摘要：隨著新興污水處理技術(shù)的興起，人工濕地得到了很好的發(fā)展，其中表面流人工濕地更是在污染控制與生態(tài)修復(fù)方面取得了很好的效果，成為水庫濱庫帶水污染防治的重要手段。本文以南山溝濕地工程為例，探討了表面流濕地的具體應(yīng)用。該工程位于碧流河水庫上游濱庫帶，工程采用多級(jí)表面流濕地工藝，可以同時(shí)對城鎮(zhèn)生活污水和匯水區(qū)的非點(diǎn)源污染進(jìn)行凈化;該工程中還設(shè)置了溢流堰，增大了各級(jí)濕地長寬比等，通過這些措施提升了處理效果，有效地削減了入庫污染物。

　　關(guān)鍵詞：濱庫帶,水污染控制,人工濕地

　　人工濕地是通過人為地模擬天然濕地系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能對污水進(jìn)行處理的一種水污染控制技術(shù)，它能使污水中的污染物質(zhì)重新進(jìn)入生態(tài)循環(huán)，整個(gè)處理過程不會(huì)對環(huán)境造成二次污染，使污水處理和資源利用率到達(dá)最大化[1]。本文根據(jù)濱庫帶的實(shí)際情況，合理利用分洪河道的空間，對南山溝濕地進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，從而削減匯水區(qū)入庫污染物，實(shí)現(xiàn)濕地環(huán)境效益的最大化。

　　1南山溝水污染特征分析

　　該地周邊分布著許多小型人口聚居區(qū)，農(nóng)業(yè)是主要經(jīng)濟(jì)來源，這些區(qū)域的農(nóng)業(yè)面源污染問題也較為嚴(yán)重。因此，濱庫帶小型人口聚居區(qū)污染排放具有入庫系數(shù)高、排放量變異系數(shù)大、污染源復(fù)雜等特點(diǎn)。濱庫帶的匯水區(qū)內(nèi)散布著215戶居民和大約130hm2的農(nóng)田，居民區(qū)的生活污水大多未經(jīng)處理直接散排，經(jīng)雨水匯流作用直接進(jìn)入水庫，故水污染以農(nóng)業(yè)面源污染和居民聚集區(qū)點(diǎn)源污染為主。

　　2水污染控制對策

　　研究表明，普通的表面流人工濕地系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)進(jìn)水量小而蒸發(fā)量大的情況，濕地?zé)o法正常運(yùn)行，達(dá)不到理想的處理效果。故考慮不設(shè)自由水面的濕地系統(tǒng)，即采用地表漫流的方式建造濕地系統(tǒng)[2]。這樣一來可通過植物和微生物的協(xié)同作用達(dá)到降解水體污染物的目的，該方式的污水去除率一般可達(dá)到32%~50%。本設(shè)計(jì)采用5級(jí)平臺(tái)式結(jié)構(gòu)，每一級(jí)濕地結(jié)構(gòu)間通過溢流堰進(jìn)行分隔，以地表漫流方式對流入污水進(jìn)行處理。

　　3表面流濕地體統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　大量生活污水的不斷排放所形成的沖刷作用，使得蛤蜊河河道出現(xiàn)了嚴(yán)重的土壤流失現(xiàn)象。必須對南山溝原有的地形、地貌進(jìn)行改造，才能滿足建設(shè)施工要求。

　　3.1污染負(fù)荷計(jì)算

　　通過查閱相關(guān)的給排水設(shè)計(jì)資料和手冊，可知生活污水排放量和農(nóng)業(yè)面源污染物排放量的計(jì)算公式，通過公式對現(xiàn)有的南山溝附近的水污染控制參數(shù)進(jìn)行處理，可以得到以下結(jié)論。該區(qū)域共計(jì)有居民620人，居民的生活用水量標(biāo)準(zhǔn)為75L/(d·人)，考慮到該地區(qū)污水入庫比例不大，污水排放系數(shù)取34%，可知最終排入濱庫帶的生活污水量約為17.05m3/d。

