【正文】 179。 長度 4000m, 平均 80m 寬，清淤深度 深。 清淤 384000 m3 人工濕地構筑設計人工濕地是一種為處理污水而利用工程手段模擬自然濕地系統(tǒng)建造的構筑物。在構筑物底部按一定的坡度填充選定級配的填料( 如碎石、砂子、沸石等) ，池底坡降及填料表面坡降受水力坡降及填料級配的影響，一般選值范圍為 1%～8% 。其基本構造為：植物土壤（可略）基質(zhì)（級配填料）微生物。在填料表層土壤中，種植一些處理性能好，成活率高，生長周期長,美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物( 如蘆葦、香蒲草、美人蕉)。依靠系統(tǒng)中基質(zhì) 水生植物 微生物的物理、化學、生物的三者間協(xié)同作用，通過基質(zhì)過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物的吸收與微生物的代謝活動來實現(xiàn)污水的凈化。人工濕地構筑系統(tǒng)對 SS、有機物、N、P、金屬離子及細菌的處理作用,已有廣泛深入的研究。國內(nèi)環(huán)境保護專家岳春雷等采用復合垂直流人工濕地處理了城鎮(zhèn)居民生活污水, 對 NH3 N、TP、COD、BOD、TSS、細菌總數(shù)和濁度的去除率高達 80%以上。 人工濕地參數(shù)選取 人工濕地設計水量參考沁縣濁漳河西源西湖下游日均徑流量及沁縣縣31 / 69城生活污水處理廠處理水量確定，設計水量為日進水 15780m3。工程建設后可進一步凈化沁縣縣城污水處理廠出水和南湖上游及濕地生態(tài)治理段兩岸進水。南湖上游西湖水量為 149 萬 m3，沁縣縣城污水處理廠出水 292 萬 m3，南湖到樊村橋上游濁漳河西源段水量為 135 萬 m3，濕地治理污水主要為西湖水庫、南湖水庫和沁縣縣城污水處理廠出水，總水量為 576 萬立方/年。人工濕地處理規(guī)模確定為日處理水量 15780m3。人工構筑濕地面積 萬 m2。工程鋪設三層不同級配碎石及砂石，層高為 ，再鋪設土壤層，床面種植蘆葦和蒲草植物，水層厚度為 20～30cm，整個濕地表面形成一個地表淺流。濕地工程水力停留時間 ，水力負荷 280m3/（10 4m2d） 。 基質(zhì)的設計基質(zhì)填料選擇建筑碎石、卵石、煤渣和砂子等，用三級級配。填料厚度 。一級濕地床填料粒徑 φ7～20mm ，厚度 ；二級濕地床填料粒徑 φ5～15mm ，厚度 ；三級濕地床填料粒徑 φ1～3mm ，厚度 。 濕地生態(tài)構筑的污染減排和環(huán)境保護作用濕地在內(nèi)陸地區(qū)是指長期覆蓋水深不超過 2 米的低地、土壤充水較多的草甸。濕地可作為直接利用的水源或補充地下水，又能有效控制洪水和防止土壤沙化，還能滯留沉積物、有毒物、營養(yǎng)物質(zhì)，從而改善環(huán)境污染；它能以有機質(zhì)的形式儲存碳元素，減少溫室效應，保護沿岸不受風浪侵蝕，因而被人們稱為“地球之腎 ”。32 / 69人工濕地是由人工建立的具有濕地性質(zhì)的污水處理系統(tǒng)。它利用濕地生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物的三重協(xié)同作用，來實現(xiàn)污水的凈化，有高效率、低投資、低能耗、低運行費用、易維護管理等優(yōu)點，己在污染水體的生態(tài)修復中被廣泛應用。 濕地還是眾多植物、動物特別是水禽生長的樂園，同時又向人類提供食物( 水產(chǎn)品、禽畜產(chǎn)品、谷物)、能源( 水能、泥碳、薪柴) 、原材料(蘆葦、木材、藥用植物)和旅游場所，是人類賴以生存和持續(xù)發(fā)展的重要基礎。此外，還有物質(zhì)生產(chǎn)功能，水分調(diào)節(jié)功能，凈化功能。 植物的選擇及其凈化污水性能采用耐污能力強、根系發(fā)達、莖葉茂密、抗病蟲害能力強且有一定經(jīng)濟價值的水生植物。