人工湿地生态建设技术10篇(全文)

• 花匠小妙招
• 2024-10-15 16:01

人工湿地生态建设技术（精选10篇）

人工湿地生态建设技术 第1篇

近年来, 我国各地开始大力建设湿地公园, 而人工湿地则成为生态保护、景观建设等多方面的重要因素。人工湿地则以湿地保护、湿地生态及湿地水处理为主要构建形式, 而湿地净化污染物的机理极为复杂, 其中植被起着重要的作用, 所以湿地植物的生态功能和景观价值得到越来越多的关注。

1 植物的生态功能

人工湿地是人工建造和监督控制的, 其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合来进行的, 也正是利用这三种作用的协同关系来进行废水的处理[1]。而生物作用中, 植物的优化配置发挥着重要作用。

1.1 植物在污水处理中的作用

植物在人工湿地的污水处理中有着重要的地位。它起着氧的传输吸收、吸附和富集营养盐以及有机物的积累作用等。不同种类植物在生长速度和对污染物的吸收能力上都有差异。例如, 水生植物芦苇, 对水体中污染物质的吸收、代谢、分解、积累和减轻水体富营养化等具有重要作用;香蒲、浮萍等植物, 对水质净化有很好的作用, 更使生态环境得到有效的改善, 为许多动植物提供栖息地;从各种湿地植物对COD、TN、TP去除效果综合考虑而言, 美人蕉、马蹄莲俱佳, 菖蒲、香蒲对TN去除率较高, 对TP去除率则较差等[2]。

1.2 陆生—湿生—水生植物生态系统

在植物选择和配置方式上, 应依照自然生态系统的演替法则, 体现陆生—湿生—水生生态系统的生态过程特点, 利用不同物种空间和时间的特质差异进行组合构建, 从而在探讨湿地植物生态系统特异的基础上, 开展湿地植物群落营造的研究, 探寻并得出不同湿地植物的科学配置。

人工湿地中水生植物主要形式有:浮水植物、挺水植物和沉水植物。浮水植物主要用于氮磷的去除和提高传统稳定塘效率;沉水植物其主要应用在初级处理和二级处理后的深度处理, 一般人工湿地系统更多的是指挺水植物系统, 在人工种植的水生植物中, 最为重要的也是挺水植物, 浮叶植物次之, 深水植物会伴随着前两种植物群落的固定, 而固着在生境中[3]。例如, 在深水区域宜选择菱浮萍等浮水植物;在水质较差地段可栽植净水效果好的沉水植物;忌用侵害性强的水葫芦、空心莲子草等植物。在水滨地带进行种植时, 应根据树种的高低配置, 实现物种结构的多样性, 同样要注意植物的层次, 疏密有距, 构建科学的湿生植物系统, 保持良好的岸线景观。此外, 在设计中还要注意种植一些动物食源植物和鸟嗜植物, 在湿地景观区域内水体的一侧尽量设置高大的乔木及适当的陆生植物群落, 以便为鸟类提供食物来源和充足的活动空间。

2 植物的景观功能

2.1 水生—湿生—陆生植物的景观优化

湿地植物景观主要是通过湿生植物、挺水植物、浮水植物和沉水植物的配置来表现。由于大多数湿地植物属于落叶或半常绿的多年生草本植物, 春夏生长旺盛而秋冬枯萎, 因此, 人工湿地系统更应考虑陆生植物的群落配置, 以改善枯萎季节的景观效果。而冬季时人工湿地芦苇枯黄, 只有少量松树等仍为绿色, 可适当增加常绿植物来丰富冬季色调。

2.2 植物配置的视觉效果

植物种植设计, 在视觉效果上必须相互衬托, 形成丰富而又错落有致的效果, 尤其要增加观花植物数量, 很多湿地公园, 整个植物生长的季节很少可以见到观花植物, 而由于湿地的特殊环境, 配以或是挺水或是浮水的观花植物, 更能体现其湿地特有的景观特点。唐山市可以应用的湿生观花植物有荷花, 千屈菜, 鸢尾, 玉簪, 荇菜等。如春赏鸢尾、荇菜花;夏观荷花、凤眼莲, 秋游香蒲、芦苇荡等。临路方向可以浮水或低矮植物为主, 使植物主体隔水相望, 或在沿岸栽植宿根花卉、花灌木等, 互为补充, 增加景观效果。

3 唐山市人工湿地植物配置选种

在人工湿地构建中, 水生植物, 湿生植物, 陆生植物都应该按一定比例配置, 形成一个种群间相互协调、不同生态特征的植物各司其职、稳定性好、季相丰富的复层混交的植物群落, 使植物在观赏性、生态性及经济性上达到有机结合。

通过以上分析, 以唐山市某居住区人工湿地环境为例, 研究植物配置的最佳组合。

水生植物———挺水植物选择香蒲, 野慈姑, 芦苇, 芦竹, 水葱, 菖蒲, 德国鸢尾, 花菖蒲, 黄菖蒲, 荷花, 千屈菜, 水芹等;浮水植物选择浮叶慈姑, 萍蓬草, 芡实, 菱, 荇菜, 槐叶萍等;沉水植物选择矮慈姑, 苦草, 黑藻, 金鱼藻。如在水景观附近合理安排植物, 可采用不同高度植物错落配置或相同高度不同颜色植物, 如荷花有丰富的颜色, 萍蓬草的花为黄色, 而千屈菜的花为紫红色;合理利用不同种属植物开花时间差, 避免所有植物都集中在短期内盛开, 出现长时间枯萎期, 导致景观价值降低。

湿生植物———垂柳, 旱柳, 加杨, 元宝槭, 瑞木, 水杉, 水松, 落羽杉, 枫杨, 白蜡, 桧柏以及夹竹桃等。在沿岸边缘带选种姿态优美的耐水湿地植物, 如柳树、水杉、水松、迎春等进行种植, 以低矮的灌木和高大的乔木相搭配, 用美学原则组织其色彩、线条、姿态等, 创造出丰富的水岸立面景色和水体空间景观对比构图效果, 建立一个水与岸自然过渡区域。

陆生植物———采用乔灌草三层相结合的植物配置模式, 种植一些豆科植物, 上层植物选择落叶乔木毛白杨、臭椿、国槐、银杏, 常绿乔木 (侧柏、油松) ;中层植物选择:金银木、红瑞木、小叶黄杨、紫丁香等;下层植物选择铺地柏、金银花;地被植物不仅可以覆盖裸露的土面, 保持水土, 丰富植物群落在空间上的层次, 还可以应用不同的植物, 营造出规则式、自然式或者两者相结合的景观空间。

4 结束语

人工湿地环境中合理的植物配置, 不仅在视觉效果上相互衬托, 形成丰富而又错落有致的景观, 而且对水体污染物处理的功能也能够互相补充。另外, 在植物的配置方面, 还应考虑尽量采用本地植物, 选择乡土树种, 根据水位的变化及水深情况构建植物群落, 体现当地自然生态环境, 保持地域性的生态平衡。而在此基础上建立的唐山市某居住区人工湿地植物筛选与配置, 具有乡土化、经济性和地域性的特色, 以期为本市和其他地区多种形式的人工湿地系统的植物配置提供示范作用。

参考文献

[1]Tennesse Valley Authority.River Basin Operations Water Resources, Destruction of Constructed Wetlandsfor Treatment of Municipal Wastewater, Monitory Report for the Period:Marc 1989, 1990;5.

[2]李文英.几种常见湿地植物及其去污效果[J].湿地科学与管理, 2007, 3 (2) :63-64.

[3]张毅川, 乔丽芳, 陈亮明.城市湿地公园景观建设研究[J].重庆建筑大学学报, 2006, 28 (6) :18-23.

人工湿地生态建设技术 第2篇

关键词：生态景观设计论文发表,发表公园景观设计论文,景观生态规划论文投稿

论城市人工湿地规划与生态景观设计

城市人工湿地不仅仅是完整的生态系统，对于保护生态环境意义重大，并且还具有一定的景观价值。人工湿地在净化城市水资源的同时，还可以规划生态景观。基于此，主要分析和研究城市人工湿地规划与生态景观设计，改善城市生态环境。

湿地是生态功能和生物多样性的代表性生态系统，具备净化水质、涵养水源、调节气候及美化环境等作用。人工湿地能够自我完善、自我净化，拥有相应的生态效益和经济效益。随着城市发展和人们生活水平的提高，人们开始逐渐重视城市景观环境，临水建筑成为现代建筑的主要形式，人工湿地规划和生态景观设计对于城市发展具有十分重要的作用。湿地发展现状

湿地在世界各地广泛分布，是人们赖以生存的重要条件，也是十分重要的环境资源。水生文明和水力文明的发展和建立都是以湿地为基础。湿地对于控制污染、调节和抵御洪水以及降解污染等具有重要意义，被称之为地球之肾。湿地是很多动植物栖息的地方，尤其是鸟类。由于人们对湿地的认识不足以及人口的快速增加，使湿地的使用和开发不是十分合理，甚至遭到破坏。因此，促使湿地丧失自然特性，面积急剧降低，生态价值不断下降，很大程度影响了自然湿地的存在。如果仅依靠传统的方式或者自然保护区域来对湿地进行保护已不能满足发展的需求及生态恶化的速度。只有充分发挥湿地的作用和功能，正面面对湿地系统的自然交替和存在，才能抑制湿地的破坏程度。人工湿地基本概念和特点

