人工湿地在河涌生态修复中的发展应用--中国期刊网

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人工湿地在河涌生态修复中的发展应用

发表时间：2021/6/15 来源：《基层建设》2021年第6期作者：赵成

[导读] 摘要：为了经济获得可持续发展，大众对于修复受污染河涌水体越来越重视，这项工作关乎到生态环境建设问题。

        身份证号码：41152819910825xxxx
        摘要：为了经济获得可持续发展，大众对于修复受污染河涌水体越来越重视，这项工作关乎到生态环境建设问题。人与自然应和谐相处，在生活生产过程中，如果对水体造成了污染，一定要进行生态修复，在此基础上，人工湿地生态系统应运而生。它有诸多优点，比如运行费用低廉、便于维护、操作简易、有良好的抗冲击力、出水水质好等，能够对生态环境进行优化和改善。
        关键词：人工湿地；河涌；生态修复
        引言
        随着沿海地区经济日益发达，人口数量呈现逐年递增的趋势，这就使得城镇污水处理量巨增，大量工业废水和生活废水排入河涌，破坏了河涌生态环境，使其逐渐沦为排污通道，一旦河涌被污染，居民用水会存在安全问题，既不利于居民身体健康，还对经济发展产生影响，所以修复河涌水体是生态建设和社会经济发展的共同需求。
        一、人工湿地概念以及作用原理
        人工湿地类似于沼泽，是由人工建造而成的，需要时刻进行监督，维护其良好性能，在上世纪80年代，人工湿地就已经获得广泛推广。湿地系统是由土壤和添料混合在一起形成的添料床，主要作用在洼地中，填料床存在很多缝隙，废水流经填料床时，会被床体种植的芦苇和蒲草所处理，使得废水得到一定的净化，可以视其为动植物生态系统。芦苇和蒲草抗水性强，成活率高，能对废水进行净化。大众对于人工湿地净化废水原理主要有两种理解，比如有一种观点认为，在湿地的过滤和沉淀下，污水中的不溶性有机物会被截流，可溶性有机物会被微生物去除；还有一种观点认为，人工湿地正式投入使用后，由于吸附很多微生物，所以表面形成生物膜，通过化学、生化和物理反应，对污水进行净化。
        二、人工湿地的优越性和不足
        人工湿地系统有诸多优点：容易维护；不需要高超的技术手段；建造和运行不需过多费用；有助于创造社会效益和经济效益；可以进行可靠有效地废水处理。虽然有诸多优点，但是缺点也是不容忽视的，比如人工湿地占据面积比较大；容易出现病虫害；缺少精确的运行参数等。人工湿地系统需要一定的时间才能够提高使用效率，处理效率会受到表面植物密度的影响，密度大，处理效率高，往往需要历经数年时间才能使人工湿地的运行状态达到稳定。人工湿地系统有良好的处理效果，还具有缓冲容量大的优势，它遵循的原则是物质循环以及物种共生，使得废水中存在的有害物质在净化过程中能够发挥潜在的潜力，这样就避免环境再次受到污染，自人工湿地推广以来，成功案例不在少数，在污水修复处理方面有不可忽视的作用。
        三、国内外工程实例
        （一）日本渡良濑蓄水池人工湿地
        渡良赖蓄水池是经人工挖掘而形成的水库，位于日本枥木县，随着日本经济的发展。渡良濑蓄水池的上游用水出现一些问题，究其原因在于排入了过多的生活污水，这些污水富含丰富的磷和氮，容易令水池中的水发霉变质，影响了当地居民的用水，这就使得当地对蓄水池水质引起重视。在上世纪90年代，当地政府在渡良濑蓄水池一侧修建人工湿地，选择的水生植物为芦苇，芦苇的作用在于将蓄水池中的污水进行吸附和沉淀，逐渐吸收其中的氮和磷，这样就使得水体得到了净化，使得蓄水池的水越来越清澈、洁净，选用芦苇的原因是其有良好的净化功能，芦苇的根部能使污染物沉淀下来，还能吸收一部分污染物，芦苇根部的微生物能够起到一定的分解污染物的作用，渡良濑蓄水池的水质在人工湿地的影响下越来越洁净，与此同时也改善了动植物的生态系统，恢复了生物的多样性。

