串聯(lián)、水系聯(lián)網(wǎng)”的水網(wǎng)咽喉樞紐。

濟(jì)寧作為資源型城市，其特有的地理位置和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形式，決定了濟(jì)寧市環(huán)境保護(hù)工作責(zé)任更重大、形勢(shì)更嚴(yán)峻、任務(wù)更艱巨。為保障南四湖水質(zhì)穩(wěn)定，確保山東省南水北調(diào)東線工程山東段水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，濟(jì)寧市的積極貫徹山東省“治、用、?！辈⑴e的流域綜合治理策略，人工濕地水質(zhì)凈化和生態(tài)修復(fù)工程即是落實(shí)“?！钡闹匾e措。通過人工濕地工程建設(shè)，逐步恢復(fù)南四湖流域地表水體退化的生態(tài)功能，提高河流和湖區(qū)的自凈能力。經(jīng)過多年建設(shè)，人工濕地建設(shè)成效巨大，有效的改善水環(huán)境質(zhì)量，確保南水北調(diào)水質(zhì)安全。

2 工程科研工作成績(jī)

為了探索南四湖流域人工濕地的經(jīng)驗(yàn)和可行性，為濟(jì)寧市全面建設(shè)實(shí)施人工濕地工程提供理論和數(shù)據(jù)支撐，濟(jì)寧市政府委托濟(jì)寧市環(huán)保部門率先邀請(qǐng)青島理工大學(xué)、山東大學(xué)等部門聯(lián)合進(jìn)行了人工濕地實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)。經(jīng)過兩年的科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作，實(shí)踐證明，人工濕地對(duì)污水處理廠處理的達(dá)標(biāo)外排的一級(jí)A中水處理和降解效果是非常明顯的，實(shí)踐證明，對(duì)總磷去除率達(dá)35-60%，氨氮去除率達(dá)35-65%。

3 取得工程建設(shè)成果情況

在取得科研成果的基礎(chǔ)上，2005年濟(jì)寧市正式啟動(dòng)了微山湖新薛河入湖口人工濕地水質(zhì)凈化示范工程，2008年8月竣工并通過驗(yàn)收。示范工程建設(shè)實(shí)施后，最終形成了由滯留塘、穩(wěn)定塘和多級(jí)表面流系統(tǒng)的穩(wěn)定形態(tài)，工程約5000畝的建設(shè)規(guī)模，工程范圍內(nèi)形成了挺水植物、浮葉植物和沉水植物的合理搭配、優(yōu)化配置。運(yùn)行結(jié)果顯示，工程整體運(yùn)行良好，對(duì)水體中主要污染物去除效果明顯，工程進(jìn)水水質(zhì)、水量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過合理的、有效的水力滯留時(shí)間，工程出水水質(zhì)也達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。同時(shí)示范區(qū)內(nèi)茂密的濕地植物還吸引了大量水鳥、野鴨等野生動(dòng)物筑巢棲息，示范區(qū)內(nèi)植物種類比生態(tài)修復(fù)前增加72%，鳥類增加近百種;新薛河示范工程初步形成了一個(gè)具有較好的生物多樣性、較好的水質(zhì)凈化能力和較好的景觀效果的相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。

人工濕地水質(zhì)凈化示范工程的綜合效益的有效展現(xiàn)，極大的促進(jìn)了濟(jì)寧市人工濕地工程的全面推廣，帶來了流域治污理論上的突破。參照已有科研成果和示范工程取得工程效益基礎(chǔ)上，濟(jì)寧市從“十一五”起，在南四湖湖區(qū)、主要入湖河流口規(guī)劃建設(shè)人工濕地工程70處，總投資約33億。截至2019年6月，完成人工濕地項(xiàng)目52處，建成面積達(dá)30萬畝，污水凈化能力達(dá)80萬噸/天。人工濕地水質(zhì)凈化工程的建設(shè)實(shí)施，有效的提高了各入湖河流水質(zhì)，為保障南水北調(diào)東線山東段調(diào)水水質(zhì)安全做出了突出貢獻(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年可消減COD 6976噸，氨氮598噸，總氮967噸，總磷39.7噸。

