淺談小微濕地修復(fù)

李田 何素琳 幸偉榮

摘 要 小微濕地的建設(shè)與修復(fù)工作對(duì)于我國(guó)環(huán)境保護(hù)具有重要意義?；诖?，介紹小微濕地的定義，分析小微濕地修復(fù)的原則以及修復(fù)模式，闡述了小微濕地修復(fù)的過(guò)濾系統(tǒng)、基質(zhì)、植物和微生物4個(gè)要素，為小微濕地修復(fù)工作提供參考。

關(guān)鍵詞 小微濕地;修復(fù);生態(tài)環(huán)境

中圖分類號(hào)：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.03.009

濕地是在長(zhǎng)期自然演變過(guò)程中形成的水體，具有獨(dú)特的生態(tài)效益，是不可替代的自然資源，其中水文規(guī)模較小的一類歸為小微濕地。濕地中的某個(gè)（些）因素變化時(shí)，會(huì)引發(fā)濕地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的變化，進(jìn)而導(dǎo)致濕地生物群落結(jié)構(gòu)衰退，最終破壞濕地生態(tài)環(huán)境。

我國(guó)非常重視小微濕地的建設(shè)與修復(fù)工作，結(jié)合鄉(xiāng)村振興、美麗鄉(xiāng)村、退耕還濕、河道治理、黑臭水體治理等展開了一系列小微濕地建設(shè)工作。目前，國(guó)家在積極推進(jìn)小微濕地建設(shè)工作，促使數(shù)量龐大的小微濕地成為山水林田湖草生命共同體的重要組成部分，發(fā)揮其生態(tài)服務(wù)功能，以改善生態(tài)環(huán)境。

1 小微濕地的定義

小微濕地在地形地貌、水文狀況上存在較大差異，目前尚無(wú)明確的定義。2019年，北京市市場(chǎng)監(jiān)督管理局出臺(tái)《小微濕地建設(shè)技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）》，將小微濕地規(guī)定在以下范圍之內(nèi)：能周期性蓄水的天然濕地;水面面積在1 hm2以下;如果是河流型的寬度要在5 m以下;有景觀功能和凈化功能的人工濕地。

2 小微濕地的修復(fù)原則

2020年，財(cái)政部辦公廳、自然資源部辦公廳、生態(tài)環(huán)境部辦公廳聯(lián)合印發(fā)《山水林田湖草生態(tài)保護(hù)修復(fù)工程指南（試行）》，強(qiáng)調(diào)了生態(tài)修復(fù)以“自然恢復(fù)為主，人工修復(fù)為輔”的基本原則，同時(shí)為小微濕地的建設(shè)與修復(fù)指明了技術(shù)方向。為了確保生態(tài)修復(fù)“節(jié)約優(yōu)先、保護(hù)優(yōu)先、自然恢復(fù)為主”的基本理念得到落實(shí)，小微濕地的修復(fù)應(yīng)遵循以下原則。

2.1 遵循近自然性修復(fù)原則

項(xiàng)目施工要由傳統(tǒng)的效果修復(fù)向過(guò)程控制轉(zhuǎn)變，采用自然或生態(tài)措施來(lái)營(yíng)造開敞水面、河流片段等微景觀，同時(shí)減少硬化材料的應(yīng)用，盡可能不破壞原有的濕地生境。

2.2 增加小微濕地的生物多樣性

生態(tài)修復(fù)宜就地取材，優(yōu)先選用本地植物豐富小微濕地中的生物種類，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能均處于適應(yīng)與協(xié)調(diào)的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，避免植物種群間互相競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致植物衰退甚至死亡。

2.3 提升小微濕地的自我修復(fù)能力

提升基質(zhì)-植物-微生物三者之間的協(xié)同關(guān)系，即通過(guò)物理修復(fù)-化學(xué)修復(fù)-生物修復(fù)三者聯(lián)合作用，促進(jìn)基質(zhì)中的微生物在植物根系生長(zhǎng)和繁殖，促使水中的可降解污染物快速降解，增加小微濕地生態(tài)系統(tǒng)自我修復(fù)、自我維持能力。

2.4 突出小微濕地修復(fù)的整體性

各種配套工程總體設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌實(shí)施，依照綜合經(jīng)濟(jì)效益最大化原則，使小微濕地的整體修復(fù)效果既自然簡(jiǎn)約，又給人帶來(lái)視覺和美學(xué)享受。

3 小微濕地的修復(fù)模式

小微濕地生態(tài)系統(tǒng)的平衡很容易被打破，因?yàn)樾∥竦孛娣e較小，可容納的水生植物數(shù)量有限，凈化能力受到了限制。在輕度污染的情況下，小微濕地尚可通過(guò)自身能力進(jìn)行修復(fù)，但冬天，水生植物基本處于休眠狀態(tài)，或是環(huán)境原因?qū)е滤参锎竺娣e死亡，會(huì)對(duì)濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)造成影響。針對(duì)小微濕地的這些局限性，需要采用相應(yīng)的輔助性措施，通過(guò)物理、化學(xué)等手段幫助其提高自我修復(fù)能力。

3.1 構(gòu)建流動(dòng)的水系結(jié)構(gòu)，增加含氧量

小微濕地常常因?yàn)樽匀?、地理或人為干擾等被分隔成斑塊狀，各個(gè)斑塊之間聯(lián)系度比較低，沒有完整的水系結(jié)構(gòu)[1]。活水可以確保水中氧氣充足，從而抑制藻類及細(xì)菌的繁殖，使水質(zhì)得以保持。在缺乏外來(lái)水源的情況下，必須通過(guò)補(bǔ)水系統(tǒng)來(lái)確保小微濕地有穩(wěn)定水域面積，構(gòu)建流動(dòng)水系來(lái)滿足濕地生物群落的水分要求。