人工湿地属于使用人为方式形成拥有湿地性质以及功能的生物、土壤、生态系统和水体等，相比较自然湿地来说，人工湿地的植物种类、基质等具有很高的人为选择，具有比较简单的空间结构以及简单的食物网、单一的营养结构，对于有机污染物具有很高的降解能力，可以合理地把水里的污染物变为氮、碳等被湿地植物吸收，从而达到净化湿地的目的。在人工景观上不断发展生态理论，人工湿地不仅可以净化水质，还成为重要的生态景观，形成的处理污水系统不但可以处理污水，还拥有水景观特点以及生态湿地系统的特征，具有独特的功能、结构等优势。人工湿地具有特定的消费者、生产者及分解者，利用流动水体、透水性基质、生物种群以及植被形成的能够适应污染环境的人工复合湿地系统，可以净化环境和水体，属于半自然水景观。人工湿地拥有生态环境系统和自然生态群落，视觉上具有自然特色和生活情趣，能够集景观与功能于一身的生态景观环境资源，对于净化城市空间具有很大作用，提高了城市湿地空间的活力。城市人工湿地规划与生态景观设计

在设计具有景观功能的人工湿地时应遵循生态理念，在保障湿地生态系统可持续发展的前提下，充分利用现代景观设计方式及工程技术，建立能够满足湿地需求、生态美学要求以及展现自然与人类活动的人工湿地系统，为人们的生活提供良好的生态环境。

第一，从设计布局角度来说，基于整体环境来全面统一规划，分析湿地系统所需要环境的实际特点，合理科学地设计和规划周围居民生活环境和城镇发展的功能，以便于达到协调和平衡环境的目的，保证陆域环境和湿地环境的完整性。避免由于过分分割湿地环境导致的湿地生态系统功能退化，合理连接周围自然环境以及城市湿地，保证拥有良好的湿地生态通顺廊道，达到良性循环的目的。

第二，从工艺选择角度来说，依据水环境和水质方面进行合理的设计，并且定量分析水体水质水量以及水污染情况，充分结合地形地貌和水文情况，明确处理水污染的规模和除去的污染物，从而保证可以合理设计湿地工艺，不断满足水质净化的实际需求。从人工湿地类型上分析主要有潜流湿地、表面流湿地及垂直流湿地。现阶段，构建的人工湿地是由一种类型或者一种组合的交替运用，也就是人工复合流湿地系统。

人工湿地生态净化系统大有可为 第3篇

天泉人工湿地生态净化系统位于岳麓区莲花镇立马村，莲花镇地处湖南省长沙市岳麓区西南，镇域总面积113平方公里，辖16个村和1个社区居委会，人口5.1万。有农田2061公顷，山林7693公顷，森林覆盖率58.4%，水面661公顷，是典型的丘陵乡镇。2008年10月，莲花镇被列为湖南省“两型社会”建设示范镇，2010年又将莲花镇确定为湖南省“城乡一体化”建设示范镇。按照“城乡一体化”建设、“两型社会”示范镇建设的目标任务，将莲花建设成中国最美丽乡村的目标，全面推进城乡一体化“两型社会”示范镇建设又好又快发展，取得了显著的成效。

通过对莲花镇立马村污水调查，发现上游农村生活污水的直排对系统入水水质影响大；水系中游及下游农业面源污染严重，水体混浊发黑，呈富营养化趋势，对下游居民生产、生活造成一定影响，也影响区域内生态景观形象，流入下游污染河、湖。

根据莲花镇立马村自然资源以及水污染现状，长沙市林业局决定，由湖南天泉生态草业工程有限公司对实行整村土地流转的立马村进行人工湿地生态净化示范推广，并通过中南林业科技大学进行技术支撑。确定采取“生物塘+生态沟渠+人工湿地”的模式进行污水治理，利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来净化各类固、液、气污染物质。系统建成后，生活污水和基质厂房排水经多级植物塘和生态沟渠处理后逐步净化，通过人工湿地系统对混合污水进行深度处理。

人工湿地是该系统的核心工程，由“表-潜-表”三级串联的人工湿地单元组成，主要包括表流湿地单元（A）、水平潜流湿地单元（B）、表流湿地单元（C）。

该湿地系统在水平潜流单元构建生物再生型吸附缓冲系统，采用廉价、吸附容量大、通透性好的石灰石作为主体填料，同时选择与种植主根系分布在石灰石填料层的多年生木本植物，间种季节性草本植物，利用介质层植物根系与微生物膜的再生功能，实现填料吸附、沉淀、生物降解、吸收和转化的平衡，增强系统抗污染负荷能力，提高系统稳定与可持续性。

通过对该系统出水检测，主要污染物指标，经人工湿地处理后，平均去除率均达到80.4%以上。其出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级A标准，稳定水质后将用于草毯生产的灌溉用水。同时，该系统通过利用进水和出水落差自流的方式流动，零能耗运转，不需要任何能耗和药剂费用，运行费用低。

人工湿地系统是一个具有高效去污和生产功能的复合生态系统，该系统内配置季节性植物群落，运用草本、木本植物，观花、观叶植物，挺水、浮水植物，进行混种、间种、单种等多种方式，通过丰富系统生物多样性来强化湿地生态净化系统的时空与营养结构功能，确保换季时各单元留存的植物数量，创造湿地生态系统景观效益。在治理农村污水，改善当地环境的同时，提升当地知名度，带动旅游产业的发展。通过该系统与湿地植物繁殖项目相结合，繁殖相关湿地植物并进行销售增加收益，建成后，预计每年至少能带来30～50万元收益。

同时，该人工湿地生态净化系统也是生产系统。由于系统中动植物的生长繁殖，系统有机物质总量在增长。因此，必须建立科学的生物收获方式，快速削减系统BOD总量。湿地植物换季时统一收获，与有机生活垃圾一并收集，应用于农业废弃物资源化利用项目，该项目通过天泉公司特有生物发酵技术后制成生态基质，用于生态园内草毯生产，实现了农业产业化循环模式。在治理污染的同时，美化和改善了农村人居生态环境，同时为当地村民提供了一定数量的就业岗位。

随着人工湿地净化系统投资运行，每天能回收处理污水5000吨，减少了污染，使环境得到了保护，大幅度减少了对地下水的污染，使立马村周边的生态环境得到明显改善。同时，农业废弃物资源化利用、生态草毯规模化生产、湿地植物繁殖等相关配套项目先后开展，使项目所在区域农村污水得到无害化、稳定化、减量化、资源化处理，进一步带动当地经济发展，改善当地的环境，促进地方农村污水处理工程建设。如果我们对生产、生活污水，通过从源头进行人工湿地净化处理，那么，流入大江、大河的水，就不会有污染了。该人工湿地污水处理项目的成功实施，将会极大推进全市乃至全省农村污水处理项目的实施，为解决我国农村污水问题提供一条绿色、低碳、循环的途径。

人工湿地生态建设技术 第4篇

采煤沉陷区是因地下采煤后,造成的地表下沉、塌陷形成的地质灾害区域。采煤沉陷区造成土地利用问题,对城市发展造成不利影响。湿地作为“地球之肾”,在涵养水源、降解污染、净化空气、调节气候、减低噪声、调节降雨径流、维持生态平衡、保持生物多样性等方面具有不可替代的作用。然而,因垦荒、农耕、伐林等人为因素使湿地面积日益萎缩,功能与效益日趋减少。在这种情况下,如何整治采煤沉陷区,建立合理利用湿地和有效保护湿地已成为环境保护关注的焦点,也是相关领域研究的热点。[1]为了有效改善城市生态环境,实施可持续发展战略,1996年唐山市开始进行市区南部采煤沉陷区的综合整治工程,多年的综合整治取得了较好成果,初步建成面积为350公顷的南湖公园。

2 材料和方法

唐山市作为以煤炭兴起的资源型工业城市,百余年的煤炭开采,对唐山市的生态环境造成了严重破坏,其中地面沉降、塌陷是一个很重要的方面。经过长期的沉降、塌陷过程,电厂粉煤灰等固体废弃物的堆弃,采煤沉陷区成了荒芜废弃地。唐山市南湖公园位于市南部,是唐山市2.08万公顷采煤沉陷区的一部分,南湖公园的规划生态建设面积为1800公顷(其中水面195公顷),目前完成整治面积1300公顷,形成以采煤沉陷区建成的城市人工湿地公园。本研究以此为研究对象。采用实地考察、调查问卷、专家访问等方法对其环境生态社会效益的进行了调查。

3 结果

3.1 人工生态系统的初步形成

依据生态调查方法,统计植物达30万株。树种有毛白杨、速生杨、泡桐、金丝柳、垂柳、国槐、千头椿、五角枫、银杏、火炬树、油松等乡土树种,乔木胸径为4~6厘米,按3、4、5米的株距,自然式栽植。成活率均在95%以上。这些生态防护林,构成了整个生态景林的骨架,以这个骨架为背景,沿主路的两侧,自然组团式栽植了丁香、海棠、碧桃、紫薇、金银木等灌木,栽植了桧柏、色块等造型植物,在灌木丛下,栽植月季、花卉、用野牛草和冷季型草建植草坪,在较平坦的开阔地段,栽植高大的雪松、白皮松、油松等常绿点景植物,形成大片的树林草地。植物生态已初具规模。乔、灌、草的有机结合。

南湖公园有32.5公顷因采煤下沉形成的水面,水面的北侧生长着部分香蒲、芦苇等挺水植物。堤岸以火炬树为主、组团式配植了柳树、皂角、金银树、连翘、丁香、紫叶李等落叶乔灌木。草坪分别用野牛草、冷季型草栽植,西坡面用8~10米行距栽植地锦,栽植了白皮松和油松,长势良好,为冬季增加了绿色。东侧用毛石护坡,其它湖岸经过削坡清理后,移植野牛草护坡,减少了湖岸滑坡、泥土对湖水的污染。湿地上大量种植了荷花、睡莲、芦苇、菖蒲等植物。统计表明,生长在湖中的各类植物已经达到了60多种,各种动物、鱼类达到50余种,一些鱼类、水生动物可以隐藏在湖的中心处和深水处,减少了人为因素的干扰,湖中的浮游植物、浮游动物和自由生物明显增多,水鸡、沙鸥和野鸭也逐年增多,特别是野鸭种群由最初的十几只,发展到目前的600余只。

