人工濕地緣何一枝獨秀？
2012年08月22日
■人工濕地的基本原理是在人工建造的濕地上種植特定的濕地植物，當污水通過濕地系統(tǒng)時，其中的污染物質和營養(yǎng)物質被吸收或分解，使水質得到凈化
■人工濕地治污具有投資少、效果快、運行費用低、長期受益等優(yōu)勢，可使退化的生態(tài)功能逐步得到恢復，有效降低水污染與富營養(yǎng)化程度
■人工濕地建設必須因地制宜。山東省主要利用河道、湖區(qū)、濱湖灘地、采煤塌陷地等地段，實施人工濕地工程
蓮葉接天，荷花映日；碧波蕩漾，白鷺翩翩。蕩舟在山東省微山縣微山湖上，穿行于5000畝的新薛河人工濕地，只見湖水清澈見底，水中魚蝦成群，蘆竹隨風飄蕩，荷花處處飄香，仿佛進入世外桃源。
這片人工濕地加上修復的濕地，改變了微山縣城市的發(fā)展方向和城市定位，從原來向東發(fā)展科學調整為向南發(fā)展，并在城市定位中新加了“濕地之城”。
一片片人工濕地水質凈化工程的建成投運和濕地修復，彰顯著山東省環(huán)保系統(tǒng)在治污工作中的大膽創(chuàng)新和勇于實踐，體現(xiàn)了環(huán)境保護在轉方式調結構中發(fā)揮的重要作用，帶來的不僅是水質持續(xù)改善和生態(tài)環(huán)境變化，更有城市形象提升及城市發(fā)展方向與城市定位的改變。
山東省環(huán)保廳廳長張波告訴記者：“巧用環(huán)保力，促進大變革。環(huán)保部門就是要勇做轉方式調結構的排頭兵。為確保南水北調的調水水質，我們探索建立了‘治、用、保’并舉的流域治污模式，通過深化污染治理、推進再生水循環(huán)利用、做好生態(tài)修復和保護，流域治污取得了明顯成效，連續(xù)9年在GDP兩位數(shù)增長的背景下實現(xiàn)水質兩位數(shù)的大幅度改善，探索走出了一條發(fā)展中地區(qū)有效治理流域污染的成功道路。”
張波說：“山東省依托人工濕地水質凈化和退耕還濕工程，積極建設環(huán)湖沿河大生態(tài)帶，努力構筑南水北調生態(tài)屏障，目前省轄南水北調沿線已建成人工濕地14.6萬畝，修復自然濕地16.3萬畝。從運行效果看，濕地工程對水體中氮、磷的去除率達到60％以上，出水水質達到地表水Ⅲ類要求。”
肩負重要使命的綠色屏障
濕地由于在生物多樣性富集、調洪蓄水、調節(jié)氣候、凈化環(huán)境等方面具有重要作用，與森林、海洋并稱全球三大生態(tài)系統(tǒng)，也是價值最高的生態(tài)系統(tǒng)，被稱為“地球之腎”。而人工濕地水質凈化技術作為一種新型生態(tài)污水凈化處理方式，其基本原理是在人工建造的濕地上種植特定的濕地植物，從而建立起一個人工濕地生態(tài)系統(tǒng)。當污水通過濕地系統(tǒng)時，其中的污染物質和營養(yǎng)物質被系統(tǒng)吸收或分解，使水質得到凈化。
2002年國家啟動南水北調東線工程時，山東省轄南水北調沿線面臨著水資源短缺、水體嚴重污染、生態(tài)破壞等諸多問題，治污形勢十分嚴峻。而作為輸水干線上的重要調蓄湖泊南四湖，區(qū)域內(nèi)人口密度大、產(chǎn)業(yè)結構偏重，入湖河流眾多，無直接入海通道，被一些專家學者稱為“天下治污第一難”。
南水北調東線工程重點在山東，關鍵在治污。東線治污工作關系著水質能否如期達標，關系著東線工程的成敗。山東省環(huán)保系統(tǒng)創(chuàng)新實施了“治、用、保”并舉的流域污染綜合治理策略，即污染治理、循環(huán)利用、生態(tài)修復和保護。
在“治”、“用”的基礎上，大力做好“保”的文章，在保障防洪安全的前提下，綜合采用河流入湖口人工濕地水質凈化、河道走廊濕地修復、湖濱及湖區(qū)濕地修復等生態(tài)修復和保護措施，對流域的生態(tài)恢復過程進行強化，充分發(fā)揮環(huán)境的自凈能力，削減面源污染，改善生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)民增收。
濟寧市委常委、常務副市長劉中會說：“濕地是自然生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，濟寧橫跨黃淮兩大流域，是南水北調東線工程的重要輸水廊道，濕地一直是全市經(jīng)濟社會發(fā)展的重要生態(tài)資本，維護濕地生態(tài)系統(tǒng)的健康穩(wěn)定，事關南水北調水質安全。”