目前，南四湖大捐、島東、二級(jí)壩、南陽、前白口五個(gè)國(guó)控?cái)嗝婢芊€(wěn)定達(dá)到地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，湖區(qū)空間監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)氨氮、總磷、總氮等營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)點(diǎn)位超標(biāo)率明顯降低，南四湖富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)得到有效控制，南四湖主要入湖河流 18個(gè)考核斷面基本全部達(dá)到南水北調(diào)東線一期工程要求的水質(zhì)目標(biāo)。不僅是環(huán)保效益，人工濕地的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、科普價(jià)值也得到了有效發(fā)揮。

一是生態(tài)效益明顯。通過退耕還濕、退漁還濕，南四湖湖區(qū)魚類、底棲動(dòng)物、浮游植物、浮游動(dòng)物、水生高等植物物種比2010年分別提升了20.9%、48.6%、43.5%、12.1%和6.7%。南四湖濕地范圍內(nèi)浮游植物恢復(fù)至132種，水生高等植物80種，湖區(qū)內(nèi)魚類恢復(fù)至52種，底棲動(dòng)物52種，浮游動(dòng)物65種。流域內(nèi)生物多樣性已逐步恢復(fù)，絕跡多年的小銀魚、毛刀魚等再現(xiàn)南四湖。在南四湖棲息的鳥類已達(dá)200多種，包括白枕鶴、大天鵝等國(guó)家級(jí)珍禽。

二是經(jīng)濟(jì)效益初顯。在經(jīng)濟(jì)效益方面，一是南四湖流域人工濕地工程無論從噸水投資還是噸水運(yùn)行費(fèi)等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均小于其他污水深度處理技術(shù)。以太白湖區(qū)老運(yùn)河人工濕地項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目處理水量3萬方/天，年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用260萬元，則噸水運(yùn)行費(fèi)用為0.24元/方，而城鎮(zhèn)污水處理廠噸水處理費(fèi)用0.4～0.5元/方。同時(shí)，濕地內(nèi)的蘆葦、蓮藕、菱角都具較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，促進(jìn)了農(nóng)民增收，推動(dòng)了湖區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

三是社會(huì)效益逐步體現(xiàn)。人工濕地因其功能與作用與自然濕地的相似性，因此在生態(tài)城市發(fā)展中受到了廣泛的關(guān)注，人工濕地建設(shè)有著不可替代的積極的意義[1]。濕地的功能和美麗得到了廣大人民群眾的肯定與認(rèn)可，人與自然和諧發(fā)展的理念深入人心;人工濕地項(xiàng)目提升了城市品位，引領(lǐng)了城市發(fā)展方向。例如，濟(jì)寧市微山縣、魚臺(tái)縣、金鄉(xiāng)縣均圍繞人工濕地規(guī)劃了新城建設(shè);人工濕地也成為生態(tài)旅游新熱點(diǎn)，各縣區(qū)結(jié)合人工濕地建設(shè)進(jìn)行了道路沿線、湖泊、河岸等的景觀改造，籌劃濕地生態(tài)旅游。微山縣以人工濕地為主線建設(shè)了微山湖濕地公園;北湖生態(tài)濕地景觀，每年吸引游客200萬人次。

四是科普價(jià)值顯現(xiàn)，城市知名度提升。微山縣依托新薛河人工濕地示范工程，建設(shè)微山湖濕地科普館，連續(xù)成功舉辦全國(guó)性濕地論壇，提升了城市知名度。

4 工作創(chuàng)新

為規(guī)范治污舉措，提高環(huán)境監(jiān)管水平，濟(jì)寧市堅(jiān)持精準(zhǔn)施策，建立行業(yè)技術(shù)導(dǎo)則，濟(jì)寧市積極探索“互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)?！毙侣窂剑蛟鞚?jì)寧智慧環(huán)保監(jiān)管平臺(tái)，實(shí)行在線監(jiān)控與網(wǎng)格化監(jiān)管體系的有機(jī)融合。

