閔筱筱
摘 要:人工濕地主要是對(duì)自然濕地的特點(diǎn)、功能等進(jìn)行模擬,以動(dòng)物、微生物、植物、水體及基質(zhì)等為主要構(gòu)成部分。在人工濕地中,植物占據(jù)非常重要的位置,人工濕地植物可發(fā)揮分泌化感物質(zhì)、傳輸氧氣、代謝降解吸收污染物、美化環(huán)境等效果。因此,合理的搭配及選擇合適的植物對(duì)提高效果具有非常重要的作用。本文對(duì)人工濕地植物應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,并提出相關(guān)解決措施,為人工濕地的可持續(xù)運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:人工濕地植物;應(yīng)用問(wèn)題;解決對(duì)策
人工濕地植物不僅具有操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行費(fèi)用少、低成本、低能耗等基本優(yōu)點(diǎn),還能發(fā)揮凈化功能,具有非常廣泛的實(shí)用性,在處理垃圾滲濾液、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)徑流、養(yǎng)殖廢水、城鄉(xiāng)景觀水等方面獲得較為廣泛的應(yīng)用[1]。大部分研究資料表明,人工濕地植物是有效、簡(jiǎn)便的生態(tài)工程型污水處理基礎(chǔ),其應(yīng)用前景較為廣闊[2]。重點(diǎn)分析人工濕地植物應(yīng)用現(xiàn)狀與問(wèn)題,并根據(jù)問(wèn)題提出針對(duì)性的解決措施,對(duì)提高人工濕地植物的有效性有著非常重要的意義。
一、人工濕地植物應(yīng)用現(xiàn)狀與問(wèn)題
(一)植物景觀價(jià)值不高
相對(duì)于傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)來(lái)說(shuō),人工濕地的主要優(yōu)勢(shì)是景觀生態(tài)價(jià)值,濕地的生態(tài)價(jià)值主要表現(xiàn)在生物棲息地。而景觀問(wèn)題對(duì)人工濕地的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生重要的影響,所以,人們?cè)趶U水處理系統(tǒng)建立時(shí)要求其具備景觀價(jià)值,但一旦增加景觀價(jià)值則會(huì)導(dǎo)致濕地成本明顯提高,導(dǎo)致其他技術(shù)的基本優(yōu)勢(shì)明顯減少[3]。因此,需要有機(jī)結(jié)合景觀設(shè)計(jì)及污水處理技術(shù),采用構(gòu)造濕地內(nèi)部不同水系,并結(jié)合不同文化意蘊(yùn)、不同植物配置等方式建立人工濕地,但是在實(shí)際的建立過(guò)程中,常會(huì)出現(xiàn)顧此失彼的情況,導(dǎo)致人工濕地植物價(jià)值不高,對(duì)深入推廣應(yīng)用人工濕地會(huì)產(chǎn)生一定的影響。
(二)植物利用率不高
人工濕地植物資源化利用主要是為了降低成本及防止二次污染,但受到各方面因素的影響,導(dǎo)致無(wú)法全面推廣應(yīng)用技術(shù)難點(diǎn),主要表現(xiàn)如下。第一,在進(jìn)行水解發(fā)酵制備乙醇技術(shù)過(guò)程中,由于纖維素酶價(jià)格較高,導(dǎo)致生產(chǎn)成本無(wú)法降低使擴(kuò)大生產(chǎn)受到影響;第二,因?yàn)橹参镏泻械哪举|(zhì)素、半纖維素、纖維素等難以分解,導(dǎo)致厭氧發(fā)酵的產(chǎn)氣率及飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值明顯降低;第三,目前,評(píng)估人工濕地植物資源的數(shù)據(jù)較缺乏,根據(jù)人工濕地植物資源不同的類型,分別站在株重、株高、生產(chǎn)速率、氣候適應(yīng)性等方面對(duì)生物量進(jìn)行評(píng)估,為利用濕地植物能源化提供有效的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù);第四,沒(méi)能根據(jù)人工濕地植物的生物量及處理效果采用合理的能源轉(zhuǎn)化技術(shù),導(dǎo)致綜合經(jīng)濟(jì)效益沒(méi)有有效提高。
