人工湿地在小城镇环境保护中的应用

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　　摘要: 小城镇环境处理是我国城镇发展面临的急待解决的问题，通过分析小城镇发展的具体实际,得出人工湿地处理技术。人工湿地是模拟自然湿地的人工生态系统，类似“自然沼泽地”但由人工建造和监督控制。是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植物的污水处理生态系统。具有投资低、出水水质好、耗能低、抗冲击力强、操作简单和运行费用低等优点,在解决我国小城市污水处理方面具有广阔的应用前景。
　　关键词:小城镇；人工湿地；生态保护
　　
　　小城镇指的是一种正在从乡村型的社会变成多产业并存的向着现代化城市转变中的过渡性社区。它是区别于大中城市和农村，具有一定规模的主要从事非农产业生产活动的人口聚集的居民点，处于我国居民点体系的中间环节，既包括了城市型居民点，又包括了乡村型居民点。与农村相比，大量小城镇都是以非农产业为经济基础，乡镇企业发达，二、三产业具有一定规模，文化、科技、教育、卫生、交通、通讯事业有一定基础，
　　非农业人口较集中；与大中城市比较，小城镇数量多，分布面广，与农村社会经济关系密切。
　　1小城镇的发展及主要环境问题
　　1．1小城镇的发展。小城镇是社会经济发展的必然产物, 随着社会分工的不断演化使越来越多的人转向非农业，并在某一地区集居逐渐形成小城镇。全国建制镇已由1953年的5400个发展到2005年的13000多个, 另有乡级镇约5万个。小城镇作为我国农村政治、经济和文化中心, 通过经济辐射和经济吸引, 带动周围乡村,形成了统一的生产和流通网络, 为乡镇工业提供商品流通的初级市场, 同时吸收农村庞大的剩余劳动力从事非农产业。小城镇的稳定、健康发展, 无疑在我国农业现代化建设进程中起着举足轻重的作用。
　　1．2 小城镇的主要环境问题。随着小城镇内乡镇企业的兴起和人口数量的增加, 小城镇的环境受到很大的破坏, 主要原因正是蓬勃发展的乡镇企业。乡镇企业具有布局分散、规模小、技术水平落后、设备陈旧、职工和管理人员的素质低和企业短期行为严重等问题。乡镇企业对环境的破坏主要集中在造纸、印染、电镀、化工、建材等产业和土法炼矿、选矿等落后技术上。加上近年来城市控制环境污染, 一些污染严重的工业向乡镇转移,更加重小城镇的环境破坏。
　　2人工湿地
　　2．1湿地。1992年中国加入了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》，并将湿地保护与合理利用列为《中国21世纪议程》的优先项目。根据《湿地公约》定义：“湿地系指不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带、静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域”。目前世界各国湿地标准并不一致，数据的统计方法也不统。湿地一方面向人类提供水资源和大量的食物与原料；另一方面，在保持生物多样性和珍稀物种资源，以及在阻止和延续洪水、蓄水抗旱、控制水土流失和降解环境污染、提供旅游资源，维持地球表面生态平衡起着极为重要的作用。因而湿地被人们誉“自然之肾”。
　　2．2人工湿地的发展过程。人工湿地作为一种天然的“污水处理厂”，以其利用自然条件、处理效果好、运行成本低等优势不断得到广泛应用和迅速发展。人工湿地起源于上世纪50年代，在1969年和1974年，荷兰和德国分别建成了第一座表面流人工湿地和潜流人工湿地，自此开始了人工湿地的建设和应用探索。80年代以后，人工湿地逐渐演变为污水处理的主体单元，常与稳定塘或天然土地联合处理市政或生活污水。90年代以后，人工湿地开始作为污水处理主体单元，其工艺参数、运用范围和净化机理被广泛研究。我国从“六五”期间，就开始了有关人工湿地处理生活污水的研究和应用。
　　2．3人工湿地的应用实例。人工湿地是一种有效的有机物、氮磷生态污水处理技术，具有其结构简单，工程造价低，运行管理简便，日常运行费用省等特点。人工湿地污水处理过程包括沉积、过滤、吸附、生物降解、硝化和反硝化作用。人工湿地中氮得以去除主要是依靠微生物的硝化和反硝化作用来实现；此外，水生植物的吸收和氨的挥发也可以去除废水中的氮。人工湿地废水中磷的去除是依靠填料和湿地中沉积物吸附、微生物和植物的吸收等来实现的。
　　其一般工艺流程为：
　　
