人工濕地技術(shù)在水環(huán)境治理中的應(yīng)用

王坤 王泳 鄭帥 曹慶杰

山東鑒璽工程質(zhì)量檢測有限公司 山東濟(jì)南 250200

1 人工濕地種類

1.1 水平潛流人工濕地

水平潛流人工濕地具體是指水資源由床體一端水平流至另一端，進(jìn)而所形成的人工濕地。水平潛流人工濕地床體的填料床數(shù)量具有不固定性，在建設(shè)過程中通常根據(jù)當(dāng)?shù)匚鬯?、水污染程度等進(jìn)行抉擇。水平潛流人工濕地的水利負(fù)荷作用相對較大，對重金屬物質(zhì)的處理作用較為顯著，且在治理過程中不易有蚊蟲、微生物等滋生，進(jìn)而促使治理效率再次顯著提升。水平潛流人工濕地具有處理效率高、占地面積小、不易受氣候因素影響等優(yōu)點(diǎn)，但與此同時(shí)，水平潛流人工濕地還具有一定的弊端，譬如水平潛流人工濕地的建造成本相對較高，由于污水主要在填料下流動(dòng)，時(shí)間較長時(shí)，易使填料床出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，影響地下污水處理，同時(shí)還會導(dǎo)致濕地表面積水，進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

1.2 表面流人工濕地

表面流人工濕地通常距離自然沼澤區(qū)、河道或洼地較近，通過相關(guān)人為技術(shù)處理，進(jìn)而促使其形成表面流人工濕地。表面流人工濕地與自然濕地具有較高的相似之處，水資源均在表面流經(jīng)，且水流速度均相對較緩。利用表面流人工濕地技術(shù)進(jìn)行水環(huán)境治理時(shí)，主要是通過人為干涉與地表植物的作用進(jìn)而達(dá)到污水凈化的目的，常用于雨水凈化、生活污水處理及養(yǎng)殖污水處理的水環(huán)境治理中。

1.3 垂直潛流人工濕地

垂直潛流人工濕地具體是指在人工濕地技術(shù)作用下，促使水資源由地表下填料床層面流動(dòng)。在此過程中，由于填料床層面的氧氣含量始終處于不飽和狀態(tài)，進(jìn)而地表氧氣成分會與水資源一同進(jìn)入到填料床層面，并在填料床層面產(chǎn)生相應(yīng)的氧化反應(yīng)，促使填料床層面相關(guān)物質(zhì)及時(shí)產(chǎn)生脫氮、除磷等反應(yīng)，促進(jìn)硝化作用產(chǎn)生等。但垂直潛流人工濕地也具有有機(jī)物去除效率較低、淹水周期相對較長、垂直潛流人工濕地技術(shù)的操作難度性較高等缺點(diǎn)，另外，當(dāng)水資源污染程度較為嚴(yán)峻時(shí)，填料床層面易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，進(jìn)而影響污水凈化，同時(shí)還易導(dǎo)致人工濕地表面出現(xiàn)滯水現(xiàn)象，對水環(huán)境及其他生態(tài)環(huán)境等產(chǎn)生顯著影響。

2 人工濕地技術(shù)在水環(huán)境治理中的價(jià)值

人工濕地技術(shù)在水環(huán)境治理中的價(jià)值主要體現(xiàn)在2方面，分別為生態(tài)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。首先，生態(tài)價(jià)值主要體現(xiàn)在利用人工濕地技術(shù)可及時(shí)對污水進(jìn)行凈化處理，促使污水中氮、磷、重金屬及有毒、有害物質(zhì)可及時(shí)被消除，促使污水富營養(yǎng)化現(xiàn)象可被及時(shí)改善，進(jìn)而最終水質(zhì)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，通過人工濕地技術(shù)可促使水資源中微生物與動(dòng)植物等平衡穩(wěn)定發(fā)展，進(jìn)而保障生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等。其次，經(jīng)濟(jì)價(jià)值主要體現(xiàn)在濕地地表通常會種植經(jīng)濟(jì)價(jià)值與美觀性相對較高的植物，進(jìn)而通過吸引游客、收割植物等方式獲取一定的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