3.2 城市人工湿地公园的生态环境效益

该人工湿地生态系统是一个复杂的非线性动态过程,是由湿生、沼生和水生植物、动物、微生物等生物因子以太阳辐射、气候、水文、土壤等环境因子通过物质循环、能量流动和信息传递构成的一个独特的生态系统。它们总在发展和变化,其内部各组成要素之间以及各要素与外部环境之间存在着相互制约、相互作用的复杂关系,其组成结构反映了时空的差异性,每一个系统均有一定的变化容量来吸收人类造成的压力,保持它自身必要的生态过程和功能。[2]

3.2.1 降解污染物

一方面,南湖公园湿地面积较大,当城市污水毒物和杂质流入湖内时,会被很大程度的稀释,有利于毒物和杂质的沉淀和排除。另一方面,湖内的生物和化学过程可使有毒物质降解和转化,一些湿地植物像芦苇、香蒲、荷花等也能有效地吸收有毒物质,净化湖内水质。经环境检测,水质达到了一般景观用水标准。

3.2.2 微调节地下水位

南湖公园地表水与浅层地下水相连。春冬两季,湖内水位较低时,浅层地下水转化为湖水;夏秋两季,湖内水位较高时,湖水转化为浅层地下水,由此湖水和浅层地下水得到源源不断地补充和更新。同时,在这个过程中对地下水位也起到微量的调节作用。

3.2.3 净化空气

众所周知,植被可以吸收二氧化碳,释放氧气,吸收大气污染物,减轻大气污染,净化空气。经估算,南湖公园现有的林地、草坪等植物每年可以释放氧气3360吨,吸收二氧化硫18.3吨,滞留大气颗粒污染物3352吨,大大减轻了周围区域的污染程度。经检测南湖公园空气质量全年可以达到二级以上。

3.2.4 调节微气候

南湖公园的气候微调节作用表现在两个方面:一方面,强烈的水面蒸发(湿地蒸发是普通水面蒸发的2~3倍)近地层空气湿度增加,降低周围区域的气温,减少城市热岛效应。另一方面,园内的林木通过蒸腾作用对周围气候具有一定的调节作用。[3]

3.2.5 降低噪声污染

城市交通、工业机械等原因造成的噪声问题影响着城市居民的健康。研究表明,柔软的草坪比水泥步行街的噪声低3dB;同时,其他植被也可降低噪声:不小于5m宽的密集灌木林可降低噪声2dB,而50m宽的森林可降低噪声3~6dB;100m宽的密集植被仅可降低噪声1~2dB。[4]南湖公园的绿地、林地、草坪都可以有效的吸收和降低噪声,游人可以在这里得到大自然的和谐与宁静。检测结果表明:南湖公园的噪声值优于环境噪声标准的二类标准。

3.2.6 保护生物多样性

南湖公园独特的水文、土壤、气候等环境条件为丰富多样的动植物群落提供了复杂而完备的特殊生境。目前,生长在这里的各类植物已经达到60多种,各种动物和鱼类也到达50余种。

3.3 南湖公园的社会效益

3.3.1 合理利用国土资源

南湖公园煤矿采沉区的一部分,离市区较近,整治前垃圾遍野、污水横流,对周边区域的生态环境和人民生产生活带来了不同程度的负面影响。创造性的利用这块废弃地建成城市湿地公园,综合利用了大片土地资源。

3.3.2 增加就业,促进当地经济发展

整治采沉区累计完成数亿元的投资,解决了部分人员的就业问题。公园建设中所需的大片林木、草坪等植物,调整了周边村庄的农业种植结构,促进了苗木业的发展,增加了农民收入。另外,南湖公园建设使建筑业及其相关产业增值。

3.3.3 为市民提供锻炼和娱乐场所

南湖公园树木成荫、草坪翠绿、湖水清澈、禽鸟翩迁,还设置了廊、亭、桥、石桌、石凳等园林设施,这里特定的生态环境,具有调节气候、吸附尘埃和有害气体、净化水质、降低噪音等多种功能。保护区空气清新、含氧量高、细菌含量低、尘埃少、噪音低、空气负离子含量高,成为市民休闲娱乐和锻炼身体的好去处。对提高人们的健康水平,改变人们的精神面貌,具有重要意义。

4 结论

唐山市完成的市区南部采煤沉陷区的综合整治工程,取得了较好成果,建成面积为350公顷的南湖公园,成为城市湿地公园。调查结果表明:煤沉陷区建设城市湿地公园有良好的生态环境效益和社会效益。

摘要：调查采煤沉陷区建设城市人工湿地公园的生态环境社会效益,为采煤沉陷区的整治和城市生态环境建设提供参考。以唐山市改造采煤沉陷区建设的城市人工湿地公园为背景,采用实地考察、调查问卷、专家访问等方法对其生态环境社会效益的进行了调查分析。取得采煤沉陷区建设城市公园的生态环境社会效益的基本状况。

关键词：调查分析,采煤沉陷区,城市公园,生态环境,社会效益

参考文献

[1]杨京平.生态工程学导论[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2]金岚.环境生态学[M].北京:高等教育出版社,1992.

[3]杨士弘,等.城市生态环境学[M].第二版.北京:科学出版社,2003.

人工湿地污水处理技术 第5篇

摘要：人工湿地作为一种新型生态污水处理技术，在实际应用中取得了快速发展。为了适应我国对这一技术的迫切需要，本文介绍了目前人工湿地污水处理的工艺结构、基本设计方法，阐述了人工湿地污水处理系统工艺设计的主要内容及存在的若干问题，并提出了开展人工湿地工艺设计研究的一些设想。

关键词：人工湿地；污水处理；工程设计

Abstract : As a new type of ecological wastewater treatment technology ,constructed wetland has been developed at a great speed in its application.In order to satisfy the urgent need of this technology in China ,the basic configuration , types and design methods of current wastewater treatment technology by constructed wetland are introduced ,and the main contents and problems of the process design of constructed wetland for wastewater treatment are summarized , and some research interests are proposed in this paper.Key words : construced wetland;wastewater treatment;process design 引言

近年来，各种水处理技术在实际应用中取得了不断的发展，特别是作为二级处理的活性污泥法以其工艺相对成熟、运行稳定、处理效果好而成为城市污水处理的主流工艺，但传统的活性污泥不仅基建投资大，运行费用高，且主要以去除碳源污染物为目的，对氮、磷等营养物质的去除则微乎其微，经处理后的出水排入水体后仍将引起“富营养化”等环境问题。三级处理虽可解决上述问题，但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。同时事实也说明，单纯依靠传统的人工处理方法在我国当前的情况下尚难以从根本上解决水污染问题，只能延缓其发展趋势。70年代以来，人工湿地处理技术的提出和发展，为综合解决上述问题提供了一种新的选择。

人工湿地是一种人工建造和监督控制的与自然湿地相类似的地面，是人为地将石、砂、土壤等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统[1]。由于人工湿地具有处理效果好、建设和运行费用低、易于维护管理等优点[2,5 ]，因而受到世界各国的普遍重视，成为近年来发展较快的一种污水处理新技术[6]。

但是，由于人工湿地污水处理技术还处于开发阶段，尤其在我国人工湿地污水处理技术的发展及其应用时间还相对较短，还没有比较成熟的设计参数，其工艺设计也还处于试验阶段；人们对其的认识较少，加之存在许多亟待解决的问题，因而人工湿地的应有潜力未能得到深入挖掘。本文将在阐述人工湿地污水处理系统工艺设计的主要内容及存在的若干问题的同时，提出一些开展人工湿地工艺设计研究的设想和展望，以供广大环境保护工作者参考。人工湿地的类型与工艺流程

人工湿地系以人工建造和监督控制的、与沼泽地相类似的地面，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用以达到对污水的净化。此种湿地系统是在一定长宽比及底面坡度的洼地中，由土壤和填料混合组成填料床，废水在床体的填料缝隙或在床体表面流动，并在床体表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物，形成一个独特的动、植物生态系统，对废水进行处理[7]。

人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型[7]：①自由水面人工湿地(简称FWS，或称地表径流型人工湿地)，②潜流型人工湿地(简称SFS)。FWS系统中，废水在湿地的土壤表层流动，水深较浅(一般在0.3～0.6m)。与SFS系统相比，其优点是投资省，缺点是负荷低。北方地区冬季表面会结冰，夏季会滋生蚊蝇、散发臭味，目前已较少采用。而SFS系统，污水在湿地床的表面下流动，一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力；另一方面由于水流在地表下流动，保温性好，处理效果受气候影响较小，且卫生条件较好，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统，但此系统的投资比FWS系统略高。

人工湿地的工艺流程有多种，目前采用的主要有：推流式、阶梯进水式、回流式和综合式4种，如图1所示[7]。阶梯进水可避免处理床前部堵塞，使植物长势均匀，有利于后部的硝化脱氮作用；回流式可对进水进行一定的稀释，增加水中的溶解氧并减少出水中可能出现的臭味。出水回流还可促进填料床中的硝化和反硝化作用，采用低扬程水泵，通过水力喷射或跌水等方式进行充氧。综合式则一方面设置出水回流，另一方面还将进水分布至填料床的中部，以减轻填料床前端的负荷。实际设计中，人工湿地的运行可根据处理规模的大小进行多级串联或附加必要的预处理、后处理设施构成。这样的多种方式的组合，一般有单一式、并联式、串联式和综合式等，如图2所示[7]。在日常使用中，人工湿地还常与氧化塘等进行串联组合。