　　高效低耗的人工湿地技术对中国经济落后的农村是一种适用技术。在我国云南洱海有成功的应用案例。废水通过沉淀池、厌氧塘、配水系统后进入人工湿地脱氮除磷。经过人工强化后的稳定塘和湿地占用土地面积少，稳定塘－人工湿地联用技术对浓度高、波动大的农村非点源污染控制具有良好的效果，人工湿地不仅能控制污染，还具有景观功能，对国内的湖体修复和水环境保护具有现实意义。
　　英国将人工湿地成功应用于住宅、商业区、工业区、公路和机场等地，据统计，英国目前应用的潜流湿地多达90余座。此外，英国和澳大利亚还采用人工湿地取代传统的雨水调蓄池净化合流制溢流污水，并积累了大量相关工程经验。
　　3 小城镇环境保护原则
　　小城镇生态规划要求运用生态系统整体优化的观点，研究物质循环和能量流动的途径，从而提出资源合理开发利用、环境保护、生态建设和经济发展的规划对策。规划时要遵循以下原则：
　　3．1以遵循生态平衡原理为指导的原则。根据系统论的观点，小城镇及其周边环境构成一个有机的生态系统，要实现生态平衡，构成人口、资源、资金、信息之间的良性循环模式，促进城乡协调发展。规划时要优先考虑“生态发展”，提高资源综合利用率，实现资源的永续利用，保护土地资源、水资源和生物多样性，最终使小城镇及其周边环境构成有机的生态调节系统，实现可持续发展。
　　3．2以尊重自然条件和资源为指导的原则。小城镇布局形态应充分利用当地的自然资源和条件，使人工系统与自然系统协调和谐，形成科学、合理、健康和富有特色的小城镇布局形态；应因地制宜保持自然生态的完整性和生物的多样性，提高自然生态环境的自净能力，提高环境承载容量。规划中应避免大规模改造自然景观，重视培养本地乡土物种，恢复本地自然生态系统。这样既顺应了自然规律，又可以突出乡土特色，打造个性化小城镇。
　　3．3以环境承载容量为限制的原则。小城镇布局形态应充分考虑区域内环境承载力和乡镇工业、企业的污染程度，以环境容量为依据，控制乡镇企业数量和布局，避免生态环境超负荷；积极发展循环经济，明确可持续发展方向，开发对环境影响较小的产业；在生态适宜度大的地区设置工业区，科学规划、合理布局、优化结构，提高城镇环境容量，促进小城镇可持续发展。
　　3．4依据土地适宜性分析确定土地发展方向的原则。科学、客观地分析考察小城镇不同区位土地开发程度、适宜度及土地承载力，有效配置土地资源，减少资源消耗，提高土地使用效率，以此确定土地利用的功能和布局。统筹安排城镇建设用地、耕地和生态绿地，避免小城镇无限制扩散，将高产农田渗透入城镇内部，城镇核心区延伸至农田中，实现农田与城镇生态绿地系统的有机结合，最终既把小城镇融合到了大自然中，又将大面积绿地引入小城镇，达到了回归自然和促进城乡一体化发展的双重目标。
　　4 人工湿地与小城镇环境保护
　　4．1植被资源保护和利用对策。湿地植被在调节气候保持水土、护河防洪方面具有重要功能。更重要的是作为群落交错区的，生物多样性比较丰富，在群落内栖息着各种珍贵鸟类和湿地兽类，河岸群落是它们繁育和育肥的良好场所。同时河岸植被又是易受各种自然和人为因素扰动的生态脆弱带。

　　湿地植被具有经济效益和生态效益双重性特征，要更加重视其生态效益，把河流的工程治理与湿地植被建设、保护有机地结合起来，才能促进生态系统的良性循环。
　　4．2 尽量保持湿地原有的自然再生能力和自然净化能力。自然再生能力和自然净化能力是湿地生态系统功能的主要表现形式，也是衡量湿地生态系统质量的主要指标。湿地的利用要合理、适量、适度。湿地合理利用必须有利于保持或增强湿地的再生能力和净化能力。对“自然再生能力”的理解不能只限于保护目标自然资源本身的再生能力，还要包括非保护目标自然资源的再生能力。
　　4．3 建立监测网络，加强湿地监测。进行连续的生物监测，特别是对湿地资源利用后的动态变化、生物多样性变化，湿地水文、水质等情况的监测，编制湿地信息管理系统，为湿地资源的科学管理和合理利用提供科学依据。
　　5 小结
　　湿地系统很容易受到自然及人为活动干扰，其生态平衡极易受到破坏，且受破坏后难以恢复。因而在使用时特点在注意废水种类、负荷，并配合其它前处理工艺以求维持湿地系统地平衡，并达到较好的处理效果。湿地系统的自身特点，其特殊的水、热、光、营养物质等条件使其成为地球上最富有生命力的生态系统。
　　加强湿地基础性工作，为湿地资源保护与合理开发提供法律依据。建立与完善湿地资源及发挥湿地效益的法律体系，充分发挥法律在湿地资源保护中的作用，建立地方性法规条例。并将湿地保护的面积、边界、管理机构、经费来源、保护对策、物种名录用法规的形式加以规定。对于小镇环境保护起到重要的实际应用。
　　
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