為確保人工濕地工程的有效運(yùn)行及工程效益的發(fā)揮，減少由于工程地域面積廣，監(jiān)管人員少，人工濕地維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管困難的問題，濟(jì)寧市積極籌措將人工濕地項(xiàng)目的監(jiān)管納入濟(jì)寧市智慧環(huán)保平臺(tái)網(wǎng)格化監(jiān)管。分批次將已完成濕地工程的水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)設(shè)施、視頻監(jiān)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng)至市智慧環(huán)保平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與市平臺(tái)的聯(lián)網(wǎng)對(duì)接，科學(xué)指導(dǎo)項(xiàng)目運(yùn)行。管理人員在指揮中心便可以對(duì)工程運(yùn)行等各方面的問題進(jìn)行查看。確保第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題并對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行查處整改。截止2019年11月，全市人工濕地水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)已有16個(gè)項(xiàng)目完成平臺(tái)對(duì)接，視頻監(jiān)控已有12個(gè)項(xiàng)目完成平臺(tái)對(duì)接。其余工程將分批次陸續(xù)接入環(huán)保平臺(tái)，進(jìn)入網(wǎng)格化監(jiān)管。

5 工程運(yùn)行中存在的問題及建議

5.1 工程運(yùn)行的問題

通過濟(jì)寧市近年來人工濕地水質(zhì)凈化工程的建設(shè)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)來看，工程效益能否有效發(fā)揮，很大的影響因素在于工后期的運(yùn)行管理。一是運(yùn)營(yíng)資金的充足與否則直接影響各工程的運(yùn)行效果的發(fā)揮。二是運(yùn)行主體的多樣性，不同的運(yùn)行主體對(duì)工程管理技術(shù)要求的的不一致性，導(dǎo)致運(yùn)行效果發(fā)揮的差異性。三是冬季隨著溫度的降低，濕地植物的生物活性降低及微生物活性的下降，導(dǎo)致整個(gè)濕地系統(tǒng)的處理能力下降[2]。

5.2 建議

一是建立生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。濟(jì)寧市位于南四湖流域核心區(qū)，主要入湖河流入湖口均在濟(jì)寧轄區(qū)，因此濟(jì)寧市人工濕地工程凈化的來水不僅僅是濟(jì)寧市來水，還承擔(dān)著上游其它行政轄區(qū)來水的凈化任務(wù)，按照“誰污染誰治理、誰治理誰受益”的原則，建議從國(guó)家及省級(jí)層面建立跨市級(jí)行政區(qū)域濕地凈化生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。

二是探索人工濕地的新的運(yùn)行方式。目前建設(shè)實(shí)施的人工濕地水質(zhì)凈化工程，作為水污染治理的一個(gè)環(huán)節(jié)，其運(yùn)行應(yīng)逐步納入水污染設(shè)施運(yùn)行管理中。工程運(yùn)行費(fèi)用可參考現(xiàn)行的城鎮(zhèn)污水處理模式進(jìn)行，這樣既保證了工程的有效運(yùn)行，也減輕了政府的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，加強(qiáng)了環(huán)境治理的公眾參與性，提高了公民的環(huán)境意識(shí)。

三是建立健全各項(xiàng)法律法規(guī)政策，從法律層面確定各工程項(xiàng)目的工程責(zé)任主體，明確各行政部門的主體責(zé)任，完善工程項(xiàng)目的主體運(yùn)行責(zé)任。從根本上解決現(xiàn)行運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)的各種問題，避免因?yàn)榉煞ㄒ?guī)的不完善而導(dǎo)致工程的運(yùn)行不規(guī)范現(xiàn)象，確保工程效益的有效發(fā)揮[3]。

四是因地制宜的選擇適合的植物。人工濕地進(jìn)行植物種植時(shí)，要充分考慮土壤、氣候、水質(zhì)等多種條件，選擇合適的人工濕地植物進(jìn)行種植。

參考文獻(xiàn)

[1] 姚若曦.城市人工濕地建設(shè)探究[J].當(dāng)代縣域經(jīng)濟(jì)，2019，062（01）：54-55.

[2] 熊守存，李輝.北方人工濕地建設(shè)存在問題及對(duì)策[J].北方水利水電，2015（05）：57-58.

[3] 金菊，李立群.大慶市濕地生態(tài)建設(shè)存在的問題及對(duì)策研究[J].對(duì)外經(jīng)貿(mào)，2017（2）：70.