3 人工濕地技術(shù)在水環(huán)境治理中的具體應(yīng)用

3.1 當(dāng)前水環(huán)境狀況

本文以江西省撫州市為例，城市污水處理廠數(shù)量少、規(guī)模小，部分街道仍使用雨污河流管道、許多污水未經(jīng)過處理直接通過排污管道流入溝渠或河道中，對河流水資源質(zhì)量產(chǎn)生異常影響，同時(shí)也對居民生活環(huán)境、城市生態(tài)發(fā)展等產(chǎn)生巨大影響。通過全面分析進(jìn)而決定采用雨污分流的方式進(jìn)行水環(huán)境治理，將污水進(jìn)行統(tǒng)一匯集并集中處理。

3.2 人工濕地類型選擇

在進(jìn)行濕地類型選擇過程中，通過多番對比可知，表面流人工濕地雖建造成本相對較低，但占地面積相對較大、受氣候因素影響較大、污水凈化效果較為一般。而潛流人工濕地雖建造成本相對較高，但占地面積相對較小、不受氣候因素影響、污水處理效果較為顯著。與此同時(shí)，通過對撫州地形的綜合考量，進(jìn)而決定選擇建造垂直潛流人工濕地。

3.3 具體施工流程

（1）測量放線與土方開挖。施工人員根據(jù)施工圖紙進(jìn)行放線、撒白灰等，進(jìn)而確定施工范圍。在此過程中，施工人員應(yīng)避免時(shí)間過長而導(dǎo)致施工范圍不清晰。在進(jìn)行土方開挖過程中，可將機(jī)械與人工進(jìn)行結(jié)合使用，尤其在管線與樹木較多、機(jī)械無法操作、細(xì)項(xiàng)處理等環(huán)節(jié)中，應(yīng)盡可能選擇人工開挖。當(dāng)開挖工作完成后，施工人員還需對周圍土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，避免其后期出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

（2）土工布施工。施工人員沿砂層表面進(jìn)行土工布鋪設(shè)作業(yè)，在此過程中應(yīng)保證土工布平整性與一致性，不可有破損、漏洞等現(xiàn)象出現(xiàn)。

（3）標(biāo)高控制與填料處理。垂直潛流人工濕地的標(biāo)高主要包括平流人工濕地標(biāo)高與潛流人工濕地標(biāo)高2部分，每部分又具體包括主要標(biāo)高與結(jié)構(gòu)施工標(biāo)高等，施工人員需根據(jù)施工現(xiàn)場具體環(huán)境嚴(yán)格把控標(biāo)高設(shè)定，需遵循標(biāo)高點(diǎn)視野開闊、標(biāo)高點(diǎn)位置安全、標(biāo)高點(diǎn)區(qū)域方便儀器架設(shè)等。在進(jìn)行填料處理過程中，為避免后期出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，進(jìn)而對碎石含泥量有一定標(biāo)準(zhǔn)限制[2]。

（4）透水土工布施工。首先，在攤鋪透水土工布過程中，需充分保證攤鋪平整性，通過設(shè)置余量預(yù)防土工布破損；其次，需充分保障土工布縫合寬度與搭接寬度，避免后期出現(xiàn)脫離現(xiàn)象；最后，對土工布進(jìn)行全面質(zhì)量檢查。

（5）回填?；靥钪饕ù稚?、礫石及種植土回填。其中，粗砂回填需進(jìn)行2次，在進(jìn)行種植土回填過程中，不僅要保證回填厚度，同時(shí)還需保障土壤優(yōu)質(zhì)性，便于提高后期植被存活率。

（6）選擇與栽種植物。在選擇植被的過程中施工人員應(yīng)遵循生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益及因地制宜等基本原則，進(jìn)而促使人工濕地技術(shù)的價(jià)值可得到進(jìn)一步提升。在進(jìn)行栽種過程中，應(yīng)充分保證水資源無毒性、無害性，并在后期給予充分的病蟲害防治措施，進(jìn)而充分保障植被的有效生長。

（7）人工濕地系統(tǒng)的后期維護(hù)。人工濕地在后期運(yùn)行過程中，通常還會產(chǎn)生各種廢棄物等，對此施工人員應(yīng)定期對其進(jìn)行清理，進(jìn)而保障人工濕地功能的長久性。除此之外，還需加大對植被生長的關(guān)注力度，促使水環(huán)境治理效果得到有效保障。

4 結(jié)語

通過將人工濕地技術(shù)運(yùn)用至水環(huán)境治理中，有助于改善水環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境發(fā)展，進(jìn)而促使人們生活環(huán)境質(zhì)量也隨之顯著提升。同時(shí)，還可在一定程度上促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)區(qū)域性的可持續(xù)發(fā)展。