本項目根據(jù)沁縣氣候及地表水監(jiān)測情況，選擇污染物抗性強，并具有一定的分解凈化能力的蘆葦、香蒲植物進行濕地生態(tài)構筑的建設。栽種方法視植物而定，一般每平方米 8～10 穴，每穴栽 2～3 株。亦可用行距10cm，蔟距 15cm 控制。 蘆葦蘆葦是多年水生或濕生的高大禾草，生長在灌溉溝渠旁、河堤沼澤地等。蘆葦?shù)闹仓旮叽?，地下有發(fā)達的匍匐根狀莖。以根莖繁殖為主。蘆葦生長于池沼、河岸、河溪邊多水地區(qū)，常形成葦塘。世界各地均有生長，在我國分布范圍較廣。在不同地帶、氣候、水質(zhì)、泥土等因子影響下，形成了許多區(qū)域性變種和不同濕地生態(tài)類型變種。從蘆葦與水體環(huán)境的關系來看，一般透明度較高的水體，蘆葦生長茂密。33 / 69蘆葦?shù)纳鷳B(tài)功能蘆葦濕地的生態(tài)功能突出體現(xiàn)在調(diào)節(jié)氣候、凈化污水、促淤防蝕、抑制藻類、防洪固堤、維持生物多樣性等方面。減排 CO2，緩解溫室氣體對環(huán)境的破壞蘆葦素有“第二森林”之美稱，對調(diào)節(jié)局部小氣候起著重要作用。蘆葦根系從土壤吸收大量水分后，大部分通過莖葉的氣孔以水汽的形態(tài)逸入大氣中。其蒸騰系數(shù)為 637～862，即生產(chǎn) 1t 蘆葦要蒸騰 70t 左右水分，這一水分生物調(diào)節(jié)作用，能有效地凈化空氣，潤澤一方水土。蘆葦不但能夠濕潤空氣，而且能夠通過光合作用吸收空氣中大量的 CO2。通過項目濕地植物年凈生產(chǎn)量，根據(jù)光合作用方程式：6CO 2＋ 6H2O → C6H12O6＋ 6O2。濕地蘆葦產(chǎn)量不同地區(qū)相差較大，一般從 400 公斤至 1000 多公斤不等。本項目按每畝 500 公斤計算，年約產(chǎn) 100 噸蘆葦（按濕地面積三分之二種植蘆葦計算），項目濕地蘆葦固定 CO2量為 47880t/年，折合成純碳量 13044t。由此可見，蘆葦能夠大大緩解溫室氣體對環(huán)境的破壞。凈化污水功能蘆葦對污染物抗性強，并具有一定的分解凈化能力，蘆葦濕地對工業(yè)和生活污水中的有害物質(zhì)有較強的吸收和吸附能力。國外自 20 世紀 60 年代以來，就對葦塘的生態(tài)效應展開了研究。國內(nèi)學者通過對太湖區(qū)蘆葦根莖的測定，發(fā)現(xiàn)六六六和 DDT 含量分別為水體含量的 125 和 2933 倍；江行玉等研究表明，在鎘含量為 3mol/L 的污水中，蘆葦幼苗沒有表現(xiàn)出明顯受害癥狀，故蘆葦對處理鎘含量較高的工業(yè)污水具有很大應用價值。國內(nèi)環(huán)保專家在蘆葦根孔對污水凈化的研究中發(fā)現(xiàn)，污水經(jīng)過含蘆葦根孔的34 / 69土層處理一定時間以后，得到了凈化。其中以葦?shù)卦瓲钔林鶎α椎膬艋芰ψ畲?，從處理前?，處理率為%；對氮和 COD 的處理率分別達到了 %和 %。因此，通過蘆葦與濕地的相互作用，可以有效的控制水污染，對解決濁漳河西源水環(huán)境污染具有非常重要的作用。促淤防蝕、防洪固堤蘆葦具有發(fā)達的地下莖和迅速擴張的能力。由于蘆葦適應性強，種群優(yōu)勢大，在較短的時間內(nèi)能發(fā)展成為優(yōu)勢群落。當蘆葦生長比較密集、具有一定蓋度時，就可以發(fā)揮其抑制風浪和水流、促使淤泥沉積、減少水土流失的作用。據(jù)學術研究，白洋淀盛產(chǎn)蘆葦，其地下根莖縱橫交錯的分布于臺地土壤當中，在白洋淀正常葦?shù)?0～100 cm 土層中，地下莖總長度達，全根量達 1427g/m3。正因為蘆葦具有如此發(fā)達的地下部分穿插于臺地之中，才使得臺地能夠長期在水中浸泡而不至于被波浪侵蝕和沖跨，為當?shù)厝嗣竦纳a(chǎn)和生活安全提供了有利保障。