浅谈人工湿地在苏南农村水环境生态治理中的应用_王志丰

2006年第5期江苏水利王志丰朱洪清一、问题的提出经济发达的苏南地区,历来有“江南水乡”、“人间天堂”的美誉。人们临水而居,依水而存,水与人们的生活息息相关。随着近年来工业化、城市化进程的加快,苏南各级河道的生态环境日益恶化,已成为典型的水质型缺水地区,根据近年来各级水质监测资料表明,除长江干流及饮用水水源保护区外,大部分河流水质均处于Ⅴ类或劣Ⅴ类状态,水体富营养化情况十分严重。作为河系水网最基本的组成部分,苏南农村水环境现状更令人担忧,由于长期的重视不够,治理资金的短缺和对农村河道环境保护意识的淡薄,许多农村河道已成为天然的垃圾场和生活、生产污水通道,水体生态系统岌岌可危,不仅给农村人民的人居环境带来严重的影响,也直接影响地方经济的可持续性发展。因此,对农村水环境的综合治理势在必行。一些发达国家的水环境治理,大体经历了三个阶段:即从侧重于工程经济考虑,结构简单、功能单一的治水阶段;到通过消极治污、人工调控等手段,着重于污染控制和水质恢复的保水阶段;直到现在着重于生态修复,追求河流自然化、人文化的综合管理及可持续利用的亲水阶段。期间经历了许多反复,也有着深刻的经验教训。因此,根据目前苏南地区较为发达的社会经济情况,农村水环境的综合治理应从保水和亲水二个方面同时着手,治标同时治本,才能少走发达国家走过的弯路,早日实现人与自然和谐共处。人工湿地作为一种近来年迅速发展的水体生物—生态修复技术,十分适用于苏南农村水环境的综合治理。二、人工湿地生态修复机理湿地被称为“地球之肾”,对水体生态环境的净化起着十分重要的作用,它作为一种类介于陆地和水域之间过渡的生态系统,由于其独特的环境保护和生态恢复功能,在本世纪70年代初,随着拉姆萨国际湿地公约的缔结,受到许多国家越来越多的重视。人工湿地作为一种全新的污水处理和水体生物—生态修复技术,由于具有净化效果好、工艺设备简单、运转维护方便、耗能低、对负荷适应性强、投资及运行费用低廉、可实现污水资源化循环利用、又能作为自然景观、美化环境等特点,已成为提高大型水体水质的有效办法,在欧美及日本等国家得到了大力的推广。我国在“七五”期间已开展了人工湿地的研究,并在北京昌平、山东荣城、深圳、温洲等地建成了不同规模的人工湿地污水处理工程和人工湿地公园,用于处理生活、生产污水,改善水体环境,均取得了较好的效果。人工湿地对污染水的处理是综合了生态系统中的物理、化学和生物三种协同作用。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如卵石、矿渣等)混合而成填料床,污染的水体在填料缝隙中流动或在床面流动,在床面种植耐污能力强、处理污染性能好的水生植物如芦苇、茭白、菖蒲等,形成一个独特的生态群落。在人工湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物生长形成生物膜,污水流经湿地时,污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀过滤,可很快被截留,进而被微生物利用,污水中可溶性有机物则通过生物膜的吸咐、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除,污水中的无机氮和磷则作为植物生长中不可缺少的营养元素,可直接被湿地中的植物吸收,最终通过对植物的收割将污染物除去。根据清华大学在云南滇池采用人工复合生态床模拟湿地处理农村污水的研究报告表明,这种采用芦苇和茭白混种的人工湿地,在30cm/d的水力负荷下,对污水中COD、TN、NH3-N和浅谈人工湿地在苏南农村水环境生态治理中的应用环境水利“江阴杯”征文37DOI:10.16310/j.cnki.jssl.2006.05.0242006年第5期江苏水利(上接第36页)增设调控闸站,建设景观驳岸,全面恢复形成城市水系的基本框架。2.必须合力推进实施雨污分流和污水集中处理工程。解决河道污染的根本措施是控制污染源,控制污染物排放总量,对城市排水系统实行雨污分流,让“雨水流入河,污水管道走”,将污水通过污水管道进入污水处理厂处理达标后排放。江阴市城市排水规划中明确提出建立完善的污水集中收集处理系统,大力建设城市排污管网,近期规划建成市区直径400m～500m的污水干管长度达13.3km,直径大于600mm的污水干管长度达23.5km。到2020年,城市新建和扩建污水处理厂7座,日处理能力达到39.5万m3。3.必须全面实施城市河道综合整治工程。综合整治城市水环境,针对城市河道进行清淤、清杂、清垃圾,消除河道淤、堵、塞、脏现象,更要充分挖掘江阴滨江城市历史文化遗产,结合城市各种景观构建要素,尽量利用原有河道拓浚,局部进行截弯取直,两岸留足绿地,修建亲水平台,增加河道美观程度,构造出“青山绿水”水城一体的水景观。4.必须合力提升城市水空间规划和居住区水空间环境治理。江阴市依江而立,与水紧密相连,城内外水网密布,水城相融,具有得天独厚的临江优势,要提升临江城市品位,必须充分利用水优势,努力营造城市水空间、