楊冬雪

【摘要】人工濕地系統(tǒng)在園林綠化建設(shè)中，憑借能耗低、運(yùn)行管理費(fèi)用低、生態(tài)環(huán)境效益高等優(yōu)勢，受到園林綠化建設(shè)者的高度關(guān)注和重視。因此，為實現(xiàn)市園林綠化建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展，應(yīng)對人工濕地系統(tǒng)概念、類型及應(yīng)用進(jìn)行研究，才能為城市園林綠化建設(shè)者更好地建設(shè)人工濕地系統(tǒng)提供借鑒性意見。本文以人工濕地的基本內(nèi)涵和類型為落腳點(diǎn)，在分析人工濕地系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)和景觀類型的基礎(chǔ)上，就城市園林建設(shè)中人工濕地系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望進(jìn)一步提升現(xiàn)代城市園林綠化建設(shè)的綜合效益。

【關(guān)鍵詞】人工濕地系統(tǒng);園林綠化建設(shè);應(yīng)用;基本內(nèi)涵;類型;關(guān)鍵技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.30.

近年來，在現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展中，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平穩(wěn)步提高的同時，城市生態(tài)環(huán)境污染問題卻是日漸嚴(yán)重，如城市工業(yè)廢水和生活污水排放總量不斷增加，大量污水沒有通過科學(xué)合理地處理就直接排放到水體中，不僅造成了嚴(yán)重的城市水環(huán)境污染，還引起了土壤污染問題，從而使得整個城市生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。而人工濕地系統(tǒng)作為一項高效節(jié)能、效果顯著、無二次污染的廢水處理技術(shù)，無論在負(fù)荷量方面，還在可控性和可行性方面，對污水的處理能力都優(yōu)于自然濕地。因此，為了構(gòu)建和諧發(fā)展的城市生態(tài)環(huán)境，在城市園林綠化建設(shè)中應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)具有一定的必要性。但在實踐中，如何發(fā)揮人工濕地系統(tǒng)的應(yīng)有作用，不斷提高園林綠化建設(shè)效果，仍然需要相關(guān)領(lǐng)域的相關(guān)者進(jìn)行研究和實踐。

1、人工濕地的基本內(nèi)涵和類型概述

1.1基本內(nèi)涵

人工濕地指的是人工建造的濕地系統(tǒng)，是人為地按照一定方式配置土壤、微生物、植物等形成的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，具有可控性、工程化的特征。在廢水凈化處理中采用人工濕地系統(tǒng)，可以通過系統(tǒng)實現(xiàn)污水中污染物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、轉(zhuǎn)化或分解，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目標(biāo)。關(guān)于人工濕地系統(tǒng)的構(gòu)造，簡言為在一定長寬及坡度的洼地當(dāng)中，按照一定的坡度將土壤和諸如石子級別的填料，填充組成填料床，污水在填料床內(nèi)部或者表面流動，并在填料表層土壤中選擇成活率高、抗水性強(qiáng)、除污能力強(qiáng)、美觀效果高具有經(jīng)濟(jì)價值的水生植物，以此形成一個去污能力強(qiáng)且適合濕地動植物生存的人工濕地系統(tǒng)[1]。但隨著時代的發(fā)展，人工濕地系統(tǒng)的功能不局限于廢水處理，還具有良好的濕地環(huán)境景觀功能，不僅如此，人工濕地還為濕地動植物的生存及生物多樣性的增加提供了良好的棲息地[2]。

1.2人工濕地類型

基于水流方式的差異角度而言，人工濕地具體可以分為表面流濕地、潛流濕地、立式流濕地三類，具體如下：

（1）表面流濕地。此類型的濕地與自然濕地區(qū)別不大，廢水漫流在填料表面，并且廢水中較大部分的有機(jī)物主要依靠植物水下莖、桿上生物膜來實現(xiàn)去除目的。由此可見，此類型的人工濕地在運(yùn)行中，未能充分利用填料層中極其豐富的植物根系來完成廢水中有機(jī)物的處理[3]。不僅如此，此類型濕地的衛(wèi)生狀況也不容樂觀，這使得在人工濕地系統(tǒng)設(shè)計中不考慮表面流濕地。

（2）潛流濕地。廢水在填料表面下滲流，這使得污水處理時可以充分中填料表面及植物根系上的生物膜及濕地其他功能，從而具有良好的污水處理效果，并且具有良好的衛(wèi)生條件，進(jìn)而被廣泛應(yīng)用在人工濕地系統(tǒng)建設(shè)中。

（3）立式流濕地。此類型的濕地在水流動方面，融合了表面流濕地、潛流濕地的特點(diǎn)，這使得立式流濕地不僅具有良好的廢水處理效果，還具有良好的衛(wèi)生條件，但是受制于建設(shè)要求高的條件，且在衛(wèi)生方面容易出現(xiàn)蚊蠅滋生問題，從而在當(dāng)前人工濕地系統(tǒng)建設(shè)中未能推廣應(yīng)用[4]。

