湿地在城市水体面源污染治理中的应用_高锐

VOL.1No.445经验荟萃摘要：湿地是自然界中的一种重要的土地资源。湿地生态系统具有很强的降解和转化污染物的能力，它通过吸附、过滤、沉淀、植物吸收、微生物降解等途径来实现对污染物的高效分解与净化，是处理水体面源污染的有效手段。相对于天然湿地，合理设计的人工湿地处理能力更强，对面源污染物中的BOD5、总悬浮物、营养盐、金属离子等都有很强的处理能力。在我国城市水体面源污染日益严重的背景下，利用我国湿地资源丰富的特点，通过借鉴湿地处理系统在国外城市面源污染治理中的应用经验，结合中国城市发展的现状，提出了推广湿地系统处理城市水体面源污染物的相关原则。关键词：湿地；城市水体；面源污染1城市水体的面源污染水资源是制约城市发展的重要因素。近年来，随着我国城市化进程加快，城市人口逐年增长，水体污染加剧，水资源紧张的问题日益突出。面对这种严峻的水资源状况，人们普遍认识到必须加强对城市现有水环境的保护，减少对城市水体的污染，才能保证城市人口、资源、经济的可持续发展。城市水体的污染是多种因素造成的，面源污染是其中重要的组成部分。在欧美发达国家，城市水体污染负荷的40%～80％是由面源污染造成的[1]。而在我国，随着国家环境保护工作力度加大，点源污染将逐步得到控制，面源污染所占的比例将逐年增大，必将成为水体污染中的突出问题。所以必须对城市水体面源污染予以足够重视，采取合理的面源污染控制措施以彻底缓解城市水污染状况。水体面源污染是指自然降水和人类分散、随机性用水活动引起的污染物进入受纳水体引起的污染，对于可渗透地表，还包括地表渗流带入污染物而引起的污染。在降雨时，雨水将城市地表的污染物冲刷到附近湖泊、河流等处，造成其有机污染物及重金属等有害物质含量增加。在城市，大部分土地被屋顶、车道、道路和停车场所覆盖，地面渗透性很差，雨水不经过植被的截留作用而直接带走了大量的城市污染物，如汽车废气中的有害沉积物、轮胎的磨损物、建筑材料的腐蚀物、建设工地上的淤泥和沉淀物、动植物的有机废弃物、各种垃圾碎屑、融雪撒的路盐等等[2]。通常这些雨水没有经过任何处理，就直接排放到当地的河流中，污染了接收雨水的城市内湖和河流。要消除对城市水体的面源污染，就要对径流在排放到河流、湖泊之前进行处理，清除其中所含的有害物质。目前除了运用行政管理手段减少面源污染源之外，主要的面源污染控制技术包括各种污染物截留分离技术、城市暴洪控制技术、生态技术等等。其中生态技术中的湿地污染控制技术无高锐1娄策群1毛旭辉2（1武汉大学政治与公共管理学院湖北武汉430072；2武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079）湿地在城市水体面源污染治理中的应用2004年第四期国土资源导刊463国外利用湿地处理城市水体面源污染的若干实例城市径流中含有各种形式的污染物，包括有种类繁多的有机污染物、重金属离子、无机污染物等，表现为COD、BOD、总氮、总磷、总悬浮物、重金属含量等水质指标超出正常范围，对湖泊、河流等城市水体生态带来不同程度的伤害。为了保证城市水体的清洁，国外学者在运用湿地生态工程治理水体面源污染方面开展了大量研究，也有了较多的应用实例。对路面径流的处理是湿地系统应用较多的一个领域。道路在城市集水区所占的面积一般为20%左右，但是道路径流贡献了总污染负荷中50%的悬浮固体和30%的总有机物。在暴雨期，各种沉积在道路表面、边缘的污染物被完全冲刷到受纳水体中，对受纳水体的生态产生严重影响，因此必须对城市道路径流引起的面源污染进行有效的处理。英国伦敦市西北部的FirandPondWoods是一个面积26.1hm2的自然保护区，自然区内包括一个池塘和一个5.2hm2的天然湿地，这个湿地主要接纳来自伦敦M25公路的暴雨径流，经过湿地处理后的雨水再进入自然保护区内的池塘和小溪。Sriyaraj和Shutes等学者对径流水质进行了长期监测，发现通过湿地后的径流污水中所含的污染物浓度大大降低，重金属和化学营养成分都达到了环境允许的标准，宽叶香蒲、甜茅等湿地植物以及土壤对污染物的吸收、截留、分解作用是非常显著的[6]。由于天然湿地的数量以及处理容量都是有限的，所以国外更多的是通过人工构建湿地，通过将表面流、潜流人工湿地与其他物理、生物技术组合，强化湿地对污染物的处理能力，取得了很好的效果。在英国伦敦东部的Dagenham，科技工作者通过对原有的一条名为Wantz的河流进行人工改造、拓宽，建成了一个沿河流的狭长人工湿地系统，该湿地长约250m，包含有三个独立的湿地处理床，前一个种植宽叶香蒲，后两个种植芦苇，每个处理床的前面有围堰对粗颗粒物质进行截留、沉降。Scholes等对该人工湿地处理附近城区污水的效果进行了研究，通过一年的监测和实验分析发现，尽管湿地植物对污染物的去除效率随污水成分的变化有所波动，但大多数情况下，