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        （二）国内应用情况
        我国针对河流生态恢复研究主要围绕河流水质，运用了一系列的措施，以期能够恢复湿地群落和河岸植被。重建河流生态良性循环和自然恢复的效果是有很大差距的，有时仅仅在小河流中才能恢复水体功能。河流生态是一个系统而复杂的课题，要想彻底恢复生态系统，难度是非常大的。基于此，我国进行不断的尝试，取得了很多积极进展，使得河流生态得到了一定的恢复，河流水质有了明显改善。
        四、人工湿地在修复河涌生态过程应关注的问题
        （一）遵循高效与节约原则
        人工湿地系统需要大量的淡水资源，这样才能使得动物和植物获得更好的生长与繁殖，如果当地水资源比较紧缺，相关人员在设计人工湿地时，要注意耗水量，充分发挥人工湿地的自净能力。人工湿地有良好的净化水资源的效果，但是占地面积较大，而土地资源是比较宝贵的，所以在研究人工湿地系统时存在诸多阻碍，设计人员要尽量减少土地占用率，在选址时要考虑规模化、当地环境以及经济效益等因素，可以选择市郊区域，这样还能提高防沙功能，避免影响市区生产生活；其次，设计人员可以考虑组合工艺，这样也可以减少占地面积，还能提高人工湿地的功能性；最后，选择水生植物时要挑选纳污能力强、繁殖能力强、抗污染能力强的物种。为了将人工湿地系统的高效性充分发挥出来，一方面要改进其自身结构，另一方面还要运用有效的操作方式，其目的在于避免基质发生堵塞，这就要求设计人员挑选新型的基质，延长基质清除期限，为了提高湿地系统的综合效益，要选择新型的水生植物，与此同时还要研究不同植物组合、不同基质组合、不同湿地类型组合等。
        （二）适时适地建设人工湿地生态系统
        为了提高人工湿地系统的稳定性，在设计人工湿地系统时，要参照其前置库拦截、现状拦截以及带状拦截等特征，这样才能提高人工湿地系统的处理效果，当前大众对人工湿地进行了深入的调研，使得原本单一化的人工湿地系统逐渐演变成组合人工湿地系统。在将农田退水沟渠生态拦截和前置库生态拦截组合之后，这样就能使地表径流在前置库汇集，生态沟渠将污水进行初步净化后，使其流入前置库，这样就使得前置库的净化负担有所减轻，同时还获得了双重净化的效果，也就使得湖泊水质得到了更好的维护，与此同时也使得工程费用得到缩减。
        （三）避免外来物种入侵所造成的伤害
        生物入侵主要通过两种途径，一种是人为途径，另一种是自然途径，经过长期的扩散和繁殖，会在入侵当地定居下来。一旦生物入侵成为一种长期现象，就会影响当地土著种的生存，还会威胁当地的生态系统的平衡，在构建人工湿地时，也有可能引来外来水生物种，外来物种在当地往往生长迅速，有广泛的食物，所以繁殖率很高，会对湖泊生态造成干扰。比如在上世纪60年代，水葫芦作为一种入侵物种，使得滇池的68种水生动物在20年后仅剩30余种，所以外来物种会对当地的湖泊生态系统造成严重的威胁。构建人工湿地时，要避免将外来物种引入到当地，相关工作人员在前期要做好调查工作，评估生态风险，一旦发现有外来入侵物种，第一时间进行控制和清除。
        结语
        人工湿地运营成本较低，不需要投入过多的资金，同时还具有多样性的系统组合，在处理污水方面有得天独厚的优势，有助于绿化环境，目前已经获得广泛的推广。
        参考文献：
        [1]董亮.人工湿地生物修复在公园景观水体中的应用[J].上海化工,2013,38(006):1-6.
        [2]张卫超.水体生物生态修复法在生态河道建设中的应用探究[J].大科技,2016,000(030):152.
        [3]方哲.污染水体治理中生物-生态修复技术的应用[J].陕西水利,2020,No.232(05):123-124+130.