自然式人工湿地的营造与作用

焦 丽 严 军 高永根 田树萍

1 南京林业大学风景园林学院 南京 210037

2 南京林业大学科技发展总公司 南京 210037

3 中国林业科学研究院院办公室 北京 100091

1 引言

文章依托此次项目的设计，着重分析运用自然式造景手法规划设计的人工湿地对污水净化的效果，以及在生态友好型景观设计方向的探讨，为武南污水处理厂的污水处理以及景观效果提供成功实例。

2 人工湿地景观营造

湿地自然生态系统是具有一定结构和功能的整体等级性结构系统，应用整体和系统的观点，采用生态技术，研究和解决实地自然生态系统的恢复问题。针对本项目所营造的自然式人工湿地，利用生态技术，提出此次规划的技术路线如下：

湿地生境－湿地基质－湿地植被－湿地动物（微生物、昆虫、鸟类及其他动物）－湿地生态系统功能恢复－区域生态旅游－经济、社会和自然协调发展。

2.1 设计理念

设计将自然湿地生态景观的理念引入人工湿地生态环境营建系统中，景观价值与实用价值兼顾。

设计以自然景致为人工湿地的主要基调，通过不同的手法在人工湿地中展现“岛屿、树林、清泉”等自然概念。再以不同高差的观景点和多条游线的设置，依据疏密有致的原则置景，使整个湿地景观更为生动。

2.2 景观结构规划

按水流方向根据净化级别的差异把湿地分成6个区，同时也构成了6个风格独特的景区。

运用“起-承-转-合”的手法突出各区景观的特色。同时注重景观的连续性以及湿地生态的完整性。在湿地景观的营造上主要表达的理念为“净化水质，提纯心灵”。

2.3 景观分区设计

2.3.1 芦花渔歌景区

位于项目的西北角，营造自然野趣，开辟自然水道，水道上栽植大片的芦苇。岸边栽植耐水湿乔灌木水杉、墨西哥落羽杉、乌桕、云南黄馨、碧桃等。

2.3.2 香蒲漱玉景区

此景区主要延续上一区的景观特征，略有加强。水道设计是自然蜿蜒，水生植物主要有芦苇、香蒲、花叶芦竹等。

2.3.3 柳丝拂岸景区

景区面积较上一景区略大，设计内容相对丰富。有自然小岛，并有栈道将小岛与外围道路衔接。同时增加了水在本区的停留时间，加大了处理量。水道的植物主要有芦苇、荷花、石菖蒲、水生鸢尾、蒲苇等。水岸及小岛上乔木，以柳树为主，并栽植水杉、乌桕、垂丝海棠等乔灌木。

2.3.4 荷风四面景区

此景区设计较多的浮床与栈道方便工作人员观测与游人穿行。此区主要以净化功能为主，以植物的配置来加强景观的多样性。主要植物有水葫芦、水芹、大澡、荷花等。

2.3.5 湖光粼影景区

本区是湿地中面积最大的一块，也是景观最为丰富的一块。设计有小岛、观景亭、栈道等。植物种类较丰富，主要有香蒲、菖蒲、美人蕉、水葱、旱伞草、石菖蒲、花叶芦竹、再力花等。

2.3.6 蒹葭苍苍景区

“蒹葭苍苍”给人宁静的感觉，也是景区的终点，体现了湿地营造的宗旨“净（静）化”。此景区主要的植物有芦苇、水生美人蕉、花叶芦竹等。

2.4 过渡带设计

为加强各景区的连通性，不能仅采用一般的混凝土筑坝，故提出“生物坝”设想。

即运用土、石、植物结合筑坝。在坝的两侧各开挖一条土石沟作为生物通道。同时在坝壁和土石沟间种植苦草、马来眼子菜、狐尾藻等沉水植物，在蓄水的基础上净化水质。在沟旁滨河带种植香蒲、荷花、芦苇等挺水和浮水植物，发挥河滨带净化与美化功能，加强生物坝附近区域陆地与水体间的能量交换。

3 人工湿地净化结果与讨论

人工湿地的净化效果主要取决于植物、基质、微生物这三方面。植物的选择前文已有介绍，此处不再赘述。基质主要有土壤、砂、砾石、沸石、灰岩、石灰石、炉渣、页岩等。在此次人工湿地的基质的选择上根据不同的区域选择不同的基质。

3.1 数据测定

该设计于2010年4月正式竣工，并分别进行了COD、BOD、NH3-N、SS、TN及TP6项指标的测定，均达到设计要求。

(1)COD试验结果：测定数据84组，进水水质COD浓度范围为(26.9～40.3)mg/L，出水水质COD浓度范围为(2.09～6.23)mg/L。湿地系统COD的去除率超过80%，并呈上升态势。

(2)BOD试验结果：进水BOD浓度范围为(4.29～8.01)mg/L，去除率监测超过79%，并呈上升趋势。

(3)NH3-N试验结果：进水NH3-N浓度范围为(0.87～3.26)mg/L，监测的7个月均超过78%，并呈上升趋势。

(4)S S试验结果：进水S S浓度范围为(5.60～7.70)mg/L，监测的7个月均超过73%，并呈上升趋势。

(5)T N试验结果：进水T N浓度范围为(4.49～9.10)mg/L，监测的7个月均超过75%，并呈上升趋势。

(6)T P试验结果：进水T P浓度范围为(0.20～0.32)mg/L，监测的7个月均超过75%，并呈上升趋势。

3.2 试验分析与结论

试验表明，在基质都相同的情况下，随着各个区域的植物长势越来越旺盛，湿地系统对COD、BOD、NH3-N、SS、TN、TP的去除率逐渐升高。植物根系区微生物数量和对水质的净化都有所不同。人工湿地中植物、基质、根区微生物等对水质的净化起着决定性作用，同时温度等对湿地植物的生长、微生物的繁殖及活性有着重要的影响，所以温度的变化在湿地水净化过程中起到了显著的作用。

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