由于建設人工濕地水質凈化工程沒有足夠的現(xiàn)成經(jīng)驗借鑒，只能摸著石頭過河，先行實踐摸索經(jīng)驗。山東省于2003年初在濟寧市污水處理廠建立了2000平方米人工濕地實驗基地。經(jīng)過兩年實驗研究，共取得8000多個科學實驗數(shù)據(jù)，實踐證明人工濕地對水體中污染物的降解作用非常明顯，水體中主要污染物COD（化學需氧量）的去除率可以達到50％左右，氮、磷的去除率可達60％左右。在取得科研成果的基礎上，2005年初在微山縣啟動了南四湖新薛河入湖口人工濕地水質凈化示范工程，并順利通過專家組驗收。
據(jù)了解，南四湖新薛河人工濕地水質凈化工程由橡膠壩和表面流人工濕地兩個項目工程構成。表面流人工濕地工程是主體工程，包括引水渠、滯留塘、5級人工濕地處理系統(tǒng)、出水渠等工程。其中，在5級人工濕地處理系統(tǒng)中，種植蘆竹、蓮藕、菱角、芡實等濕地植物3000畝，自然恢復保護當?shù)睾敗⑾闫选⒖嘟莸人参?000畝，實現(xiàn)了濕地挺水植物帶、浮葉植物帶和沉水植物帶的優(yōu)化配置。
2008年8月16日，新薛河人工濕地水質凈化工程通過驗收時，專家組一致認為，南四湖新薛河人工濕地水質凈化工程實現(xiàn)了水質凈化與生態(tài)保護的協(xié)調，推動了當?shù)剞r(nóng)村的產(chǎn)業(yè)結構調整，促進了經(jīng)濟、社會和環(huán)境協(xié)調發(fā)展。它的成功建成，為山東確保南水北調水質安全提供了堅實的技術支撐，對即將在南四湖、東平湖流域開展的其他水質凈化工程項目起到極大的指導和示范作用。
2009年1月11日，在《山東省人工濕地工程技術規(guī)范研究》項目鑒定會上，與會專家一致認為這一項目具有前瞻性、科學性和可操作性，為人工濕地水質凈化工程的設計、建設和運行管理以及相關規(guī)定制訂等工作奠定了重要基礎。據(jù)了解，《山東省人工濕地工程技術規(guī)范研究》通過對國內(nèi)外人工濕地的研究成果及工程應用經(jīng)驗系統(tǒng)的調研和分析，針對不同濕地類型、水力設計與優(yōu)化、植物篩選與栽種、濕地運行與管理等關鍵技術，結合山東省水污染防治的實際，明確了人工濕地在流域污染防治系統(tǒng)中的地位和作用，為全省大規(guī)模開展人工濕地水質凈化奠定了堅實的科學基礎。
確保水質安全的治污功臣
“越往湖心，水質越好。”在東平縣環(huán)保局局長孫玉河的陪同下，記者乘船進入東平湖，清澈的湖水一望無際，監(jiān)測人員從水中提取了水樣監(jiān)測，并告訴記者水樣COD在20毫克/升左右。
位于東平縣的東平湖是山東第二大淡水湖泊，也是南水北調東線的重要樞紐。東平縣是如何保護東平湖水質，確保清流北上的呢？孫玉河告訴記者，主要是通過加強生態(tài)修復和保護。在經(jīng)過污水處理廠處理的基礎上，投資2.15億元，先后鋪開或完成了占地5740畝的稻屯洼水質凈化工程、東平湖入湖口1.3萬畝和出湖口4000畝的濕地修復建設工程。
據(jù)了解，稻屯洼人工濕地水質凈化工程由強化濕地和人工濕地兩部分組成，強化濕地采用預處理床——表面流濕地——潛流濕地的組合工藝；人工濕地采用兼性穩(wěn)定塘系統(tǒng)——表面流人工濕地——好氧穩(wěn)定塘工藝，日處理廢水5萬立方米，可將COD≤50mg/L、氨氮≤3mg/L的進水水質降解為COD≤20mg/L、氨氮≤0.8mg/L，從而達到國家地表水Ⅲ類水質標準，成為確保東平湖調水水質長期穩(wěn)定達標和周邊生態(tài)環(huán)境安全的重要屏障。
像稻屯洼人工濕地這樣的水質凈化工程，在山東已是“遍地開花”。
微山湖濕地作為亞洲最大的草甸型湖泊濕地，具有獨特的資源優(yōu)勢，它也是山東省“治、用、保”治污體系建設的試驗田。微山縣高度重視濕地保護工作，大力開展了規(guī)模化“退耕還濕、退漁還湖、退池還湖”等工程，把以前的臺田還原為濕地，人工種植蘆竹、蘆葦、香蒲、蓮藕、芡實等水生植物，積極調整工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構、農(nóng)業(yè)種植結構和漁業(yè)養(yǎng)殖結構，嚴格控制湖區(qū)漁業(yè)畜禽養(yǎng)殖布局和養(yǎng)殖總量，今年已清理網(wǎng)箱兩萬多畝、網(wǎng)圍13萬畝，微山湖濕地生態(tài)系統(tǒng)得到逐步恢復。