3.2 修筑景觀式駁岸保護(hù)生態(tài)

岸體在長(zhǎng)期沖刷浸泡下會(huì)逐漸被侵蝕，水土流失又會(huì)使水質(zhì)變差。在坡度舒緩和水位落差較小的地帶，采用樹樁、籬笆、天然石塊等材料修筑自然式駁岸，景觀的層次感通常較好，既最大化地保留了原始生態(tài)結(jié)構(gòu)，又改善了水生動(dòng)物的生存環(huán)境，還對(duì)環(huán)境污染較小;對(duì)陡直或硬質(zhì)駁岸需要進(jìn)行必要的軟處理，比如駁岸放坡、基底覆土種植等[2-4]。

3.3 借助基質(zhì)過(guò)濾雜質(zhì)

基質(zhì)是人工濕地區(qū)別于自然濕地的重要特征，其可通過(guò)吸收、吸附、離子交換及過(guò)濾等去除污水中氮、磷、重金屬等污染物質(zhì)，為濕地植物和微生物的生長(zhǎng)活動(dòng)提供場(chǎng)所，對(duì)水質(zhì)具有凈化作用，且過(guò)濾系統(tǒng)具備的見效快和全天候的特性是水生植物無(wú)法企及的[3]。

3.4 合理選擇水生植物，增加生物多樣性

不同的水生植物對(duì)污染物的吸收能力不同，而且生長(zhǎng)也存在差異，篩選水生植物的標(biāo)準(zhǔn)為：生長(zhǎng)適宜當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，根系發(fā)達(dá)，耐嚴(yán)寒;生長(zhǎng)旺盛，無(wú)嚴(yán)重的病蟲害;在重度富營(yíng)養(yǎng)化的情況下，有抗逆性，能表現(xiàn)出吸收污染物的能力;有特殊的觀賞價(jià)值，能起到美化環(huán)境和點(diǎn)綴景色的作用;在選擇栽種植物時(shí)，要觀察當(dāng)時(shí)的水文狀況，考慮植物在水下部分能忍受缺氧環(huán)境的能力和時(shí)長(zhǎng)。

4 小微濕地修復(fù)的要素

4.1 過(guò)濾系統(tǒng)

按污水在基質(zhì)中的流動(dòng)方式可分為表面型人工濕地、水平潛流型人工濕地和垂直潛流型人工濕地3種。聶志丹等發(fā)現(xiàn)，垂直潛流型人工濕地對(duì)氨氮、總氮、總磷的過(guò)濾效果最好，潛流人工濕地對(duì)高錳酸鉀指數(shù)和葉綠素a的過(guò)濾效果最好，而表面流人工濕地對(duì)各污染物的過(guò)濾效果均遠(yuǎn)低于前兩者[5]?？梢钥闯觯怪睗摿餍腿斯竦剡^(guò)濾系統(tǒng)優(yōu)良。

4.2 基質(zhì)

基質(zhì)按獲取方式可以分為3大類：1）沙、礫石、沸石、頁(yè)巖、石灰石、白云石、陶粒、石英砂、麥飯石及蛭石等天然材料;2）礦渣、爐渣、煤渣、鋼渣、粉煤灰及磚塊等加工剩余產(chǎn)品;3）輕質(zhì)膨脹性集料黏土、活性炭、改性硅藻土及改性沸石等人造材料[6]。李旭東等的研究結(jié)果表明，同條件下，沸石潛流濕地脫氮效果最佳，礫石潛流濕地除磷效果最佳[7]。陳鳴等發(fā)現(xiàn)，在冬季低溫條件下，用沸石作為基質(zhì)的濕地脫氮效果遠(yuǎn)優(yōu)于以爐渣和礫石作為基質(zhì)的濕地[8]。盧少勇等綜合研究后認(rèn)為，瓷砂陶粒、生物炭、沸石和火山巖等孔隙率、滲透系數(shù)等物理性能好，適合作為人工濕地中吸附氨氮的填料[9]。

4.3 濕地植物

不同植物的生長(zhǎng)速度、對(duì)污染物的吸收轉(zhuǎn)化能力和泌氧能力各不相同。陳鳴發(fā)現(xiàn)，在冬季低溫時(shí)，西伯利亞鳶尾耐寒且脫氮效果很好[8]。吳雨涵等研究表明，地下生物量在凈化水質(zhì)過(guò)程中起著重要作用，根系發(fā)達(dá)的植物具有更強(qiáng)的凈化效果，其中眼子菜>菖蒲>鳶尾>茭草[10]。金樹權(quán)等研究發(fā)現(xiàn)，香菇草、水芹和美人蕉等挺水植物具有較高的氮、磷去除率[11]。湯顯強(qiáng)等發(fā)現(xiàn)，水蔥、香蒲和蘆葦可作為有效去除氮磷的濕地的備選植物[12]。

4.4 微生物

大多數(shù)生物化學(xué)反應(yīng)是在酶與微生物的相互作用下進(jìn)行的，因此微生物在人工濕地水處理系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。賴巧暉等分析表明，不同人工濕地微生物物種豐富度指數(shù)與土壤有機(jī)碳、全氮呈顯著正相關(guān)[13]。

5 結(jié)語(yǔ)

國(guó)家有關(guān)小微濕地建設(shè)的規(guī)范編制出臺(tái)將為小微濕地的建設(shè)提供更具體的參考。小微濕地修復(fù)作為改善人類居住環(huán)境的一種治理模式，需要不斷完善法律法規(guī)，提升修復(fù)的科技含量。有效保護(hù)濕地資源，合理利用自然資源，才能使人們賴以生存的生態(tài)環(huán)境更加美好。

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（責(zé)任編輯：趙中正）