人工湿地污水处理系统一般包括前处理和人工湿地两部分。前处理一般包括化粪池、格栅、沉砂池、沉淀池、厌氧池和兼性塘等。直接将未经沉淀处理的污水引入人工湿地，虽然首级人工湿地的COD、BOD、SS的去除率高，但容易引起堵塞等问题，使维护费用增加。因此，将沉淀池或稳定塘作为人工湿地系统前处理是非常必要的。人工湿地一般工艺处理流程见图3[7]。

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d 图1 人工湿地的基本流程

a.推流式；b.回流式；c.阶梯进水式；d.综合式

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c

b

d

图2 人工湿地的不同组合方式 a.单一式；b.串联式；c.并联式；d.综合式

图3 人工湿地一般工艺处理流程 人工湿地系统的设计

人工湿地污水处理技术还处于开发阶段，尤其在我国还没有比较成熟的设计参数，其工艺设计也还处于试验阶段。其设计受很多因素的影响，主要是：水力负荷、有机负荷、湿地床的构造形式、工艺流程及其布置方式、进出水系统的类型和湿地所种植植物的种类等。由于不同国家及地区的气候条件、植被类型以及地理条件各有差异，因而大多根据各自的情况，经小试或中试取得相关数据后进行设计[7]。

3.1 选址及污水量和污水水质的确定

在人工湿地修建前，先进行污水量的调查和污水水质分析，确定处理规模以及有关污染物的去除率，设计处理后污水必须达到国家规定的污水排放标准。然后，根据地质、地貌、水文、污水出口等自然状况以及市政规划等因素选定人工湿地地址。比如地形有一定自然坡度可减少开挖土方量，有利于排水、降低投资且减少对周围环境的影响；一般人工湿地应建在非洪涝灾害区或则需考虑修建相应的防洪措施；在房价较低地段修建可大幅度降低修建成本等。

3.2 植物的选择

人工湿地系统设计中，应尽可能增加湿地系统的生物多样性，以提高湿地系统的处理性能，延长其使用寿命。植物在碎石中为微生物提供场所，在整个湿地系统中占有重要的地位，因此应慎重选择。

总的来说，选择植物应该满足：(1)耐污能力和抗寒能力强，适宜于本土生长，最好以本乡土植物为主；(2)根系发达，茎叶茂密；(3)抗病虫害能力强；(4)有一定的经济价值。而常用的植物有芦苇、香蒲、大米草、美人蕉、水花生和稗草等，目前最常用的是芦苇。芦苇的根系较为发达，具有巨大比表面积的活性物质，其生长可深入到地下0.6～0.7m，具有良好的输氧能力。种植芦苇时，一般应尽量选用当地芦苇进行移栽，即将有芽苞的芦苇根分剪成10cm长左右，将其埋入4cm深的土中并使其端部露出地面。插植的最佳季节在秋季或早春，插植密度可为1～3株/m2。

3.3 填料的选用

湿地床由三层组成，表层土壤、中层砾石层和下层小豆石层。表层土壤可用当地表层土，优先选用钙含量为2～2.5kg/100kg的混合土，以利于提高脱磷效果。在铺设表层土时，要将地表土壤与粒径为5～10mm石灰石掺和，厚度为150～250mm。表层以下采用粒径在0.5～5mm的砾石或花岗岩铺设，其铺设厚度一般为0.4～0.7m，有时也采用粒径在5～10mm或12～25mm石灰石填料。进水配水区和出水集水区的填料常采用粒径为60～100mm的砾石，分布于整个床宽。由于表层土壤在浸水后会有一定的下沉，因此，设计的填料表层标高应高出期望值10%～15%[7]。

3.4 基本技术参数的确定

主要是确定污染物负荷、停留时间、水深和所需的土地面积等技术参数，污水的特性、地理位置、气候条件、人们的生活方式、经济和科技水平等均影响工艺参数的选择。基本技术参数见表1[7]。

表1 人工湿地基本技术参数

设计参数 单位 FWS SFS

水力停留时间 d 4～15 4～15

水深 ft 0.3～2.0 1.0～2.5

BOD5 水力负荷率

lb/acre.d ＜60 ＜60

Mgal/acre.d 0.015～0.050 0.015～0.050

面积 Acre/(Mgal/d)67～20 67～20 注：ft×0.3048＝m

lb/acre.d×1.1209＝kg/hm2·d

Mgal/acre.d×0.9354=m3/m2·d

Acre/(Mgal/d)×0.1069= hm2/(103m3/d)3.4.1 基本几何参数的确定

在人工湿地的设计中，湿地的长宽比可按下列公式计算：

为保证废水以推流方式流经湿地，一般要求长度应＞20m，长宽比L/W不应过大，建议控制在3∶1以下，常采用1∶1，对于以土壤为主的系统，L/W比应小于1∶1[1]。根据现有人工湿地的设计与运行经验，一般单个碎石床的长度＜50m，宽度为25～30m，湿地床的深度一般根据水生植物自然根系的延伸程度来设计的，多数为0.6～0.7m。

3.4.2 FWS系统的设计[7]

由于废水在人工湿地中流动缓慢，故人工湿地通常可视作一级推流式反应器，稳态条件下可用以下反应动力学公式描述：

基于人工湿地的影响因素较为复杂，各国研究者对湿地床的尺寸提出了不同的计算方法。Reed建议FWS系统可用下列方程计算[8]：

Tchobanoglour建议，设计水温为T时，反应动力学速率常数可由下式确定[8]：

当湿地床的底坡或水力坡度不小于1%时，上述方程可调整为： 对床表面积As，Kaklec和Knight建议用下式计算：

初步设计时，k值可取34m/y，背景BOD5值可由下式计算：。FWS系统的有机负荷

随废水性质和条件变化很大，其范围在18～110kgBOD5(ha·d)。一般只作为设计校核的指标，它的控制对维持系统好氧状态及防止蚊虫、恶臭等非常重要。

FWS系统的水力负荷可达150～500m3/(ha·d)。在确定水力负荷的同时应考虑气候、土壤状况、渗透系数和植被类型等场地类型，还应考虑接纳水体的水质要求，尤其注意由于蒸发、蒸腾的失水量对夏季处理的影响及在干旱地区设计湿地的可行性[7]。在特殊情况下，要求湿地设计达到零排放时，湿地中的水主要通过蒸发、蒸腾、补充地下水或系统内回用等途径完成，这时水力负荷及水平衡计算是设计时需要重点考虑的问题。

3.4.3 SFS系统的设计[7]

1．湿地床坡度的确定。

在SFS系统中，水流有两种流态，层流和紊流。当湿地床中所用填料的粒径不大，污水充满整个填料缝隙并处于饱和状态时水流为层流，此时填料床的坡度可用Darcy公式计算[8,10]：

对于其中的渗透系数Ks，到目前为止尚无准确的测定，如果是以砾石为主的湿地床，欧洲人建议取10-3m/s，而美国的经验认为Ks不宜大于10-4m/s。

一般认为当湿地床中的渗流雷诺数Re大于1～10时，水流变为紊流，此时不宜用Darcy定律来描述了，尤其是当采用的填料粒径较大时，则需要考虑水流的扰动作用了。此时宜用Ergun公式来描述[8,10]，即：

2．湿地床表面积的确定。湿地的表面积As可用下计算[8]：

式中KT与温度的关系为。据有关文献报道和实际试验，某一特定SFS系统的K20与床

体填料的孔隙率n有关，关系式为，对典型城市污水取K0=1.839d-1，高浓度有机工业废水

K0=0.198d-1。

英国人Kitkutb推荐用下列公式计算表面积：

。附－符号说明：

Ac，As—湿地床的横截面积，表面积，m2； Se，So—进水、出水BOD5，mg/L； Q—平均设计流量，m3/d； Ks—渗透系数，m3/(m2·d)；

K20，KT—温度20℃，T℃时的速率常数，d-1；

Ko—某一填料中植物根系充分发展后的最佳速率常数，d-1； L—湿地床长度，m； W—湿地床宽度，m； D—湿地床深度，m； S—底坡或水力坡度。

由上述各式，即可确定湿地床的基本尺寸。湿地床长度通常定为20～50m，过长易造成湿地床中的死区，且使水位难于调节，不利于植物的栽培。床横截面面积与温度、有机负荷无关，只受填料的水力学特性影响。在借鉴有关经验的基础上人们建议，通过填料横截面的平均流速Q/Ac以不超过8.6m/d为宜，以避免对填料根茎结构的破坏。

3．湿地床深度的确定。

湿地床的设计深度，一般要根据所栽种的植物种类及其根系的生长深度来确定，以保证湿地床中的必要的好氧条件。对于芦苇湿地系统，用于处理城市或生活污水，湿地床的深度一般取0.6～0.7m；而用于较高浓度有机工业废水的处理时，湿地床的深度一般在0.3～0.4m之间。为保证湿地深度的有效使用，在运行的初期应适当将水位降低以促进植物根系向填料床的深度方向生长，湿地床的底坡一般在1%或稍大些，最大可达8%，具体应该根据填料性质及湿地尺寸加以确定，如对以砾石为填料的湿地床，其底坡一般可取2%。表2[7]为深圳白泥坑人工湿地系统各单元的设计参数。

表2 深圳白泥坑人工湿地系统各单元的设计参数 项目 单元 长/ 个数 m

宽/ m

碎石粒径/ 碎石层厚/ mm

cm

池底坡度/ %

水力负荷/(m3/m3·d)

