人工湿地生态净化系统大有可为

宋平　张翼维　马攀

人工湿地系统是一个完整的生态系统，其形成的内部循环具有投资低、处理效果好、抗氧化能力强、增加绿化面积、改善和美化环境、操作简单、维护和运行费用低、适应范围广等优点，在处理我国广大农村村镇的污水中具有非常广阔的应用前景。

天泉人工湿地生态净化系统位于岳麓区莲花镇立马村，莲花镇地处湖南省长沙市岳麓区西南，镇域总面积113平方公里，辖16个村和1个社区居委会，人口5.1万。有农田2061公顷，山林7693公顷，森林覆盖率58.4%，水面661公顷，是典型的丘陵乡镇。2008年10月，莲花镇被列为湖南省“两型社会”建设示范镇，2010年又将莲花镇确定为湖南省“城乡一体化”建设示范镇。按照“城乡一体化”建设、“两型社会”示范镇建设的目标任务，将莲花建设成中国最美丽乡村的目标，全面推进城乡一体化“两型社会”示范镇建设又好又快发展，取得了显著的成效。

通过对莲花镇立马村污水调查，发现上游农村生活污水的直排对系统入水水质影响大；水系中游及下游农业面源污染严重，水体混浊发黑，呈富营养化趋势，对下游居民生产、生活造成一定影响，也影响区域内生态景观形象，流入下游污染河、湖。

根据莲花镇立马村自然资源以及水污染现状，长沙市林业局决定，由湖南天泉生态草业工程有限公司对实行整村土地流转的立马村进行人工湿地生态净化示范推广，并通过中南林业科技大学进行技术支撑。确定采取“生物塘+生态沟渠+人工湿地”的模式进行污水治理，利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解来净化各类固、液、气污染物质。系统建成后，生活污水和基质厂房排水经多级植物塘和生态沟渠处理后逐步净化，通过人工湿地系统对混合污水进行深度处理。

人工湿地是该系统的核心工程，由“表-潜-表”三级串联的人工湿地单元组成，主要包括表流湿地单元（A）、水平潜流湿地单元（B）、表流湿地单元（C）。

该湿地系统在水平潜流单元构建生物再生型吸附缓冲系统，采用廉价、吸附容量大、通透性好的石灰石作为主体填料，同时选择与种植主根系分布在石灰石填料层的多年生木本植物，间种季节性草本植物，利用介质层植物根系与微生物膜的再生功能，实现填料吸附、沉淀、生物降解、吸收和转化的平衡，增强系统抗污染负荷能力，提高系统稳定与可持续性。

通过对该系统出水检测，主要污染物指标，经人工湿地处理后，平均去除率均达到80.4%以上。其出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级A标准，稳定水质后将用于草毯生产的灌溉用水。同时，该系统通过利用进水和出水落差自流的方式流动，零能耗运转，不需要任何能耗和药剂费用，运行费用低。

人工湿地系统是一个具有高效去污和生产功能的复合生态系统，该系统内配置季节性植物群落，运用草本、木本植物，观花、观叶植物，挺水、浮水植物，进行混种、间种、单种等多种方式，通过丰富系统生物多样性来强化湿地生态净化系统的时空与营养结构功能，确保换季时各单元留存的植物数量，创造湿地生态系统景观效益。在治理农村污水，改善当地环境的同时，提升当地知名度，带动旅游产业的发展。通过该系统与湿地植物繁殖项目相结合，繁殖相关湿地植物并进行销售增加收益，建成后，预计每年至少能带来30～50万元收益。

同时，该人工湿地生态净化系统也是生产系统。由于系统中动植物的生长繁殖，系统有机物质总量在增长。因此，必须建立科学的生物收获方式，快速削减系统BOD总量。湿地植物换季时统一收获，与有机生活垃圾一并收集，应用于农业废弃物资源化利用项目，该项目通过天泉公司特有生物发酵技术后制成生态基质，用于生态园内草毯生产，实现了农业产业化循环模式。在治理污染的同时，美化和改善了农村人居生态环境，同时为当地村民提供了一定数量的就业岗位。

随着人工湿地净化系统投资运行，每天能回收处理污水5000吨，减少了污染，使环境得到了保护，大幅度减少了对地下水的污染，使立马村周边的生态环境得到明显改善。同时，农业废弃物资源化利用、生态草毯规模化生产、湿地植物繁殖等相关配套项目先后开展，使项目所在区域农村污水得到无害化、稳定化、减量化、资源化处理，进一步带动当地经济发展，改善当地的环境，促进地方农村污水处理工程建设。如果我们对生产、生活污水，通过从源头进行人工湿地净化处理，那么，流入大江、大河的水，就不会有污染了。该人工湿地污水处理项目的成功实施，将会极大推进全市乃至全省农村污水处理项目的实施，为解决我国农村污水问题提供一条绿色、低碳、循环的途径。