　　濕地匯水區(qū)內(nèi)有農(nóng)田130hm2，主要經(jīng)濟(jì)作物為玉米，查閱普查數(shù)據(jù)可知，該區(qū)域農(nóng)田TN、TP流失量分別為2.82kg/(hm2·a)和0.09kg/(hm2·a)，故該區(qū)域農(nóng)田TN和TP的排放量分別為338.4kg/a和10.8kg/a。

　　3.2濕地結(jié)構(gòu)

　　我們在每一級(jí)濕地間設(shè)置溢流堰進(jìn)行間隔，把該地區(qū)原有地形落差集中于溢流堰處，從而減緩各級(jí)濕地內(nèi)坡度，降低了水流速度、提高了濕地的長寬比，保證了水力停留時(shí)間[3]。因蘆葦有適應(yīng)能力強(qiáng)、有機(jī)物降解能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在人工濕地的植物種植方面有著極為廣泛的應(yīng)用，種蘆葦?shù)娜斯�濕地系統(tǒng)對污水的去除率高達(dá)45%，比種植其他植物高50%。故本設(shè)計(jì)也采用蘆葦，其種植密度為每平方米9株，這個(gè)密度能保證在吸收降解有機(jī)物的同時(shí)，還能夠穩(wěn)固土壤、減緩水流流速。

　　3.3溢流堰設(shè)計(jì)

　　溢流堰總寬度為9m，堰頂寬度為1.5m，堰高0.8m，離地高度為0.4m。其主體結(jié)構(gòu)采用三層20cm厚的蜂巢約束系統(tǒng)疊砌而成[4]。溢流堰的頂部與背水面部分填充塊石，同時(shí)在間隙內(nèi)填充土壤，相鄰兩個(gè)格室中間依次填充碎石和粗砂，并在其余格室填充粘性土并夯實(shí)。

　　3.4濕地凈化效果分析

　　本設(shè)計(jì)的表面流人工濕地系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)處理生活污水和攜帶污染物的雨水。未終止人工植物的近自然濕地系統(tǒng)對TN、TP的去除率分別為0.10g/(m2·d)和0.04g/(m2·d)，當(dāng)蘆葦種植密度接近每平方米25株時(shí)，濕地系統(tǒng)對TN、TP的平均去除率分別提高到0.15g/(m2·d)和0.05g/(m2·d)。而本設(shè)計(jì)中的蘆葦種植密度為每平方米9株，是上述情況的0.4倍。由此可知，本人工濕地系統(tǒng)對TN和TP的去除率分別取0.120g/(m2·d)和0.04g/(m2·d)。

　　結(jié)合前文的生活污水量17.05m3/d，可推算出TN和TP的濃度分別為4.15mg/L和0.10mg/L，二者的負(fù)荷分別為2.4×10-3g/(m2·d)和5.8×10-5g/(m2·d)，考慮到生活污水量不大，故本設(shè)計(jì)基本能夠攔截并處理該地區(qū)的全部日常生活污水。即便降雨時(shí)，濕地也能夠通過植物根系的吸附和降解去除一定量的雨水內(nèi)懸浮物和有機(jī)物質(zhì)。

　　4結(jié)語

　　南山溝地區(qū)存在一定量的居民生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染，未經(jīng)處理的污水和雨水、地表徑流匯入碧流河水庫，嚴(yán)重影響了水庫水質(zhì)。為了減輕水庫濱庫帶周邊居民活動(dòng)對水庫水質(zhì)造成的影響，決定在濱庫帶附近建設(shè)表面流人工濕地體統(tǒng)，對污水進(jìn)行處理。本設(shè)計(jì)利用原有分洪河道空間，通過地表漫流方式處理污水，既保證了原河道的行洪能力，改善了河道內(nèi)水土流失現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益最大化，也對人工濕地系統(tǒng)的研究和推廣做出了貢獻(xiàn)。

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