成都活水公园人工湿地对锦江河水年度净化效果的研究_阳小成

第35卷第5期成都理工大学学报(自然科学版)Vol.35No.52008年10月JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFTECHNOLOGY(Science&TechnologyEdition)Oct.2008[文章编号]1671-9727(2008)05-0591-06成都活水公园人工湿地对锦江河水年度净化效果的研究[收稿日期]2007-08-12[基金项目]成都理工大学人才引进科研启动资金资助项目(R17)[作者简介]阳小成(1965-),男,博士,副教授,主要从事生物工程及生态学研究,E-mail:yxc39@cdut.edu.cn。阳小成(成都理工大学材料与化学化工学院,成都610059)[摘要]2006年1～12月份对成都锦江流经活水公园人工湿地生态系统的部分河水进、出水口所取水样的主要水质指标(pH,DO,COD,BOD5,TP,TN)的逐月对比监测,结果表明该湿地系统对污水的净化处理综合效果比较显著。其中,出水口各月的pH值均达到7.5～8.0的正常范围,DO的全年平均增长率高达168.2%;对有机污染因子CODcr,BOD5以及TP和TN的清除也很明显,年平均除去率分别达到70.5%,71.3%,82.06%和78.25%。作者从人工湿地生态系统影响或净化水体质量的有关因素方面探讨了其净化的机理。该系统的成功运行为这一污水处理新工艺应用推广提供了有益的示范效应。[关键词]人工湿地;污水净化;成都活水公园[分类号]X522[文献标识码]A湿地是地球上十分重要的一种生态景观,代表着陆生和水生环境的过渡,具有涵养水源、调节气候等作用;同时,由于它对污水还有一定的自净功能,改善生态环境,因而被誉为“自然之肾”[1]。人工湿地(ConstructedWetlands)是指模拟天然湿地的外观、结构和功能,由人工建立起来的具有湿地性质的污水处理景观生态系统。根据水流性质及基质的不同,可将人工湿地分为三种类型:地表流湿地(SFW)、潜流湿地(SW)及垂直流湿地(VFW)。人工湿地系统是充分利用湿地系统自净化能力强的特点,在20世纪70年代以来开发的污水处理新工艺。它与传统的二级生化处理相比,具有投资小、能耗低、工艺简单可靠,运行费用低,同时兼具景观价值等优点。目前,人工湿地技术已在许多发达国家得到了广泛的推广应用,在美国有600多处人工湿地工程用于处理工业和农业废水;在丹麦、德国、英国等国至少有200处人工湿地(主要为地下潜流湿地)系统在运行[2]。中国人工湿地处理系统研究起步相对较晚。1989年建成了北京昌平自由水面人工湿地;1990年在深圳建成了白泥坑人工湿地污水处理示范工程等;此后,国家环保局与中国科学院下属部分单位相继采用人工湿地进行过一系列污水处理试验,对人工湿地的构建与净化功能进行了研究[3],[4]。随着技术的不断改进,人工湿地逐渐应用于各种点源、面源污染治理和富营养化水体的修复中,并用于常规污水处理厂的出水的进一步净化,以作可重新利用的淡水资源(即中水)[5]～[7]。目前,全国主要的江河水系普遍被污染,其中多数已相当严重,直接威胁到人民群众的正常生活。因此,水污染防治将是一项长期而艰巨的工作[8]。锦江(旧称府河、南河)作为流经成都市区的主要河流,随着城市经济的发展和农业灌溉面积的增加,锦江的来水量逐年减少,且水质污染逐年加重。现在,该河每年有近5个月处于枯水期(具体为:6～10月份为丰水期,12月份至次年4月份为枯水期,而5月份、11月份为平水期)[9]。在枯水期,锦江水流缓慢,流量小于1m3/s,水色发黑、水质发臭,超过Ⅴ类水质标准,属有机污染型河水[10],急需净化整治。1998年,由四川省环境科学研究院人工湿地课题组承担设计和施工的“成都市活水公园净水工艺工程”建成开放,它将人工湿地处理污水工艺与城市风景园林造园艺术的构建有机地结合在一起,是一个融生态示范、教育和景观功能为一体的小型开放式公园,其总面积约0.24hm2。根据活水公园的净化工艺及观赏效果的需要,在构成该湿地系统的十多个塘床内分配布置多个水生植物优势种和点缀种。其具体的流程及各湿地塘床的位置见图1[11]。活水公园建成后,尽管陆续有些实验研究报告发表[11],[12],但由于锦江的枯、丰水期比较明显,关于该湿地系统对锦江生态水全年内各月的净化效率的比较研究尚未见报道。1研究方法2006年1月～12月,对“活水公园”人工湿地系统的进、出水口水质进行逐月取样监测,分别从其对酸碱度(pH)的调节,水中溶解氧(DO)的改善,化学需氧量(CODcr)、总氮(TN)、总磷(TP)和生化需氧量(BOD5)等指标来评价整个湿地系统全年的净化效果。1.1水样采集从2006年1月至2006年12月,每月定期分别对成都活水公园人工湿地系统总进、