第一级 3 42 11-12.5 10-50 40-100 1，1.5，2.0 95.4

第二级 2 47 18.5 10-30 50-120 2.0，3.0 95.4

第三级 3 30 19

0（停留4天）

第四级 3 54 19 5-10 60-100 0.5，1，1.5 100.7

3.5 进出水系统的布置

湿地床进水系统的设计应尽量保证配水的均匀性，一般采用多孔管或三角堰等。多孔管可设于床面上或埋于床面以下，埋于床面下的缺点是配水调节较为困难。多孔管设于床面上方时，应比床面高出0.5m左右，以防床面淤泥和杂草积累而影响配水。同时应定期清理沉淀物和杂草等，保证系统配水的均匀性。系统的进水流量可通过阀或闸板调节，过多的流量或紧急变化时应有溢流、分流措施。

湿地出水系统的设计可采用沟排、管排、井排等方式，合理的设计应考虑受纳水体的特点、湿地系统的布置及场地的原有条件。为有效地控制湿地水位，一般在填料层底部设穿孔集水管，并设置旋转弯头和控制阀门。对严寒地区，进、出水管的设置须考虑防冻措施，并在系统的必要部位设置控制阀和放空阀。

3.6 湿地的水位控制

通常，湿地进水的水位是不变的，为使污水在床体内以推流式流动，须对床层的水位加以控制。通常，SFS系统对水位的控制有几点要求：①在系统接纳最大设计流量时，湿地进水端不出现雍水，以防发生表面流；②在系统接纳最小设计流量时，出水端不出现填料床面的淹没，以防出现表面流；③为了利于植物的生长，床中水面浸没植物根系的深度应尽量均匀，并尽量使水面坡度和底坡基本一致[7]。当出水端控制水面时，床堤的底坡选择对工程造价和水流流态有较大影响。因此，湿地床的底坡应尽可能地与床体的水面线坡度一致，且湿地床的长度不宜过长，过长易增加植物浸没深度的不均匀性，同时水流易形成大片的死区，将增加出水端水位控制的难度。

3.7 防止地下水污染

为防止湿地系统因渗漏而造成地下水污染，要求在工程时尽量保持原土层，并在原土层上设置防渗层。防渗层的设置方法有多种，如采用厚度为0.5～1.0mm的高密度聚乙烯树脂，或油毛毡密封铺垫等，为防止床体填料尖角对薄膜的损坏，施工时可在塑料薄膜上预铺一层细砂。存在的问题与研究设想

在我国，人工湿地污水处理技术还处于开发阶段，还没有成熟的设计参数，工业设计也还处于试验阶段，其中存在的很多问题都有待研究和解决。

4.1 存在的问题

人工湿地污水处理技术中存在的问题可以概述如下：

（1）人工湿地的基质种类比较单一，只有土壤、砾石和沙等几种，难以处理特殊污染物的水体，而且基质中的某些化学组成还可能抑制水体中某些污染物的去除。

（2）人工湿地植物种类单一，常用的湿地植物主要为芦苇、菖蒲、香蒲等挺水植物，实际应用中只选用其中的一种或几种植物，这样必然影响系统的处理效果。

（3）关于人工湿地去除污染物机理的研究虽然取得了很大的进展，但总体上看还无法为其工艺设计提供有力的理论指导，有待进一步深入，特别是对水体中主要污染物如N、P 元素及重金属元素的去除机理尚不十分清楚。

（4）污水在人工湿地中运行情况相当复杂，给人们对其水力学特征的研究带来了很大困难，一些工艺参数只能依据实践经验，因而导致了系统水力学设计不合理，出水效果不理想。

湿地保护及湿地生态恢复技术探讨 第6篇

关键词 湿地；湿地保护技术；生态恢复技术；探讨

中图分类号 X171 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0132-02

当前，湿地的定义还存在一些分歧，但目前较为公认的一种说法就是陆地与水域之间的过渡地带统称为湿地。但随着人类对湿地利用的无限制，导致湿地在逐年的锐减和遭到破坏，急需我们人类加大湿地保护意识，不断创新生态恢复技术，才能实现人与自然的可持续发展。由此可见，就关于湿地保护及湿地生态恢复技术进行探讨具有十分重要的意义。基于此，笔者结合工作实际，提出关于湿地保护的重要意义和相关技术、湿地生态恢复技术的同时呼吁全人类共同加入到湿地保护行列中来。

1 加强湿地保护及湿地生态恢复的重要意义

加大湿地保护力度，加强湿地生态恢复，具有十分重要的意义。这主要是湿地具有较多的功能，主要表现在以下几个方面。

1.1 湿地为生物提供了生存的环境

而覆盖地球表面约6%的湿地要为地球上已知1/5的物种提供赖以生存的环境，其生态功能具有不可代替性，拥有“地球之肾”的美称。此外，湿地更是大型遗传基因库，在维持多种生物种的生存与发展、筛选和改良都具有十分重要的意义。

1.2 湿地具有生态环境调节功能

湿地具有生态环境调节功能主要表现在涵养水源、蓄洪防旱、抵御洪水以及气候调节等多种功能。湿地是地球的主演淡水存储库，人类的生产生活用水的主要来源地，与此同时，它还是主要的地下水补充来源，尤其是其具备抵御洪水和调节径流的生态型功能。

1.3 湿地具有污水净化功能

在同等地域的情况下，湿地的污水净化性能森林的1.5倍。比如说，将五类水质的水在湿地中净化之后，水质能提升到三类。这是由于湿地的水流速度较慢，对水中的污染物进行存储、积淀、分解，将污染物消化或降低污染浓度。

1.4 湿地的生物生产力极高

湿地生态系统的生物生产力极高，就单位土地来比较，比其他栖息地的生物生产力要高很多很多。据相关调查，在蛋白质生产方面，每年湿地生态系统是陆生生态系统的三点五倍。我们每天要吃的水稻和一些鱼虾蟹贝大都来自湿地此外，湿地的林业资源和动物资源等的经济性也较高。

从上面所描述的湿地功能来看，这么好的资源，试问，我们加强湿地保护及湿地生态恢复没有重要的意义吗？

2 关于现代湿地保护的相关技术探讨

1）做好湿地保护工作，首先必须遵循五项基本原则：一是遵循预防为主优先保护，确保保护与开发利用合理化的基本原则，在湿地保护中进行合理的开发利用，在开发利用中对湿地进行合理的保护，始终确保湿地的健康；二是遵循人与湿地之间的和谐共处基本原则，以正确的方式对待和处理人与大自然之间的局部和整体的利益关系；三是遵循可持续发展的基本原则，以发展的眼光处理好眼前与长期的利益关系；四是遵循生态效益为主，效益协调化、统一化的基本原则，以维护湿地系统的生物多样性和结构功能的完善性；五是遵循因地制宜的基本原则，做好统筹规划、注重重点保护的突出性和全面保护与利用的和谐性。

2）要建立健全湿地保护部门。以科学、正确的发展观、政绩观，保障经济的发展与生态的保护之间的协调一致性。进行统一、规范、科学、有效的管理。不管是国家还是地方政府都必须建立健全湿地保护部门和相关的运行机制和管理体系，确保湿地保护工作统一有效的运行。

3）加大执法保护力度，严肃处理各类危害湿地资源的行为。禁止各类危害湿地资源的开发项目的运行，即便要利用也要在充分保护湿地资源的前提下进行可持续发展和谐的开发利用。严禁围湿造田，实行退耕还湿，并加大资金的投入力度，确实做好湿地保护工作。

3 基于湿地生态系统特征的生态恢复技术的探讨

所谓湿地恢复，主要是指利用生态技术或者生态化工程，修复或者重建那些湿地生态功能退化甚至消失的湿地，并尽可能地恢复到原有的结构和功能，将其功效发挥到最大化。笔者结合工作实际，结合湿地生态系统的特征，提出几点湿地生态修复

技术。

3.1 栖息地恢复技术

恢复栖息地的最终目标就是利用各种现代化技术，提升栖息地的稳定性、一致性。栖息地的恢复一般包括三个方面的修复，一是湿地的基底；二是湿地的水状况；三是湿地的土壤，其中基底的恢复最为重要，在基底恢复方面主要采取工程措施来实现，从而确保湿地基地的稳固性，而对于湿地水状况的恢复主要是通过稳定湿地面积来实现，恢复湿地的土壤则主要通过改造湿地的地形地貌来实现。

3.2 生物修复技术

所谓生物修复技术，就是对被破坏的湿地生物物种，利用现代生物培育技术、保护技术和生物物种引进技术，以及种群行为的控制、种群动态的调控技术和群落结构的配置优化技术、组建技术、演替控制与恢复等技术。通过利用这些现代化的技术，对湿地被破坏的生物进行修复或再植再造，修复湿地的生物生态

系统。

3.3 生态系统的结构和功能的恢复技术

生态系统的结构和功能的恢复技术主要是基于湿地生态系统的几种技术：一是总体设计技术；二是生态系统构建技术；三是生态系统集成技术。在湿地生态恢复工作中会，湿地生态系统的恢复技术既是重中之重，又是难上加难。对于一些功能退化的湿地生态系统的恢复，应由国家和湿地所在地有关部门予以高度的重视，加大湿地管理保护工作，在技术和资金上加大湿地生态恢复力度。

