人工濕地規劃選址影響因素淺析

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摘要：當前，人工濕地選址主要是基于景觀風貌等人文美學因素及水質地質等自然因素的考慮，這在一定程度上限制了人工濕地選址的廣泛性與合理性，對于后續管理及運營產生一定影響。在系統梳理天津市現有人工濕地的情況下，深入分析區域經濟條件、交通情況、空氣質量、植被、水源等綜合自然環境因素對人工濕地選址的影響，結合人工濕地在建造和運營過程中給周邊環境帶來的各方面效益，為人工濕地選址提供更全面、系統、科學的思路。

關鍵詞：選址規劃；人工濕地；綜合環境因素

人工濕地屬于借鑒天然濕地凈化污水原理，人工建造且應用生物和水力等共同作用處理水污染的生態工程措施[1]。人工濕地的生態、經濟效益越來越受到全社會的重視，因而有更多的人工濕地被開發和建造，人工濕地所在地的居住環境、自然環境、交通環境等因素對濕地系統影響較大。因此，在建設人工濕地時，應綜合考慮地理、氣候、降雨量、地表水、生物、土壤及社會經濟環境等因素[2]。盲目建造人工濕地，不僅達不到改善周邊環境的目的，而且會造成人工濕地資源的閑置與浪費，限制人工濕地的改進與推廣。所以，全方位、多角度分析影響因素，提供科學合理的選址思路十分有必要。目前，對于人工濕地選址因素的分析，大多集中于生態美學、自然條件方面。例如，目前，提出關于影響人工濕地選址因素主要包括坡度、地形、年均溫度、年降雨量、土壤及污水處理廠與河道的位置關系[3-6]；王軍輝等[7]分析了地質因素對人工濕地規劃選址的影響。當前對于人工濕地與周邊地區發展，人居生活密切相關的社會因素研究較為缺乏?；谔旖蚴鞋F有人工濕地發展現狀，包括周邊空氣質量、經濟發展、交通現狀等，創新性地提出區域經濟條件、空氣質量、交通條件、空氣質量等影響因素，并深入剖析以上各因素對人工濕地規劃選址的影響，為人工濕地規劃選址提供新的角度與思路，提出更為全面、科學、合理的選址依據。

1區域經濟

當前我國人工濕地選址大多基于生態、地質等要素，對經濟因素考慮較少。天津市擁有豐富的濕地資源和優越的地理位置，如果能進行合理地開發利用，可以帶動周邊地區發展，產生巨大的經濟效益。

1.1周圍產業園區

天津市人工濕地、濕地公園周圍大都分布著工業園區，例如，北大港濕地核心區域就承擔著工業生產污染“過濾池”的作用，人工濕地能有效緩解經濟生產過程中帶來的空氣、水質污染問題。在選址過程中，應實地考察周邊地區，觀察周圍產業園區分布情況，在生態環境允許的大前提下，根據工業園區生產產品類型、產生污染源類型等，分析如何設置人工濕地，才能最大限度解決經濟生產問題，為節約資源、保護環境和氣候安全提供有效的防治和規范管理措施。

1.2地域特色的經濟收益潛力

據美國相關科學家研究，1hm2濕地生態系統每年創造的價值高達4000～14000美元，這些分別是熱帶雨林和農田生態系統的2～7倍和45～160倍[8]。根據地域特色條件合理開發，除保障濕地資源可持續利用外，更能帶動當地經濟收入持續增長。因此，在選址過程中，可專業評估地區優勢資源特色，預測其經濟效益。例如，根據地域位置、基礎生態環境等開發豐富的生態旅游產品，增加當地旅游業收入；參考地域水文條件，合理發展水產養殖業，通過深加工處理水產品，獲取更多的經濟效益；根據當地植物數量及種類整合自然資源，實現集約化經營。如對蘆葦進行二次加工，開發高附加值產品，既可以凸顯當地特色，打造文化品牌，又可以拓展多元化收入渠道，帶動經濟增收。

2區域交通

2.1公路建設影響

近年來，受道路選擇及建設成本影響，越來越多的公路會穿越濕地等自然保護區，從而對保護區造成一定的損害，而濕地因其物種的多樣性，成為動物最主要的棲息地[9]。在綜合考慮環境、技術、經濟等多方面因素的情況下，研究交通對人工濕地選址的影響，將公路建設對人工濕地的生態影響降到最低，達到雙方綜合效益疊加的最大值，實現公路建設與人工濕地相協調的可持續發展模式。天津市人工濕地選址，首先應結合當地交通建設政策，盡量采取避讓措施，避開公路選線。其次與交通部門及時溝通，就濕地保護制定交通建設與濕地保護和諧發展的總體規劃，防患于未然。

2.2交通便利性影響

人工濕地選址，除了對濕地本身的外觀與質量要求越來越高，還要注重人們的體驗感，即對城市居民的工作與生活能否帶來便利與舒適[10]。交通的便利與可達性成為人工濕地選址不可或缺的影響因素，主要包括：濕地周邊公交、地鐵等公共交通方式布局建設是否合理，是否便于市民出行；濕地周邊交通情況及管理機制是否完善；濕地周邊是否有符合標準的停車點。

