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近几年昆明市水污染越来越厉害,城市湿地退化也日趋严重。因人工湿地具有景观、生态净化污水的双重功效,所以昆明市政府在大力进行滇池环湖湿地恢复工程,退耕还湖、退塘还湖、净化入滇河水和滇池水质,恢复滇池周边湿地生态环境的同时,也开展了城市湿地公园建设的探索。欲利用湿地公园将湿地修复,湿地景观和净化污水三重作用合一体,提高城市公共绿地率,净化入滇水质,保护滇池周边湿地生境。本文在五甲塘湿地公园详细规划的基础上,对公园内的湿地类型、布水、水源水质进行分析,通过计算,对湿地净化污水的效益进行定量化分析,来预测该公园建成后对入园污水的净化能力和效率,并提出一些能够进一步提高该湿地净化效果的策略,以期及时弥补规划带来的净化效益不足的缺陷。
本文从五甲塘湿地公园的详细规划文本及图册入手,通过查阅人工湿地净化污水的相关文献、研究著作,了解清楚人工湿地的应用实践和发展趋势。并在对五甲塘湿地公园已建部分进行现场调查的基础上,寻找和确定公园净化污水的水源、水质、含量等方面的数据。比较分析国内外有关净化效益计算的方程公式,选择适宜该公园湿地净化效率的计算公式,进行计算和定量分析。预测该公园处理能力和效果,并提出提高公园污水净化效益的策略,对公园的湿地建设提供参考的建议。
本文采用CAD绘图软件对五甲塘湿地公园详细规划中的公园面积及各块湿地面积进行测量。测量出公园面积86.7h㎡,其中湿地水域面积15.5h㎡,规划人工湿地类型为潜流湿地和表面流湿地两种。潜流湿地两块,分别位于公园西北侧(A号)和东南侧(B号),面积为3.35h㎡和3.26h㎡。表面流湿地以公园内自然湿地水景为主,共有四大块,面积分别为0.98h㎡(1号)、2.20h㎡(2号)、2.16h㎡(3号)和3.54h㎡(4号)。
文中为了准确客观的评价五甲塘湿地公园的污水净化效益,选取BOD5、SS、TN三项指标,参考入滇13条河流的水质污染浓度,采用城市生活污水浓度的平均值:150mg/L、25mg/L、40mg/L,设置潜流湿地水力停留时间为2d,表面流人工湿地为1d,根据一级水力学动力公式,计算和衡量公园内各块湿地内的净化能力和效率。经计算,1号表面流湿地日处理量为11738.88m3/d时,对BOD5、SS、TN净化率分别为:6.82%、64.61%和8.15%,去除SS的能力较好,其他不佳。A号潜流湿地日处理量为10047.90m3/d时,对BOD5、SS、TN净化率分别为:45.67%、86.12%和55.93%,净化效果较好,除了BOD5外,其湿地出水满足景观用水标准;2号表面流湿日处理量为13203.15m3/d时,对BOD5、SS、TN净化率分别为:13.06%、76.63%和15.63%;3号表面流湿地日处理量为12989.48m3/d时,对BOD5、SS、TN净化率分别为:13.20%、76.59%和15.65%;4号表面流湿地日处理量为14141.24m3/d时,对BOD5、SS、TN净化率分别为:18.94%、80.56%和22.50%:B号潜流湿地日处理量为9781.9m3/d时,对BOD5、SS、TN净化率分别为:45.66%、85.71%和55.98%。
通过对五甲塘湿地公园污水净化定量化分析,预测整个湿地公园水力停留时间约为8d,日平均处理量为10047.90m3/d时,对污水中的BOD5、SS、TN净化率分别达到了79.4%、99.9%和86.9%,出水浓度分别为30.88mg/L、0.13mg/L、5.26mg/L。出水中的SS、TN达到了城镇污水排放标准的一级A排放标准,BOD5达到了二级排放标准,能够满足河流景观用水的标准。其中潜流湿地净化效率高于表流湿地,但是表流湿地更易于形成水体景观。
由于出水中的BOD5浓度较高,在维持公园整体景观风貌的基础上,文章最后提出以下7个进一步提高公园污水净化效果的策略,为湿地公园建设提供一个可供参考的建议。(1)在景观水面上适当增加植物浮岛。经计算,若在2号表面流湿地上覆盖20%的植物浮岛,能对湿地净化BOD5、SS、TN的净化率分别提高2.4、6.68和3.33个百分点;(2)适当控制湿地水力负荷。可在0.15~0.5m/d之间适当波动,使其水力负荷趋于最佳,够获得较好的净化效果。(3)设计蜿蜒的水岸线,增加水体在湿地内的停留时间,降低理论与实际水力停留时间的误差,提高湿地净化效率。(4)投放菌种和增加沉水植物的栽植,可以增加污水的硝化率、含氧量,提高污水净化率。(5)景观水体内增加喷泉或跌瀑等,增加水中含氧量,提供给好氧菌,进行有机物的吞噬和降解,降低水中的BOD值。(6)适当改变人工湿地类型布局,将净化效率高的潜流湿地布置在公园的上游,起到主要的湿地净化作用,景观表面流湿地布置在公园下游,对湿地入水进行补充净化。(7)公园建设初期可先采用污水处理厂净化过的水进行湿地内植物的培育,待湿地植物生长处于稳定状态后,再引入河流和生活污水。