“濕地凈化了水面，野鴨子、紅鸛子來這兒筑巢，多年不見的毛刀魚也回到了微山湖。”站在翠綠的蘆竹前，微山縣昭陽街道西萬三村村民說，濕地建設不僅讓湖水變清了，還增加了農(nóng)民收入。通過種植蘆竹，收割后賣給造紙廠，政府還給予補助，收入挺好的。
“目前微山湖人工種植濕地兩萬畝，保護恢復濕地10萬畝，濕地對污染物的去除作用已經(jīng)初步顯現(xiàn)。微山湖濕地對微山縣的影響是不可估量的，正在影響著微山縣的整體發(fā)展定位，改變著微山人的生產(chǎn)生活方式。”微山縣委書記程大志告訴記者。
濟寧市地處南水北調東線工程的輸水干線，境內(nèi)有近300公里輸水線路。為確保調水水質安全，濟寧市大力實施“治、用、保”并舉的流域治污策略，強力推進“一增、一減、一水、一氣、一保”5項重點工作，全市環(huán)境質量持續(xù)改善。“人工濕地水質凈化工程是落實‘治、用、保’的流域污染治理策略的關鍵工程，是保障南水北調東線工程水質安全的重點工程，我們今年投入資金約3億元，新開工建設人工濕地13處，新增人工濕地面積兩萬畝，全市已建設和修復人工濕地23處，共17萬畝，水質凈化能力達到了每天19萬噸。”濟寧市環(huán)保局長李繼凱說。
“我們多方籌措資金，大力開展人工濕地建設，規(guī)劃的蓼河人工濕地面積4.5萬平方米，主要通過構建多級表面流人工濕地、生物滯留塘、人工浮島、生態(tài)島等方式對達標廢水進行科學處置，在過水區(qū)域內(nèi)種植睡蓮、黃菖蒲、千屈菜、蒲草等水生植物強化生態(tài)功能，有效提高濕地自凈能力，達到深度凈化的目的。”曲阜市環(huán)保局長張衛(wèi)東說。
因地制宜建設生態(tài)廊道
一片濕地就是一個“污水處理廠”，一片濕地就是一處生態(tài)廊道，一片濕地就是一張靚麗的生態(tài)名片。
在汶上泉河入梁濟運河河口處，河道人工濕地蘆葦、蒲草郁郁蔥蔥，河中魚兒、泥鰍嬉戲。“我們不斷強化人工濕地建設，投資4000多萬元建設小汶河河道走廊人工濕地水質凈化工程，采用溢流壩——生態(tài)滯留塘——河道走廊濕地組合工藝，建設人工濕地3710畝，預計每年污染物削減量COD達到438噸、氨氮達到58.4噸。”汶上縣環(huán)保局局長賈如乾說。
“人工濕地治污具有投資少、效果快、運行費用低、長期受益等優(yōu)勢，利用人工濕地水質凈化工程，通過采取退耕還濕、退池還濕等措施，可使南四湖退化的生態(tài)功能逐步得到恢復，有效降低水污染與富營養(yǎng)化程度，對于保證南水北調工程安全調水和提升湖區(qū)經(jīng)濟運行質量，具有十分重要的意義，但人工濕地建設必須因地制宜。”濟寧市人工濕地管理處工作人員告訴記者。
“‘十二五’濟寧市將繼續(xù)以人工濕地工程為核心，大力開展環(huán)南四湖大生態(tài)帶工程建設，積極開展南四湖湖泊生態(tài)環(huán)境保護試點工作，建設33處人工濕地水質凈化工程和濕地修復項目，全市人工濕地及生態(tài)修復將達到25萬畝，污水凈化能力每天達到30萬噸。”濟寧市環(huán)保局長李繼凱說。
據(jù)了解，山東省主要利用河道、湖區(qū)、濱湖灘地、采煤塌陷地等，通過實施人工濕地和濕地生態(tài)修復工程，這些地方實現(xiàn)了“華麗變身”，在發(fā)揮治污效益的同時，也成為保障水質持續(xù)改善的綠色屏障和亮麗的生態(tài)名片。正是看到了人工濕地背后的巨大生態(tài)效益，山東省各地因地制宜建設人工濕地，全面推動流域水質持續(xù)改善。
淄博市副市長劉東軍對記者說：“我們在已建設15處生態(tài)濕地的基礎上，‘十二五’期間，全市將在各污水處理廠及直排企業(yè)下游、支流入干流處及干流重要位置，規(guī)劃建設52處生態(tài)濕地，總面積900公頃，實現(xiàn)人工濕地‘全覆蓋’。”
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