(三)缺乏合理的管理
人工濕地植物工程在實(shí)際運(yùn)行管理工作中存在的問(wèn)題較大,隨著人工濕地植物的大面積利用,會(huì)有較多枯枝落葉在人工濕地表面散落,如果不能及時(shí)有效地清理植物的枯枝落葉,會(huì)導(dǎo)致人工濕地植物處理效果受到影響,還會(huì)導(dǎo)致堵塞人工濕地的情況[4]。另外,部分植物的枯枝落葉在經(jīng)過(guò)微生物作用或者水淋后會(huì)釋放出克生物質(zhì),對(duì)植物自身的生長(zhǎng)產(chǎn)生一定的影響。例如,寬葉香蒲枯枝爛葉在腐爛后對(duì)新苗的生長(zhǎng)及自身新芽的萌發(fā)會(huì)產(chǎn)生阻礙作用,加上植物還可能將化學(xué)物質(zhì)釋放,對(duì)周邊植物的生長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生抑制或者促進(jìn)作用。分析相關(guān)研究資料得知,苔草、木賊、水蔥、寬葉香蒲等植物體腐爛之后出現(xiàn)的化感物質(zhì)會(huì)抑制蘆葦?shù)姆敝骋约吧L(zhǎng)。所以,重視管理濕地植物的工作是非常必要的,但是目前仍未建立濕地管理制度,大部分地方缺少針對(duì)性的管理措施,沒(méi)有重視人工濕地植物后期的維護(hù)管理工作,造成人工濕地在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)明顯降低污水處理能力,導(dǎo)致人工濕地植物原有的應(yīng)用價(jià)值不能全面發(fā)揮,使人工濕地的生命周期明顯縮短。
二、人工濕地植物的解決措施
(一)有效擴(kuò)大篩選植物的范圍
人工濕地植物在篩選過(guò)程中需要將范圍合理地?cái)U(kuò)大,確保所培育、篩選的人工濕地植物具有景觀價(jià)值高、去污效果好、適應(yīng)性強(qiáng)等基本功能。目前,我國(guó)人工濕地植物種類不多,大部分是濕生草木或者水生草木,需要將植物篩選范圍有效擴(kuò)大,確保人工濕度植物篩選種類明顯增加[5]。例如,可以將木本陸生植物引入潛流的人工濕地中,不僅可促進(jìn)植物種類明顯增加,還能使生物多樣性有效提高,促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定性得到有效維護(hù)。而少數(shù)木本陸生植物抗寒性能夠使人工濕地植物冬季應(yīng)用類型明顯增加,防止草本植物冬季凍死的情況明顯減少。另外,還需要根據(jù)實(shí)際情況建立冷季與暖季、喬灌草結(jié)合植物套種等人工濕地植物生態(tài)系統(tǒng),重視人工濕地植物系統(tǒng)穩(wěn)定性的建立,確保草木結(jié)合、灌木結(jié)合、喬木結(jié)合等基本特點(diǎn)得到全面發(fā)揮,并將灌木、喬木等引入人工濕地中。人工濕地在配置植物過(guò)程中,需要對(duì)冷季植物及暖季植物的搭配進(jìn)行合理考慮,促進(jìn)換季過(guò)程中的污水處理效果能夠維持在穩(wěn)定的狀態(tài)內(nèi)。
(二)選擇合理的濕地類型