另外，蘆葦在濕地水質(zhì)澄清過程中，也發(fā)揮著重要作用，可以改變水體與底泥之間的物質(zhì)交換平衡，促使懸浮物向底泥轉移，澄清水質(zhì)。抑制藻類蘆葦根部可吸收淀底沉積物中的營養(yǎng)鹽，又可通過莖葉吸收水中的營養(yǎng)鹽，在營養(yǎng)鹽競爭方面明顯優(yōu)于藻類；水生植物和浮游藻類都屬于植物，都需要吸收利用光能來維持生長，相對于浮游藻類而言，蘆葦群落具有發(fā)達的莖葉，在光能競爭上占有絕對優(yōu)勢；蘆葦在生長旺盛時能向湖水中分泌某些生化物質(zhì)，殺死藻類或抑制其生長繁殖；密集的蘆葦群落可以創(chuàng)造35 / 69出比較穩(wěn)定的水體環(huán)境，并提供龐大的棲息表面積，可撫育出高密度的大型浮游生物，大量捕食浮游藻類，從而有效控制藻類的群體數(shù)量。 香蒲香蒲：別名有蒲草、蒲菜。因其穗狀花序呈蠟燭狀，故又稱水燭。香蒲慣見于荒廢水田、溪流或河岸成群生長，只要地下根莖附著泥土，就能不斷繁殖，在國內(nèi)算是常見的挺水植物。隨著國內(nèi)對濕地景觀的建設不斷擴大，香蒲的應用越來越廣泛。香蒲喜光，栽植香蒲的地方應陽光充足，通風透光。粗放管理，不影響其生長。香蒲葉綠穗奇常用于點綴園林水池、湖畔,構筑水景。宜做花境、水景背景材料。但近來許多學者通過研究香蒲植物的生長習性、生長條件、自身構造、用途發(fā)現(xiàn)其在廢水污染治理中具有凈化生活污水、工業(yè)廢水、恢復被污染破壞的生態(tài)環(huán)境的效果。對含重金屬的廢水進行處理．一般采用物理、化學方法，這些方法投資大，工程技術要求高．企業(yè)往往難以承受。物理、化學法都將殘生污染轉移。易造成 2 次污染，且對于大流域、低濃度的有害重金屬污染難以處理。近年來開展的生物處理法為工業(yè)廢水、城市生活污水的治理找到了一條高效益、廉價、易管理的處理方法與途徑。中山大學在這一領域進行了卓有成效的研究．發(fā)現(xiàn)香蒲植物在處理工業(yè)廢水方面有獨特的凈化效果，并用香蒲植物成功治理了韶關凡口鉛鋅礦廢水污染。使得該礦山井下廢水出水水質(zhì)達到工業(yè)排放標準，接近農(nóng)灌標準．并在以后的運行中發(fā)揮了巨大的作用。香蒲植物凈化廢水的機理36 / 69通過對香蒲植物形態(tài)解剖學、組織化學和生理生態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，香蒲植物抵抗高濃度重金屬廢水污染的機制是：1)香蒲植物具有特殊的結構與功能，如葉片呈肉質(zhì)、柵欄組織發(fā)達、氣孔凹陷、地下莖發(fā)達等結構，是香蒲植物對重金屬污染有強抗性的原因之一；2)香蒲植物長期生長在高濃度重金屬廢水中形成特化結構以抵抗惡劣環(huán)境．如生長在廢水中的香蒲植物比在清潔點的具有更大的氣孔密度；香蒲根、莖、葉表皮細胞較小、近球狀等均是香蒲植物適應惡劣環(huán)境所產(chǎn)生的一些特化結構。香蒲植物能自我調(diào)節(jié)某些生理活動，以適應污染毒害。如在高濃度的重金屬環(huán)境中香蒲脯氨酸含量增加、光呼吸和暗呼吸作用加強是香蒲植物適應污染毒害所作的生理調(diào)整。以香蒲植物為主，藻類、微生物、水生生物相配合的水土—植物復合系統(tǒng)之所以能凈化工礦廢水中的鉛鋅等重金屬而使出水達到工業(yè)排放標準，接近農(nóng)灌標準，其機理有以下 5 個方面：1)水生植物的過濾作用，密集的植物有阻隔重金屬，防止其隨水流失而加速重金屬顆粒沉降；2)香蒲植物表面凝聚、過濾、吸附重金屬也包括植物表面的離子交換；3)香蒲植物的枯枝落葉在凈化系統(tǒng)中創(chuàng)造了藻類、微生物和其他水生植物生存的有機營養(yǎng)環(huán)境，而這些生物對蘑金屬加以吸附、吸收以及離子交換作用從而起到凈化作用；4)香蒲和其他高等水生植物、藻類光合作用產(chǎn)生的氧能氧化重金屬并加速其沉淀；5)濕地植物發(fā)達的通氣組織不斷向地下部分運輸氧，使周圍環(huán)境呈現(xiàn)好氧、缺氧、和厭氧狀態(tài)．