4 基于湿地类型的生态恢复技术的探讨

我国地大物博，湿地的类型也不尽相同，因而其生态修复技术也就不尽相同，健康的湿地生态系统，是国家生态安全体系的重要组成部分，对经济社会发展发挥着越来越大的作用。应针对不同类型的退化湿地生态系统，开展湿地生态系统恢复关键技术的研究；选取各种类型退化湿地的典型代表，进行生态恢复示范研究。基于此，笔者根据自身有限的知识水平，基于生态类型的不同，谈谈常见的几种湿地类型的生态恢复技术。

4.1 河滨湿地的生态恢复技术

河滨湿地的生态恢复，主要是由于当前河滨湿地不断被陆地化和污染的看，因而就河滨湿地的生态恢复目的来说，应集中于减少洪水危害、净化水质，并以疏浚河道的工程技术，实现河漫滩湿地的再自然化，以提升水流持续性，预防被侵蚀或者沉积物的进入等技术措施控制湿地被陆地化，例如通过切断污染源和加大非点源污染的净化处理力度，尽可能的将河滨湿地的生态系统恢复到原始水平。

4.2 海岸带湿地的生态恢复技术

海岸带湿地的生态系统的恢复、修复或重建，因受到农业的开发和城镇化的改扩建，而导致大量的湿地受损甚至消失，因而要想充分利用湿地生态系统的涵养水源、蓄洪防旱、抵御洪水、净化水质以及气候调节等功能，就必须对湿地规模、位置以及形态进行重新调整与配置，充分发挥海岸带湿地的功能。

4.3 森林湿地的生态恢复技术

由于森林湿地生态系统的恢复、修复和重建与草泽湿地不同，尤其是森林的重建需要几十年，因而森林湿地的生态恢复技术主要采取水文和土壤的恢复或改造，并以植被种植的辅助方式恢复森林湿地生态系统。

4.4 湖泊湿地的生态恢复技术

由于湖泊的水体相对平静，虽然其面积能很好的修复到以前的水平甚至可以扩大，但水质的恢复是一个复杂而又漫长且不可能完全恢复的，因而通过上述的切断污染源和对点源与非点源的控制外，还应采取深度处理污水和加强生态调控的技术措施，尽量恢复湖泊湿地的生态功能。

5 总结语

总之，湿地给人类带来了许多好处，加大湿地保护力度应成为当前林业部门的主要工作内容。湿地保护工作任重而道远，湿地生态恢复技术是一项系统而又复杂的极具专业的一门技术，我们应抓住“十二五”大好发展，切实做好湿地保护和湿地生态恢复工作，真正实现人与自然的和谐共存与发展。

参考文献

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人工湿地生态建设技术 第7篇

在城市湿地建设中,其发挥的作用是巨大的。主要包括:(1)其工程建造以及运行费用低。仅为传统二级污水处理厂的1/10~1/2;(2)其缓冲容量较大,处理效果强大;(3)维护的费用较低;(4)能够有效地去除氮、磷等有机元素;(5)能够在很大程度上,产生一定的经济效益

1 城市污水处理中人工湿地技术的运用

1988~1990年北京昌平建造了自由表面流人工湿地,对城市污水进行了有效处理,这是第一例运用人工湿地技术处理污水的尝试。其处理量达到500t/d,占地为2hm2,水力负荷达到47mm/d,HRT4.3d,BOD559kg/hm2d。1990年,我国第一个规模较大的人工湿地污水处理产由国家环保局在深圳建立,其占地面积8400m2,能够处理3100t/d的城市综合污水。沈阳市也在2003年成功地运用人工湿地技术进行城市污水处理,沈阳浑南新区建设一块占地约10万㎡的人工生态湿地,其主要位于沈阳浑南新区城市中心的绿化带中,主体分为三个部分,包括:雨水湿地、污水处理草床以及园林景观。其建设的宗旨就是为了尽可能地处理和净化污水,能够处理附近区域的雨水和洪水以及各类生活污水,保障出水的水质优良,运营的成本较低,这是人工湿地技术在北方运用的一个典型代表,为北方实施人工湿地技术提供了借鉴。

2 城市生态景观建设中人工湿地的应用

2.1 在城市小区建设中的作用

对于各个生活小区,可以结合当地的自然状况以及经济发展状况,有效地运用人工湿地技术对城市污水和雨水予以分散处理。与此同时,增加绿地覆盖面积,这样一来,就可以使得以往传统的生活社区演变为适合人居的环保生态小区。针对多级稳定塘和人工湿地复合生态系统处理生活小区污水的氮磷去除规律进行细致研究表明,无论是氧化塘和人工湿地交替布置,还是各处理单元之间都呈现了良好的互补性,在植物的生长期(HRT:3.5~7.5h,12℃),TN和TP的去除率分别为43.91%~46.53%和15.89%~27.64%,出水的TN和TP分别为14.08~21.07mg/L和2.13~3.16mg/L,具有相当优良的处理效果。海口市有一个著名的生态小区“望海狮城”,它的规划最主要地就是利用人工湿地技术,实现自然与人居环境的和谐统一,让人们进一步感受到自然环境的美好。这种生态小区的规划的主体部分,就是利用人工湿地技术实现小区建设。其中的人工湿地系统是整个系统的第三季组成部分,湿地总面积为2200~3000㎡、污水渗透速率为30~40mm/h,污水停留时间2~3d,处理过的污水BOD、TSS、TN、TP都小于10mg/L。

湿地的表面被覆盖了厚厚的土壤,上面种植了各种水生生物以及花卉,而且所种植植物的选择也是根据季节、气候的不同而选定的。如此一来,不仅很好地利用了人工湿地技术对城市污水和雨水进行了处理和改善,而且更增加了小区的绿化环境,进一步改善了其生态环境,使得小区更加宜居。

与此同时,如果让小区中的水景观使用自来水,就必定会增加物业的管理费,而这样的水景观经过数次的反复使用仍然需要进行水处理,此过程耗时耗力,造成重负处理。这类水的有机物浓度不强,非常适合利用人工湿地处理技术加以循环再利用。依照各小区的地形条件,在采用人工湿地技术的时候,可以打造出好几块湿地,而且对于这些分割开来的湿地,通过管道进行有效地连接,而且在湿地之间用人工喷泉进行连接,以此使得空气中的氧气进入水域当中。这种方法可以说是利用人工湿地技术的一个全新的创举,借此能够打造出完全动态性的水域景观,而且同时也能够产生相应的经济效益以及环保效益2.2在城市生态公园建设中的应用

最早是在1999年,四川的成都就巧妙地利用了人工湿地技术,打造出了一个完美的活水生态公园。它借用生态系统技术实现多层次的技术配套利用,将水域的植物以及各种元素相互结合,实现一个全新的系统结构,运用人工湿地技术予以逐步地净化之后,在枯水期的时候,河水中的污染物COD、BOD5、TN、TP、Oil、LAS、Ar-OH、NH3、S2等去除率达到了85%以上,而去除总大肠菌群率则高达99.9%以上,其净化的效果已经大大满足了处理地表污水以及深层污水的能力。其中更为重要的是,其产生了显著的经济效益以及观赏效益,能够与大都市的园林相互结合,是一座集中了观赏、娱乐以及污水处理为一体的综合型旅游景区。这是人工湿地技术较高层次地利用,而且也对进一步利用淡水资源、节约用水都起到了积极的意义。

此外,银川市大西湖生态湿地公园则实现了这样的规划方案:有效结合人工湿地与自然湿地,在公园的规划当中考虑到公园与城市的紧密联系程度,水体从南到北,受到人为的干扰程度呈现逐步降低的趋势,这就很好地避免了湿地生态区与城市硬性连接的缺陷。而中部地区是较好的湿地生态旅游区,规划中保证了湿地的完好生长,以便提供给游客们无比丰富的观赏效果,而且公园中的植物的设置都是参考了植物的自然生产机理,让它们能够在合适的环境中良好生长,实现其可持续地良好发展。而对于植物的选择和利用,也是依据其强大的净化能力和公益效果的,比如选择了芦苇、水仙、美人蕉等等植物,依靠这些良性植物打造出了一个生态优良的环境。

2.3 在城市生态建设中其他应用

在城市的绿化中,可以无限广泛地运用人工湿地技术,而城市绿地除却城市中的公园之外,还有一种城市绿地就是湿地绿化带。因此,在建造城市绿化带的过程中,要特别注意对原始湿地的保护,而且对于这些植物的运用,还特别注意它们的恢复和再利用。与此同时,还根据绿化带的特点,堆土方、建造地形,拓宽原有的河流,将原来的水域进一步扩大了,这就扩大了湿地的面积,打造出了完整的城市湿地形态。此外,城市的生态系统还可以让人们进一步感受自然生态的美好,感受着自然界的生物多样性,能够让都市人们强烈感受到自然的美好,建立起与自然亲密和谐的关系,进一步增强可持续发展的理念。与此同时,人工湿地生态系统所具有丰富的动植物资源,可以为教育、科研提供对象、材料和试验的基地。

3 结束语

湿地与城市的生态平衡、城市的可持续发展以及城市经济效益的取得都是息息相关的,而城市中的人工湿地,大多位于城市的腹地或周边地带,其对城市的发展尤为重要。人工湿地技术的运用,可以在节约大量的资金并且实现高效率的净化污水作用之下,进一步创建出城市全新的生态环境。对于处在日新月异、不断发展的城市来说,人工湿地技术的运用,可以为城市社会、经济、生态建设发展起到关键性的作用。因此,要积极重视城市湿地的建设,大力创新人工湿地技术,充分发挥人工湿地技术在城市发展建设中的作用,这是当前可持续发展和循环经济形势下城市发展的必然要求,也是具有广阔的应用前景的。

摘要：针对城市的洪水问题,为了进一步推挤进海绵城市建设,提出了可以充分利用人工湿地技术对雨水进行管理的方法。文章首先重点分析了人工湿地技术在海绵城市建设当中的作用,继而再讨论了城市湿地雨洪管理的基本策略,旨在充分发挥人工湿地技术的作用,解决城市雨水问题,并为城市的进一步发展提供一些可行性意见和建议。

关键词：“海绵城市”,人工湿地技术,景观设计,雨洪管理

参考文献

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[4]王沛芳,王超,等.苏州市外城河水生态环境状况及对策研究[J].水资源保护,2003,(3):47-49.