2、人工濕地系統(tǒng)的景觀類型及建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1景觀類型

當(dāng)前，我國在人工濕地景觀類型定位方面，進(jìn)行了深入且詳細(xì)的研究，并在城市綠地分類標(biāo)準(zhǔn)中按照綠地主要功能分類，將人工濕地定位為第五類，即其他綠地[5]。同時，根據(jù)功能和性質(zhì)的不同，城市人工濕地又可以劃分為工業(yè)濕地、水庫類濕地、自然濕地的恢復(fù)與重建、濱水景觀類濕地、沼澤類濕地、生產(chǎn)類濕地、城市濕地公園七類，關(guān)于不同類型的人工濕地的功能和性質(zhì)，具體見下表1：

2.2關(guān)鍵技術(shù)

在人工濕地系統(tǒng)設(shè)計中，為確保人工濕地除污能力和使用壽命得到提升，應(yīng)則要盡可能地延長水流在填料中流動時間，可考慮增加水流流徑的曲折性。通常來說，在具體設(shè)計中應(yīng)充分考慮以下幾項因素，才能確保人工濕地系統(tǒng)建設(shè)效果，并為系統(tǒng)價值的實現(xiàn)提供支持。首先，明確污水處理量和廢水污染程度等。對廢水進(jìn)行污染物質(zhì)、污染量、污染程度等進(jìn)行綜合分析，隨后以此展開針對性地設(shè)計，確保系統(tǒng)設(shè)計處理后的污水能夠達(dá)到國家現(xiàn)行污水排放標(biāo)準(zhǔn)，并滿足于城市污水處理需求[6]。其次，合理選擇污水處理工藝。人工濕地系統(tǒng)在除污方面具有較為強(qiáng)大的功能，可以去除氮、磷、鉀、微量金屬、病原體等污染物。但是為了避免頻繁進(jìn)行清污作業(yè)，降低人工濕地系統(tǒng)運(yùn)行壓力，應(yīng)做好污水的前期處理工作，并根據(jù)污水類型的不同來選擇合適的污水處理工藝。再者，科學(xué)選擇人工濕地中的植物。不同類型的植物在除污方面具有一定的針對性，要確保人工濕地的污水處理能力，則要結(jié)合不同污染物質(zhì)來選擇合適的植物。當(dāng)前，在人工濕地系統(tǒng)中可供選擇的水生植物眾多，如浮萍、馬蹄蓮、燈心草、茭白、寬葉香蒲、金魚藻、蘆葦?shù)?。以氮、磷污染為例，在水生植物選擇時，應(yīng)考慮茭白、蘆葦，可以取得良好的去除效果。但是需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是在水生植物選擇時，除了考慮污染物處理效果之外，還要充分考慮水生植物的成活率、經(jīng)濟(jì)價值、微生物種群等。只有這樣，才能確保人工濕地生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計與建設(shè)獲得良好的綜合效益[7]。最后，人工濕地系統(tǒng)設(shè)計工藝參數(shù)的確定。在人工濕地設(shè)計過程中，濕地的范圍應(yīng)結(jié)合實際需求來科學(xué)確定，在此過程中可以使用W=Q/Ks×S×d進(jìn)行計算出濕地的長寬值，其中W表示濕地寬;Q表示濕地平均處理流量;d表示濕地深度;Ks表示填料導(dǎo)水率;S表示濕地床坡度。

3、人工濕地系統(tǒng)在城市園林綠化建設(shè)中的具體應(yīng)用分析

3.1小區(qū)水景中應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)

隨著城市人口數(shù)量的增加，城市小區(qū)生活污水排放量不斷增加，并對城市水體造成了嚴(yán)重的污染。因此，為建設(shè)友好型城市生態(tài)環(huán)境，應(yīng)注重城市生活污水處理。而人工濕地系統(tǒng)在污水處理方面，具有經(jīng)濟(jì)效益高、處理效率高等優(yōu)勢，這使得人工濕地系統(tǒng)在城市生活污水處理中具有顯著的應(yīng)用價值和廣闊的發(fā)展前景。人工濕地在城市小區(qū)水景建設(shè)中，即可有效處理小區(qū)生活污水問題，具體是通過改變小區(qū)原有排水系統(tǒng)，通過分開排放和處理小區(qū)生活污水、中水、雨水等，隨后再排入合適植物和微生物群落共同組成的人工濕地系統(tǒng)中，即可通過人工濕地系統(tǒng)有效處理生活廢水，達(dá)到生活污水凈化目的，并將凈化處理后的廢水提供給小區(qū)的中水水源[8]。這樣一來，小區(qū)即可整合人工濕地景觀來打造獨(dú)具特色的住宅區(qū)水景，滿足住宅區(qū)居民的親水需求，并可以實現(xiàn)水資源的有機(jī)循環(huán)，形成生態(tài)持續(xù)的水環(huán)境系統(tǒng)。不僅如此，人工濕地景觀在城市住宅區(qū)環(huán)境中，既有外在的美，又能夠為人們的生活增添神秘色彩。除此之外，人們通過人工濕地景觀中各類生命體所展現(xiàn)的生存形態(tài)，可以感受到生命和生存形態(tài)演變的奧秘，這對貼近于生命的內(nèi)心體驗，往往有著不可估量的價值，可以促進(jìn)城市住宅區(qū)居民對濕地價值的深度理解，并從中獲得更多的新知識和信息[9]。

