作為一種新型污水處理的生態(tài)工程措施,人工濕地得到越來越廣泛的應(yīng)用。但是從整體來看,關(guān)于人工濕地的環(huán)境效益和環(huán)境影響的定量評估很少。以某人工濕地為例,采用數(shù)值模擬的方法對其凈水效果和污水處理能力進行了分析,并對人工濕地運行后的環(huán)境效益進行了分析。該方法可為人工濕地運行過程中的環(huán)境效益和環(huán)境影響分析提供指導(dǎo)和參考。

一、背景闡述

作為污水處理的生態(tài)工程措施,人工濕地在城市建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛。人工濕地的健康運行可以幫助改善區(qū)域水質(zhì),維護生態(tài)社區(qū)的穩(wěn)定性,并考慮到區(qū)域景觀的影響,從而可以繼續(xù)為區(qū)域發(fā)展發(fā)揮更大的環(huán)境效益。同時,人工濕地在水資源的存儲,滲透,保留和凈化中的作用也充分體現(xiàn)了“生態(tài)人文”的概念。

盡管經(jīng)濟,高效,簡單的操作和維護是建設(shè)人工濕地的初衷,但由于缺乏設(shè)計,施工和運營管理過程中的定量分析和指導(dǎo),導(dǎo)致部分人工濕地在建設(shè)后面臨嚴重的漏水現(xiàn)象,其供水量大;管理不善造成區(qū)域水污染;濕地的地表水污染導(dǎo)致周圍地下水環(huán)境惡化等諸多問題,不僅造成運行成本和維護監(jiān)督的增加,而且引起周圍生態(tài)環(huán)境的惡化。環(huán)境的惡化與建設(shè)人工濕地的初衷背道而馳。為了實現(xiàn)生態(tài)文明建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展,因此需要對人工濕地的環(huán)境效益和環(huán)境影響的重視程度不斷提高。在規(guī)劃和設(shè)計階段時,對這兩者進行定量評估,將有助于避免可能的環(huán)境危害,并實現(xiàn)經(jīng)濟和環(huán)境效益的雙贏局面。

二、環(huán)境效益分析

以某人工濕地為例,其水力停留3天后,表2所示為表面流濕地中某些污染物的濃度分布,其濃度梯度受濕地形狀的影響很大,從東到西來看,濕地的形狀逐漸變寬和變慢,濃度梯度也減小。沿進水的主要流動方向中,污染物去除率在初始階段最高,并且其他結(jié)果也證實了這一結(jié)果。從表1中可以看出,計算出的人工濕地運行過程中進水口和出水口某些污染物的濃度。人工濕地運行穩(wěn)定后,污染物去除率約為41%。

首先,人工濕地的建設(shè)和運營對周圍環(huán)境的最大改善方面在于,在附近河流和湖泊形成了一定規(guī)模的水文循環(huán),這在一定程度上增加了當?shù)乜諝夂屯寥赖臐穸取F浯危斯竦匾肓藰淠竞投喾N動植物,生物群落在不同季節(jié)具有一定的適應(yīng)性,形成了穩(wěn)定開放的生態(tài)系統(tǒng),可以在改善大氣,水質(zhì)和土壤方面發(fā)揮一定作用。

當水力停留時間為3天時,人工濕地對某種污染物的去除效率約為41%,處理能力約為1870m3/d。在運行過程中,嚴禁超載運行(如進水污染物濃度過高或水量過大),因此其可以用作旅游區(qū)的水凈化設(shè)施,同時對改善周圍環(huán)境有一定的作用,彰顯出巨大的環(huán)境、經(jīng)濟效益。