生态理念下的人工湿地景观设计 第8篇

关键词：生态,人工湿地,景观设计

一、生态理念的概述

生态景观现已经成为了城市建设的主流旋律, 因为人们越来越重视生活的环境, 地球的长治久安, 整体的生态和谐。它主要强调了生态系统内部环境与外部环境之间的和谐, 可以融洽的整合, 系统的组织, 保障功能结构之间运作。同时它的发展也关乎到长时间的天、地、人之间的融洽性, 共生性。人工湿地景观就是一个兼顾了景观、美学、生态的城市优化产物。

二、人工湿地景观的概念及特点

随着人们对自然的进一步认识和理解, 湿地和人工湿地的应用不再仅仅局限于环境科学领域的研究和实践中, 在其他学科领域也开始被研究和应用, 诸如地理科学、水利科学、能源利用、景观生态学、旅游科学等等。自二十世纪以来, 湿地和人工湿地逐渐被引入到景观规划设计中, 在国内外景观规划设计理论和实践中都有所涉及。本文所阐述的人工湿地景观不同于宏观意义上的人工湿地的界定, 也不等于是日常人们说的污水净化处理系统, 更加和单纯的水景观有着一定的区别。人工湿地景观设计在重视其景观的形式时, 还有不可以忽视的生态性, 两者相得益彰才能营造出一个功能效益和景观效益具备的人工湿地景观。湿地系统是简单中又透露出复杂的综合体, 它简单的由生物群落和无机环境组成, 但又有一系列的物理、化学、生物的反应过程, 使生态系统协调。所以说人工湿地景观是一个运动着而非静止的生态系统, 兼具污水处理功能和水景观元素的统一体。具体特点如下:第一点, 人工湿地景观是一个模拟自然湿地生态的结构和功能, 尽可能的恢复生态, 使其可以自我修复、维持和完善, 促使生物多样性。第二点, 人工湿地景观是令人赏心悦目的, 具有美学特征。经过设计者一系列研究, 这包括对场所的综合考虑和对文化的解读等。第三点, 人工湿地景观也是具有湿地处理系统的, 通过植物和净水工艺等流程, 实现水的净化治理。打造一个大面积的湿地系统, 能够提升整体的环境质量, 有利于城市空气环流状况, 吸收温室气体, 可以降低城市热岛效应。对于海绵城市的建设, 更是相得益彰, 也增强了蓄水防洪能力。最后, 人工湿地景观也是一个科普教育地基, 可以普及相关知识给青少年。对于城市居民更是一个休闲娱乐的场所。湿地丰富的水体空间、水边的浮水和挺水植物, 各种昆虫、鸟类和鱼类的活动, 都充满大自然的灵韵, 使人心静神宁。

三、生态性的人工湿地景观设计

在中国来说, 生态性源于中国古代哲学思想, 在很早就敏锐的意识到理想的家园是“天人合一”和“师法自然”的, 深刻的感悟大自然给人类带来的美好。所以传统园林造景风格都一直保留着尊重生态环境的主旨。随着环境恶化, 人类与自然间相互作用以及动态平衡成了生态景观设计者值得深度思考的。演变出来四种具有代表性的生态景观设计手法, 第一种是自然式设计:主要是在表现形式上与传统规则相对应, 通过地势起伏种植植物群落, 将自然引入城市的人工环境;第二种是乡土化设计:结合当地的风土人情和反映当地的景观特色的设计;第三种是保护性设计:合理的保护良好的生态环境, 尽可能的减少对自然的破坏, 经过科学研究合理设计;第四种是恢复性设计:通过一系列手段恢复已经遭受破坏的生态环境, 通过人工修复后恢复生态平衡。人工湿地景观设计中都必须灵活的到这四种生态景观设计手法。生态理念下的人工湿地的建立, 必须要尊重湿地的生态过程, 也就是这个人工湿地系统要具有自我组织、自我维持和自我设计能力, 所有的景观形式要服从这个功能。

除了生态景观设计手法, 生态性的人工湿地景观主要还需注意在以下几个方面:①在选址上需要因地制宜。尽量选择原有场地就存在湿地或存在湿地基质、水文环境的地点。这不仅仅容易建造人工湿地, 并对历史的痕迹有所保留。而且先天的湿地场地能更好的种植植物及育苗, 植物是湿地的第一生存者。②整体的规划格局上也需要大尺度的长久考虑, 周边的土地高强的开发利用会影响人工湿地的命运。以及在发挥湿地的最大效益上也要多方位的评估。③如何利用原有的景观元素, 保护乡土文化及乡土植物也是需要注意的, 最大限度的利用原有自然生态和材料。不能因为设计构思破坏生态完整, 使它丧失自我调节能力, 最后论为只存在“美学”价值, 失去生态价值及原则。

四、结语

生态观念的本质是一个思维方式, 和谐的处理环境与各方面的因素的关系。人类的发展对环境的影响越来越大, 严重的破坏让人类不得不重视这个问题。人类提出可持续发展观, 就是希望可以与大自然和谐, 长久的彼此共存。景观的潮流也是要建设一个生态美化的环境空间, 这也是符合生存法则和发展规律的。人工湿地景观设计中, 时刻把握主流, 人与自然的关系可以更进一步, 友好相处, 所以说在构建人工湿地景观时, 生态性是一个重要的评价标准, 也是社会所关注的。

参考文献

[1]陈溯宁.我国人工湿地景观在工业景观设计中的重要应用浅析[J].现代园艺.2014.

[2]雷萨琪.人工湿地公园效益研究——以重庆市为例[J].黑龙江科技信息.2011.

[3]蔡小林.对北方城市人工湿地公园建设的思考[J].山西建筑.2008.

[4]刘锐之, 王兰, 胡绪垚.论城市人工湿地规划与生态景观设计[J].北京农业.201.

人工湿地生态建设技术 第9篇

随着湿地生态功能不断的被开发和利用, 人们的意识也在随着湿地生态功能的深化而不断的进步和提高。如何对湿地理论进行应用已经成为了专家学者们钻研和探究的话题, 这也使得湿地理论在环境科学领域和景观生态学科领域当中得到了进一步的深入, 特别是在国内外景观规划设计的应用方面, 在人工湿地营造景观应用当中效果非常好。人工湿地系统不仅具有明显的生态环境效益而且还拥有较高的景观价值, 人工湿地系统的生态系统是非常完善和具体的, 因此在景观设计当中的意义重大。

1 人工湿地景观概述

人工湿地景观作为一种新类型的景观不仅包含了美学、生态、人文等学科理论, 而且人工湿地景观还融合了教育性, 欣赏性, 生态以及净化等方面的功能。人工湿地景观符合景观发展当中满足人们对生态景观的渴求, 符合人与自然的和谐宜居, 通过对一系列实体要素的感知和人们科学合理的设计人工湿地景观会更加符合自然湿地对于结构和功能的要求, 实现人工湿地景观在文化与艺术, 科学与教育, 人文与自然的复合体景观。

2 人工湿地的景观设计原则

2.1 选址

在对人工湿地景观建筑进行选址时, 要充分考虑建造地点是否可以满足湿地水文, 湿地土壤以及湿地植被三方面的要求。如果不能满足, 那么在选址时要尽量以原有的湿地区域作为选择建造的区域, 选择原有湿地区域的原因一方面, 原有湿地存在湿地基质, 水文环境很容易符合要求, 其生物种源也能达到既定标准。所以通过原有景观进行设计, 对于保持湿地系统的完整性意义重大。通过对原有环境的调查与分析, 确保设计当中自然系统的完整性, 这对于湿地恢复原有生态性和对人工湿地建设来说都起到了很好的促进作用。

2.2 形态设计

人工湿地景观虽然是在人为设计下产生的湿地景观, 但是人工湿地景观的设计原理还是以遵照自然景观为设计的基础。人工湿地景观在设计上应以和谐为宗旨, 对影响人工湿地景观可能出现的各种因素进行充分的考虑, 这里面既有关于设计形式与内部结构的和谐, 也有关于环境功能的和谐。自然湿地环境复杂, 它不仅为各种动植物提供了赖以生存的生存环境, 同时也能为湿地减缓水流, 蓄洪涵水, 减少洪水对湿地的破坏。在设计人工湿地平面形态时, 要保留平面形态当中自然弯曲的形态, 要根据地形的实际功能来确定, 使人工湿地平面形态能够做到收放自如, 实现美学当中统一和谐, 自然均衡的原则, 尽量避免过于规整的图形形式。

2.3 植物配置

植物是生态系统当中最重要的组成部分, 在景观视觉上意义重大。人工湿地景观在生态设计过程当中, 要根据植物种类的多样性尽量选择使用本地植物对人工湿地景观进行植物配置。要根据湿地生态环境的具体要求对植物的种类进行搭配, 使植物的形态, 色泽, 搭配协调, 层次分明, 错落有致, 使植物能够在功能上对水体污染起到很好的处理作用。对于边缘区域的岸边地带, 在植物种植的选择上要选择耐水性好的植物, 可以是水杉, 迎春等植物;也可选择种植灌木和乔木运用灌木和乔木的生长习性;不仅能够形成水岸立面景致和水体空间景观构图效果的对比, 水岸之间的倒影还能满足对人们在视觉效果上的冲击。