保證了廢水中的 N、P 作為植物和生物營養(yǎng)成分直接被吸收，還有利于硝化作用、反硝化作用及磷的積累。37 / 69香蒲植物凈化廢水的處理方式處理方式主要有 2 種：凈化塘和人工濕地系統(tǒng)。香蒲凈化塘是以香蒲植物占絕對優(yōu)勢而組成的特殊水生生態(tài)系統(tǒng)。這個系統(tǒng)通過水生植物群落的阻濾、沉降、吸附等物理作用以及植物體的吸收、積累等作用而達到對污水的凈化效果。香蒲人工濕地系統(tǒng)是根據(jù)實際情況需要，由人工精心設計和建造一個相對獨立的工程化的濕地系統(tǒng)，是一個人造的完整的濕地生態(tài)系統(tǒng)。種植以香蒲植物為主，其他水生植物為輔的植物群落，由植物、石床、微生物等子系統(tǒng)構成，靠物理的過濾、吸附，化學反應和化學沉淀，以及微生物代謝分解有機物等作用使污水凈化。典型代表是成都活水公園。其濕地系統(tǒng)主要工藝過程有：厭氧沉淀池、人工濕地塘床系統(tǒng)、養(yǎng)魚塘系統(tǒng)、戲水池以及連接各個工藝的自然水溝等 5 部分。污水流經(jīng)整個工藝過程后，明顯地由黑逐漸變清，出水水質(zhì)達到了國家排放標準。利用香蒲植物凈化城市生活污水香蒲植物可以有效地凈化城市生活污水及工業(yè)廢水中的磷、氮、COD．cr、BOD總懸浮物(TSS)等污染物質(zhì)。國外在這方面有過成功的利用。2022 年澳大利亞墨爾本市附近建造了 1325 平方米的人工濕地，用寬葉香蒲處理城市生活污水，取得良好的效果。日本用寬葉香蒲處理污水中磷 28 d，去除率為 %(2022 年)。澳大利亞曾利用東方香蒲作為廢水處理生物過濾器，并取得良好的效益(1993 年)。葉志鴻等人用寬葉香蒲等七種高等水生植物處理酸性制漿廢水的試驗中得出數(shù)據(jù)也證明了寬葉香蒲對污水中的懸浮物、總氮(TN)、總磷(TP)等污染物均有較理想的凈化效果，其中對懸浮物的去除率達 %，在總氮濃度為 mg/L 的廢水中 10 38 / 69d 后總氮的去除率為 %，而在總磷濃度為 mg/L 廢水中 10 d 后的總磷去除率為 %，去除率隨著時間的延長而增大。目前，歐洲、美國等西方國家廣泛應用香蒲植物處理城市生活污水。利用香蒲植物凈化工業(yè)廢水香蒲是國際上公認和常用的一種治理污染的植物。它的結構與功能特殊，如葉片成肉質(zhì)、柵欄組織發(fā)達等。香蒲植物長期生長在高濃度重金屬廢水中形成特殊結構以抵抗惡劣環(huán)境，并能自我調(diào)節(jié)某些生理活動，以適應污染毒害。招文銳等研究了寬葉香蒲人工濕地系統(tǒng)處理廣東韶關凡口鉛鋅礦選礦廢水的穩(wěn)定性。歷時 10 年的監(jiān)測結果表明，該系統(tǒng)能有效地凈化鉛鋅礦廢水，未處理的廢水含有高濃度的有害金屬鉛、鋅、鎘，經(jīng)工濕地后，出水水質(zhì)明顯改善，其中鉛、鋅、鎘的凈化率分別達到%，%和 %。分析其 pH 和 Pb、Zn、Cd、Hg 和 As 質(zhì)量分數(shù)的年份和月份變化趨勢，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濕地處理的廢水出水水質(zhì)中的各指標的年份和月份變化幅度較小，且都在國家工業(yè)污水的排放標準之下?？梢娤闫褲竦氐奈鬯畠艋哂泻芨叩姆€(wěn)定性。根據(jù)用香蒲植物試驗治理韶關凡口鉛鋅礦廢水污染，在人工構筑的 2個水泥池中，用同樣的鉛鋅礦廢水底泥為基質(zhì)，人工混合重金屬污水為培養(yǎng)液。一個池栽香蒲幼苗、一個池為無香蒲對照，實驗 8 個月后發(fā)現(xiàn) 2 個水池中的重金屬下降程度沒有顯著差別。而底泥中重金屬的增加量卻相差極為顯著。香蒲種植池中鉛增加 %，鋅沒有增加，銅增加 %，鎘增加 %。對照池中鉛增加 %，鋅增加 %，銅增加 %，鎘增加 %。香蒲植物體內(nèi)重金屬含量是鉛