济宁市人工湿地建设研究
来源:用户上传
作者:
摘 要：为贯彻实施水污染防治工作，保障南四湖水质，确保南水北调调水水质安全，济宁市贯彻实施山东省“治、用、保”并举的流域综合治理策略，积极筹措在南四湖湖区、主要河流入湖口、污水处理厂末端等建设人工湿地水质净化工程，有效改善各入湖河流水质情况。
关键词：湿地;效益;管理;创新
中图分类号：X171 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）01-0233-02
人工湿地是一种新型的污水处理方式，是需要人工进行建设的，将土壤、污泥、不同粒径大小的砾石按照一定的配比组成填料床。经污水处理厂处理之后的达标外排水，沿一定的水流方向经过人工建设的湿地系统，通过利用植物、土壤、微生物等介质的物理、化学、生物的吸附、过滤、微生物分解等协同作用，达到降解污水的污染指标的技术。
为保障南水北调东线山东段水质安全，济宁市积极实施的人工湿地水质净化和生态修复工程即是落实“保”的重要举措。通过人工湿地工程建设，逐步恢复南四湖流域地表水体退化的生态功能，提高河流和湖区的自净能力。
1 济宁市的特殊水质位置
南四湖是中国北方最大淡水湖泊，1266km2水域面积全部位于济宁辖区内，淡水储量36亿m3，占山东省淡水资源量的45%，3.17万km2流域面积覆盖4省，入湖河流53条。作为省级自然保护区和生态功能区，湖区生物多样性丰富，有“日出斗金”之美誉，是山东省最大的淡水生态渔业基地，旅游资源丰富。得天独厚的条件，使南四湖具备了调蓄供水、防洪除涝、维持生物多样性等多种经济、生态和服务功能。更重要的是，南四湖还是南水北调东线工程重要的输水廊道和调蓄湖泊。南四湖、梁济运河在南水北调东线工程中作为调蓄水库和输水干线，纵贯济宁南北197.9km，占山东段输水干线长度的一半。
近年来，为改善南四湖水质，济宁市牢固树立“绿水青山就是金山银山”“山水林田湖草是一个生命共同体”的发展新理念，在强化污染源治理的基础上，深入开展人工湿地水质净化工程建设。国家要求，南水北调东线通水时，输水干线必须全线稳定达标，形成清水廊道。南水北调东线工程通水运行之后，其战略地位日益凸显，成为长江水、淮河水、黄河水和当地水联合调度优化配置的重要组成部分，成为山东省“南北贯通、东西互济、湖河串联、水系联网”的水网咽喉枢纽。
济宁作为资源型城市，其特有的地理位置和产业结构形式，决定了济宁市环境保护工作责任更重大、形势更严峻、任务更艰巨。为保障南四湖水质稳定，确保山东省南水北调东线工程山东段水质的稳定达标，济宁市的积极贯彻山东省“治、用、保”并举的流域综合治理策略，人工湿地水质净化和生态修复工程即是落实“保”的重要举措。通过人工湿地工程建设，逐步恢复南四湖流域地表水体退化的生态功能，提高河流和湖区的自净能力。经过多年建设，人工湿地建设成效巨大，有效的改善水环境质量，确保南水北调水质安全。
2 工程科研工作成绩
为了探索南四湖流域人工湿地的经验和可行性，为济宁市全面建设实施人工湿地工程提供理論和数据支撑，济宁市政府委托济宁市环保部门率先邀请青岛理工大学、山东大学等部门联合进行了人工湿地实验基地的建设。经过两年的科学实验工作，实践证明，人工湿地对污水处理厂处理的达标外排的一级A中水处理和降解效果是非常明显的，实践证明，对总磷去除率达35-60%，氨氮去除率达35-65%。
3 取得工程建设成果情况
在取得科研成果的基础上，2005年济宁市正式启动了微山湖新薛河入湖口人工湿地水质净化示范工程，2008年8月竣工并通过验收。示范工程建设实施后，最终形成了由滞留塘、稳定塘和多级表面流系统的稳定形态，工程约5000亩的建设规模，工程范围内形成了挺水植物、浮叶植物和沉水植物的合理搭配、优化配置。运行结果显示，工程整体运行良好，对水体中主要污染物去除效果明显，工程进水水质、水量达到了设计要求，经过合理的、有效的水力滞留时间，工程出水水质也达到了设计要求。同时示范区内茂密的湿地植物还吸引了大量水鸟、野鸭等野生动物筑巢栖息，示范区内植物种类比生态修复前增加72%，鸟类增加近百种;新薛河示范工程初步形成了一个具有较好的生物多样性、较好的水质净化能力和较好的景观效果的相对稳定的生态系统。
人工湿地水质净化示范工程的综合效益的有效展现，极大的促进了济宁市人工湿地工程的全面推广，带来了流域治污理论上的突破。参照已有科研成果和示范工程取得工程效益基础上，济宁市从“十一五”起，在南四湖湖区、主要入湖河流口规划建设人工湿地工程70处，总投资约33亿。截至2019年6月，完成人工湿地项目52处，建成面积达30万亩，污水净化能力达80万吨/天。人工湿地水质净化工程的建设实施，有效的提高了各入湖河流水质，为保障南水北调东线山东段调水水质安全做出了突出贡献。据不完全统计，每年可消减COD 6976吨，氨氮598吨，总氮967吨，总磷39.7吨。