根據(jù)系統(tǒng)布水方式的區(qū)別,常以潛流及表面流等兩種方式劃分人工濕地。表流人工濕地在低溫條件下具有較差的保溫能力及表面流動(dòng)能力,一旦降低水溫則會(huì)影響微生物的活性及數(shù)量,表面冰層會(huì)降低大氣臭氧能力,在一定程度上影響運(yùn)行的效果。潛流型的人工濕地優(yōu)勢(shì)較為明顯,大氣及潛流型人工濕地之間隔斷覆蓋層,在冬季處理污水具有較好的保溫效果[6]。另外,在處理潛流型人工濕地期間容易受到表層土的覆蓋,可促進(jìn)污水流動(dòng)及蒸發(fā)蒸騰導(dǎo)致能量損失情況明顯減少。相關(guān)研究資料對(duì)于潛流人工濕地系統(tǒng)處理水庫(kù)水的冬季實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究,研究數(shù)據(jù)表示,于隔離層的保護(hù)下,潛流人工濕地系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)較正常,冬季寒冷低溫背景下,潛流人工濕地能夠更好地凈化微污染的地表水。所以,與其他濕地類型對(duì)比來(lái)說(shuō),北方寒冷地區(qū)或者冬季使用潛流人工濕地植物的優(yōu)勢(shì)更為明顯,大部分寒冷地區(qū)均是通過(guò)潛流型人工濕地植物達(dá)到處理污水的目的。
(三)重視人工濕地植物的維護(hù)管理工作
人工濕地管理部門每隔一段時(shí)間收割植物不僅能減少植物枯枝落葉造成克生物質(zhì)的釋放,還可促進(jìn)植物之間相互影響的情況明顯減少,促進(jìn)植物自身的生長(zhǎng)。另外,從審美角度出發(fā),在秋天對(duì)植物進(jìn)行收割會(huì)促進(jìn)來(lái)年春天植物獲得更加旺盛的生長(zhǎng)。人工濕地植物管理工作中還需要注意病蟲害的問(wèn)題,雖然人工濕地屬于人工生態(tài)系統(tǒng),但也不可避免會(huì)出現(xiàn)病蟲害,一旦發(fā)生病蟲害會(huì)在較大程度上影響植物的產(chǎn)量及整體運(yùn)行效果,從而導(dǎo)致濕地凈化污水的效果受到影響。在選擇殺蟲劑時(shí)要盡可能選擇對(duì)人工濕地不會(huì)產(chǎn)生影響的,否則不但會(huì)導(dǎo)致處理濕地的效果明顯降低,還會(huì)導(dǎo)致二次污染。相關(guān)部門還需要加強(qiáng)低溫狀態(tài)下運(yùn)行的人工濕地的管理,由于人工濕地會(huì)受到低溫的影響,針對(duì)性的保溫策略,不僅能使植物休眠明顯減緩,還能加快人工濕地去除污染物的速度。對(duì)人工濕地進(jìn)行定期清理可促進(jìn)濕地堵塞情況明顯減少,通過(guò)分析目前人工濕地工程考察情況得知,若不及時(shí)清理淤泥,則會(huì)造成淤泥大量沉積,對(duì)凈化濕地的效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。通過(guò)科學(xué)、合理的運(yùn)行管理對(duì)人工濕地處理系統(tǒng)高效、穩(wěn)定地去除污染物可發(fā)揮保障作用;采用合理的管理維護(hù),可使人工濕地出現(xiàn)的負(fù)面生態(tài)問(wèn)題得到明顯解決,促進(jìn)人工濕地植物豐富物種、美化景觀的生態(tài)效應(yīng)全面發(fā)揮。
三、結(jié)語(yǔ)
伴隨我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程及工業(yè)化發(fā)展腳步逐漸加快,城市發(fā)展中水污染成為嚴(yán)重的問(wèn)題。人工濕地植物不但可以發(fā)揮凈化水的效果,還可促進(jìn)生態(tài)環(huán)境明顯改善,加快恢復(fù)退化水生態(tài)系統(tǒng)的速度,具備耗能少、見效快、低投資等基本特征,獲得了較廣泛的應(yīng)用?,F(xiàn)今,大部分城市均重點(diǎn)保護(hù)濕地,重視濕地綠化的發(fā)展工作,越來(lái)越關(guān)注濕地植物的景觀價(jià)值及生態(tài)功能,因此,需要不斷完善人工濕地植物的栽培技術(shù),為開闊人工濕地發(fā)展前景奠定良好的基礎(chǔ)。
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