3.2城市雨洪利用和污染治理中應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)

在現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展中，雨水可以作為新的潛在水源，用于緩解城市用水壓力，這使得雨水的資源性受到越來越多人的高度關(guān)注和重視。但是不可否認(rèn)的是雨水除了資源性外，還有危害性，具體表現(xiàn)在城市內(nèi)部強(qiáng)降雨而形成的地面徑流中含有大量污染物，可能對城市景觀水體及飲用水源造成嚴(yán)重的污染[10]。因此，在城市建設(shè)發(fā)展中，雨洪利用和污染治理是至關(guān)重要的。在實踐中，美國在上世紀(jì)八十年代就針對雨水利用和污染治理，提出了雨水管理措施，即在雨水濕地中引進(jìn)園林設(shè)計進(jìn)行處理，整個操作不僅簡單有效，還具有良好的處理效果。雨洪污染治理和利用是每一個城市必然面臨的問題，這要求我國城市園林景觀建設(shè)中注重人工濕地系統(tǒng)的應(yīng)用。當(dāng)前可以借鑒的成功案例眾多，如深圳市三洲田生態(tài)旅游區(qū)雨水處理濕地，在實踐中具體是通過修建茶園人工濕地雨水收集處理系統(tǒng)，全面收集三洲田生態(tài)公園內(nèi)受到面源污染的雨水，并將其排放到三洲田水庫中，通過這種方式既可以達(dá)到水質(zhì)凈化目的，又可以成為三洲田生態(tài)公園的一個重要生態(tài)景點(diǎn)，并且有利于水資源利用率的提高。

3.3濕地公園中應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)

在現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展中，濕地公園在合適地段的建設(shè)，可以對原有自然水系進(jìn)行資源整合和利用，從而能夠在城市內(nèi)部營造自然、生態(tài)的環(huán)境。由此可見，城市通過建設(shè)濕地公園，既可以改善城市當(dāng)前人居環(huán)境，滿足于城市內(nèi)部河道的生態(tài)景觀治理要求，又可以為城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境。在城市濕地公園中應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)，即可對城市污水進(jìn)行凈化處理，又可以形成可供游覽且富有特色地濕地景觀。例如：山東省濰坊市政府以白浪河為基礎(chǔ)建設(shè)濕地公園，由于白浪河地處于城郊過渡地帶，具有廣闊的發(fā)展空間，通過整合人工濕地系統(tǒng)建設(shè)的白浪河公園，極大地增加了濕地公園的植物品種的多樣性，使得原本景觀、功能、經(jīng)濟(jì)等價值不高的白浪河環(huán)境，在優(yōu)化處理之后，不僅達(dá)到了凈化水質(zhì)的目的，還進(jìn)一步豐富了生物物種，有極大地提升了白浪河濕地公園的娛樂性。不僅如此，白浪河濕地公園的建設(shè)，有效改善了山東省濰坊市郊區(qū)過渡段的環(huán)境，并形成了以白浪河綠地為中心的園林綠化體系，充分整合資源來形成具有特色的游覽性濕地景觀，促進(jìn)白浪河濱水帶成為濰坊的城市名片。

結(jié)語：

綜上所述，在現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展過程中，生態(tài)環(huán)境隨城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大而日漸惡化，不僅威脅到城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展， 還不利于城市居民身心健康發(fā)展。因此，在城市建設(shè)中，園林綠化建設(shè)具有一定的必要性和重要性，能夠為城市建設(shè)的持續(xù)發(fā)展提供支持。而人工濕地系統(tǒng)憑借節(jié)約資源消耗、獨(dú)特的生態(tài)景觀效果等優(yōu)勢，隨之受到越來越多人的關(guān)注和重視，被廣泛應(yīng)用在城市園林綠化建設(shè)中，能夠促進(jìn)良性生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益?；诖耍谖磥沓鞘袌@林建設(shè)發(fā)展中，人工濕地系統(tǒng)必然會發(fā)展成為其中的一部分，并為城市建設(shè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境予以支持。

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