2.4 水岸空间的设计

湿地系统在环境当中有着自己鲜明的特色, 湿地系统与其他环境区分的界限是岸边环境。人工湿地景观设计所遵循的基本原则是生态宜居, 以水而建, 环境优美。采用自然手法设计湿地岸边环境, 使水岸之间的辖长地带自然过渡, 在适宜的区域通过植被种植, 形成水岸生态交接区域;打通湿地的自然调节能力, 充分发挥湿地自身的渗透和过滤功能, 为鸟类和两栖类动物创造一个优良的生态环境, 进而实现生态效益的可持续。岸边环境作为湿地和其他环境的一种过渡环境其作用不容小觑。故此, 在对岸边环境设计时应遵循岸边环境不同其处理水岸空间方式的选择就不同。

2.5 环境艺术小品及构筑物

环境艺术小品及构筑物的特点不仅是自身的装饰性强而且数量多, 分布也很广泛。环境艺术小品及构筑物能够对空间细节进行很好的完善, 使空间品质得到进一步加强, 充分体现人性化特性。人工湿地景观离不开栈道、亭、台、楼、阁等实物景观, 在进行人工湿地景观设计时一定要符合功能设计要求, 符合景观审美标准, 在景观建设选材方面要遵循取材的生态化和乡土化。就近取材一方面能够减少建设成本, 另一方面也是为了使人工构筑物和自然环境能够充分融合。这样环境艺术小品的用材就可以和环境艺术小品的风格形成一个整体, 成为湿地景观的主体, 从而发挥民俗建筑在湿地景观当中的魅力与品质。

3 结语

综上所述, 随着城市建设发展需求的不断加大优质的水资源和亲水环境对于城市建设来说意义深远。作为城市最重要的污水处理系统, 人工湿地能够充当自然湿地总量的补充, 对于城市环境给予的压力能够有效的化解。城市在进行湖泊和湿地的建设过程当中, 要秉承因湖制宜原则, 结合影响湖泊湿地建设当中的各种因素, 恪守生态理念;通过利用综合效应, 全面实现人工湿地生态系统的观赏价值, 娱乐价值以及在污水净化处理上的能力, 加快我国现代化城市向着绿色、生态、宜居的方向健康发展。

摘要：随着我国城市建设的不断发展和进步, 城市景观环境的建设和发展得到了人们更多的认可和关注, 人们更期待自己居住的环境是依山傍水的自然环境。因此, 合理利用水生态环境打造城市遵从生态理念建设发展的准则, 对于构建和谐水环境, 建设完善科学的临水景观建筑来说意义深远。因此, 本文对人工湿地生态景观设计要点进行了详实的阐释, 以期更好的推进我国湿地环境建设, 为更好的美化城市环境, 推进生态建设发展做出重要的努力。

关键词：生态理念,人工湿地,景观,设计原则

参考文献

[1]陈雷, 任鹏飞.人工湿地对城市水体生态环境的改善作用[J].吉林建筑工程学院学报, 2011, (01) .

[2]林丹, 张小风, 杨承清.论城市湿地景观生态规划设计的目标体系[J].江西农业大学学报 (社会科学版) , 2009, (02) .

人工湿地生态建设技术 第10篇

黑龙江省西部半干旱地区水资源比较匮乏, 但由于经济利益驱动和种植传统的影响, 仍有相当数量水稻田存在。稻田需要较多 (相对旱田而言) 的灌溉水量, 因此也有较多入稻田的水量 (包括降雨量) , 除为水稻吸收和蒸发消耗外, 多余水量便经过土壤渗漏和由地表泄出进入排水沟, 最终汇入江河或其他承泄区。过量的施用化肥农药, 使得大量未被利用的化肥进入环境, 直接或间接地影响经济的可持续发展和人类的健康, 同时引起了湖泊的富营养化, 迫使人们更加关注和重视稻田排水对周围环境水体产生的环境效应。采用水田 (暗管控制排水) -人工湿地-旱田相结合的模式, 组成一个闭合生态系统, 该系统主要由3个子系统组成:地下暗管排水系统、人工湿地和旱田, 各子系统之间通过一定的灌溉排水设施将三者联接为一个有机的整体。灌溉子系统包括人工湿地和灌溉控制设施;排水子系统包括田间沟、暗管和农田水位控制设施;湿地子系统通过管道与灌溉和排水两个子系统相连接。该系统的工作原理是:田间沟、暗管收集农田排水, 并输送至人工湿地, 然后利用湿地中的土壤吸附、植物吸收、生物降解等作用来降低农田排水中氮、磷化合物的含量, 经过人工湿地净化后的水再输送到水塘存储, 农田需要灌溉时, 再由灌溉设施供水到旱田。该系统是为了控制、减少乃至解决农田面污染问题而开发的以水利措施为主的综合水管理系统[1]。使水资源得以重复利用。可减少氮、磷流失, 减轻农田面源污染。

从生态学上说, 湿地是由水、永久性或间歇性处于水饱和状态下的基质及水生植物和微生物等所组成的、具有较高生产力和较大活性、处于水陆交界相的复杂的生态系统[2]。

人工湿地是人工建造的、可控制的和工程化的湿地系统, 其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用优化组合来进行废水处理的[3]。

1 试验区概况

绥化市秦家水田灌溉实验站位于绥化市中南部, 北林区秦家镇境内, 呼兰河北岸, 隶属北林区幸福灌区。水源是引自呼兰河水自流灌溉, 渴水期间用井水补灌。多年平均气温为2.3℃, 累积有效积温2 508.7℃, 水稻生育期内 (4-9月) 日照为1 295.8 h, 降雨为471.1 mm, 蒸发量为1 349.9 mm, 无霜期114-149 d。基础肥力:有机质2.01%、全氮0.101%、碱解氮9.853×10-6、速效磷17.3×10-6、速效钾173.6×10-6、pH值7.7、饱和含水率 (重量含水量) 45.3%, 土壤质地为壤土。

2 研究方法

2.1 试验设计

水田面积1 400 m2, 铺设暗管, 暗管间距20 m, 埋深0.6 m, 阀门控制排水。试验构筑自由表面流人工湿地, 长16 m, 宽4 m, 床体深度0.5 m, 湿地系统根据北方气候特点进行了结构设计。底设有防渗层 , 床内种植芦苇湿地作物, 构造示意见图1。湿地床前端为进水管, 后端为集水管。水稻田出水进入人工湿地。经过净化后, 在干旱缺水期可回灌水田或旱田。

2.2 观测方法

测定指标为COD、TN、TP、NH+4-N、PO4-P。测定仪器为ET99730微电脑多参数快速水质测量仪, 氨氮测定采用水杨酸法, COD采用硫酸法, TN采用过硫酸盐消解法, TP和PO4-P采用钼酸盐法。

3 试验成果与分析

3.1 “灌溉-排水-人工湿地”生态净化系统生态环境对稻田周围水体环境质量影响

由于排水方式不同, 相应的稻田排水的水质浓度、污染物负荷不同, 因此对周围水体环境质量影响的程度也存在差异。

3.1.1 对田间排水水质的影响

田间排水主要有季节排水和被迫排水, 如分蘖后期的烤田期排水、水稻灌浆后“跑马水”等为季节性排水;由于降雨过量所引起的排水则属被迫排水。

注:I为“灌溉-排水-湿地”生态净化系统;II为传统灌溉排水系统。

由表1可看出:灌溉-排水-人工湿地生态净化系统的排水浓度明显低于稻田传统排水。人工湿地系统降低了氮、磷等有机物的排放浓度。人工湿地对有机物的去除主要依靠生物的氨化、硝化与反硝化作用, 植物的吸收和挥发作用, 基质的吸附、过滤、沉淀和氨的挥发等。

3.1.2 对田间排放污染负荷的影响

稻田排放的污染物负荷能较直接地反映两种排放模式对水体环境质量的影响。两种模式下实测排水中氮、磷及有机物等污染物负荷见图2～图6。分析表明:II排放负荷大于I。

3.1.3 对田间排放污染物净负荷的影响

田间排放污染物净负荷为田间排放污染物负荷与灌溉输入污染物负荷之差。当净负荷为正值时, 说明稻田对水体贡献了污染物, 此时净负荷水平越高表明对周围水体造成的污染程度就越严重;如果净负荷值为负值, 说明稻田吸收了水体的污染物, 即发挥着净化水体的作用[4]。

研究结果表明, 灌溉-排水-人工湿地生态净化系统出水总氮、总磷、磷酸盐及COD等净负荷均为正值, 表明稻田通过田间“灌溉-排水-湿地”小型综合系统造成了对附近水体总氮、总磷、磷酸盐及COD的污染净化;相比之下, 从稻田直接出水的净负荷值均大于通过田间“灌溉-排水-人工湿地”生态净化系统出水的净负荷值, 表明稻田直接排水对周围水体造成污染的程度更大。

4 结 语

通过上述分析研究表明, 通过“灌溉-排水-湿地”生态净化系统净化后, 氮、磷及有机物等污染物的田间排放浓度明显降低, 排放污染负荷小于稻田直接出水, 对附近水体总磷、磷酸盐及COD的污染程度也小于稻田直接出水。因此, “灌溉-排水-人工湿地”生态净化系统生态环境产生的主要是正面效应。

参考文献

[1]单真莹, 董斌.水稻灌区非点源污染治理新方法初探[J].中国农村水利水电, 2008, (3) .

[2]王世和.人工湿地污水处理理论与技术[M].北京:科学出版社, 2007.

[3]王宝贞, 王琳.水污染治理新技术;新工艺、新概念、新理论[M].北京:科学出版社, 2004.

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