3區域空氣質量

天津市濕地資源豐富，也在一定程度上影響著區域空氣質量。對比分析天津市濕地資源較為豐富的濱海新區與濕地資源較少的河東區，收集2個區連續28d空氣質量指標數據，通過matlab編程進行統計分析。空氣質量指數AQI（AirQualityIndex）是定量描述空氣清潔或污染程度的指標，可反映對健康的影響。計算AQI主要通過5個污染標準，即顆粒物污染（也稱顆粒物）、地面臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫。AQI指數越低，說明空氣質量越好。由圖1可知，濕地資源較為豐富的濱海新區，AQI指數明顯低于缺乏濕地的河東區，能簡要說明濕地資源越多，區域空氣質量越好，對健康影響越小。PM10是指監測環境空氣中，當量直徑為10μm的塵?；蝻h塵在環境空氣中的濃度，PM2.5指直徑≤2.5μm的塵埃或飄塵在環境空氣中的濃度。由圖2、圖3可知，濕地資源較為豐富的濱海新區PM2.5與PM10濃度，均不同程度地低于濕地資源較為缺乏的河東區。說明濕地資源越豐富，區域空氣質量越好。綜上所述，天津市建設人工濕地時，在充分考慮必要條件的基礎上，應結合區域當前空氣質量，可優先選擇空氣質量較差的區域，以發揮人工濕地凈化空氣的作用，改善區域空氣質量，減少對人體健康的不良影響。

4區域綜合自然環境

人工濕地需要利用基質、植物及微生物之間的物理、化學、生物三重協同作用處理污水。

4.1水源

根據污水在濕地中的流動方式，可將人工濕地分為自由表面流人工濕地和潛流型人工濕地2種類型，其中，潛流型人工濕地可以細分為垂直潛流人工濕地和水平潛流人工濕地[11]。相比污水處理廠，人工濕地投資少、運行成本低，對于人口密度較小的地區，尤其是農村，人工濕地投資可節省1/3~1/2，且處理過程中幾乎無能耗。另外，人工濕地效果更加。人工濕地對水質的凈化是利用純生物技術，而污水處理是利用化學方法，這也是人工濕地不會造成二次污染的原因。垂直流人工濕地硝化能力強，對于氨氮含量高的污水可采用垂直潛流濕地系統。水平潛流人工濕地在有效去除BOD5、CODCr、SS重金屬的同時，還會減少臭味的產生和散發，其在現實中有著更為廣泛的應用[12]。表面流人工濕地是污水在流動過程中，與植物、基質的接觸，利用物理、化學、生物的協同作用實現凈化污水的效果。其去污效果比潛流型人工濕地差，但高于自然濕地。因此，農村用戶可因地制宜，利用房屋周圍地形，簡單進行建造或改造水塘，配合種植植物，以凈化污水、美化環境。

4.2植被

濕地植物需要具有耐寒、耐熱、抗病蟲害及對周圍環境較強的適應能力。濕地植物種類繁多，生長極易受到氣候條件、介質等因素的干擾，植物吸收營養鹽的能力會隨生長和其生理活動狀態的不同而發生變化。因此，濕地植物污水凈化效果也不同[13]，例如，環境污染嚴重、土壤鹽分含量過高的區域，應選擇鹽地堿蓬、堿蓬、獐毛等植物，耐鹽性強，能適應上述生存環境[14]；鹽分含量低區域的可選擇蘆葦[15]。同時，利用植物搭配，提高生物多樣性，使系統內關系復雜化，從而提升對污染物的去除能力[16]。

4.3基質

人工濕地的基質可分為天然材料、工業副產品、人工產品、組合基質4類[17]。任何單一的基質無法對所有污染物都具有較高的去除率，例如，沸石對TN去除率可達88%，遠高于礫石和無煙煤，而對TP的去除率只有15%以上，遠低于無煙煤的60%[18]。同時，程麗芬[19]指出，河沙加濕地土壤的混合基質，對全氮、全磷的去除率高于河沙或濕地土壤的單基質，而對硫化物的去除率僅比濕地土壤低1%。因此，選擇基質時建議混合多個基質。天然材料具有價格低廉、容易獲得的特點，在選擇人工濕地地址時，應優先選擇建立在土壤或砂石上，再根據需要凈化的水質選擇合適的基質進行混合，從而獲得人工濕地所需要的基質。

5結語

人工濕地規劃選址是一項系統性工程，對各類影響因素的參考與分析十分重要。通過綜合分析經濟、交通、植被、基質、水源、空氣質量等因素，能為人工選址提供新的角度與思路，不斷完善選址方案。人工濕地規劃選址需分析區域經濟生產與收益潛力，道路建設與交通優勢，綜合自然環境優勢與區域空氣質量，優勢組合各類影響因素，尋求“最大公約數”。同時，對于不利情況采取針對性措施，真正做到因地制宜，在保證人工濕地正常運行的情況下，減少資金和人力投入，最大限度發揮其生態及經濟效益。

作者:徐立 賀瑤瑤 林芯如 蔣碩凡 宋驍爽 單位:天津商業大學理學院