目前，南四湖大捐、岛东、二级坝、南阳、前白口五个国控断面均能稳定达到地表水Ⅲ类水质标准，湖区空间监测范围内氨氮、总磷、总氮等营养指标点位超标率明显降低，南四湖富营养化趋势得到有效控制，南四湖主要入湖河流 18个考核断面基本全部达到南水北调东线一期工程要求的水质目标。不仅是环保效益，人工湿地的生态效益、经济效益、社会效益、科普价值也得到了有效发挥。
一是生态效益明显。通过退耕还湿、退渔还湿，南四湖湖区鱼类、底栖动物、浮游植物、浮游动物、水生高等植物物种比2010年分别提升了20.9%、48.6%、43.5%、12.1%和6.7%。南四湖湿地范围内浮游植物恢复至132种，水生高等植物80种，湖区内鱼类恢复至52种，底栖动物52种，浮游动物65种。流域内生物多样性已逐步恢复，绝迹多年的小银鱼、毛刀鱼等再现南四湖。在南四湖栖息的鸟类已达200多种，包括白枕鹤、大天鹅等国家级珍禽。 二是经济效益初显。在经济效益方面，一是南四湖流域人工湿地工程无论从吨水投资还是吨水运行费等主要经济指标均小于其他污水深度处理技术。以太白湖区老运河人工湿地项目为例，该项目处理水量3万方/天，年运行维护费用260万元，则吨水运行费用为0.24元/方，而城镇污水处理厂吨水处理费用0.4～0.5元/方。同时，湿地内的芦苇、莲藕、菱角都具较高经济价值，促进了农民增收，推动了湖区产业结构调整。
三是社会效益逐步体现。人工湿地因其功能与作用与自然湿地的相似性，因此在生态城市发展中受到了广泛的关注，人工湿地建设有着不可替代的积极的意义[1]。湿地的功能和美丽得到了广大人民群众的肯定与认可，人与自然和谐发展的理念深入人心;人工湿地项目提升了城市品位，引领了城市发展方向。例如，济宁市微山县、鱼台县、金乡县均围绕人工湿地规划了新城建设;人工湿地也成为生态旅游新热点，各县区结合人工湿地建设进行了道路沿线、湖泊、河岸等的景观改造，筹划湿地生态旅游。微山县以人工湿地为主线建设了微山湖湿地公园;北湖生态湿地景观，每年吸引游客200万人次。
四是科普价值显现，城市知名度提升。微山县依托新薛河人工湿地示范工程，建设微山湖湿地科普馆，连续成功举办全国性湿地论坛，提升了城市知名度。
4 工作创新
为规范治污举措，提高环境监管水平，济宁市坚持精准施策，建立行业技术导则，济宁市积极探索“互联网+环保”新路径，打造济宁智慧环保监管平台，实行在线监控与网格化监管体系的有机融合。
为确保人工湿地工程的有效运行及工程效益的发挥，减少由于工程地域面积广，监管人员少，人工湿地维护人员现场监管困难的问题，济宁市积极筹措将人工湿地项目的监管纳入济宁市智慧环保平台网格化监管。分批次将已完成湿地工程的水质在线监测设施、视频监控设备联网至市智慧环保平台，实现与市平台的联网对接，科学指导项目运行。管理人员在指挥中心便可以对工程运行等各方面的问题进行查看。确保第一时间发现问题并对相关情况进行查处整改。截止2019年11月，全市人工湿地水质在线监测已有16个项目完成平台对接，视频监控已有12个项目完成平台对接。其余工程将分批次陆续接入环保平台，进入网格化监管。
5 工程运行中存在的问题及建议
5.1 工程运行的问题
通过济宁市近年来人工湿地水质净化工程的建设实施经验来看，工程效益能否有效发挥，很大的影响因素在于工后期的运行管理。一是运营资金的充足与否则直接影响各工程的运行效果的发挥。二是运行主体的多样性，不同的运行主体对工程管理技术要求的的不一致性，导致运行效果发挥的差异性。三是冬季随着温度的降低，湿地植物的生物活性降低及微生物活性的下降，导致整个湿地系统的处理能力下降[2]。
5.2 建议
一是建立生态补偿机制。济宁市位于南四湖流域核心区，主要入湖河流入湖口均在济宁辖区，因此济宁市人工湿地工程净化的来水不仅仅是济宁市来水，还承担着上游其它行政辖区来水的净化任務，按照“谁污染谁治理、谁治理谁受益”的原则，建议从国家及省级层面建立跨市级行政区域湿地净化生态补偿机制。
二是探索人工湿地的新的运行方式。目前建设实施的人工湿地水质净化工程，作为水污染治理的一个环节，其运行应逐步纳入水污染设施运行管理中。工程运行费用可参考现行的城镇污水处理模式进行，这样既保证了工程的有效运行，也减轻了政府的运行负担，加强了环境治理的公众参与性，提高了公民的环境意识。
三是建立健全各项法律法规政策，从法律层面确定各工程项目的工程责任主体，明确各行政部门的主体责任，完善工程项目的主体运行责任。从根本上解决现行运行状态下出现的各种问题，避免因为法律法规的不完善而导致工程的运行不规范现象，确保工程效益的有效发挥[3]。
四是因地制宜的选择适合的植物。人工湿地进行植物种植时，要充分考虑土壤、气候、水质等多种条件，选择合适的人工湿地植物进行种植。
参考文献
[1] 姚若曦.城市人工湿地建设探究[J].当代县域经济，2019，062（01）：54-55.
[2] 熊守存，李辉.北方人工湿地建设存在问题及对策[J].北方水利水电，2015（05）：57-58.
[3] 金菊，李立群.大庆市湿地生态建设存在的问题及对策研究[J].对外经贸，2017（2）：70.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15170216.htm
