西藏城市人工濕地景觀建設及處理生活污水的研究①

摘 要：近年來隨著城市進程的不斷加快，西藏城市生活污水排放的總量不斷增加，而利用人工濕地景觀對城市生活污水進行處理，能夠長久維持且有效降低成本，因此西藏構建城市人工濕地景觀不僅是對自然濕地在量上的有效補充，更是維護生態平衡和處理生活污水的有效措施。

關鍵詞：西藏 人工濕地景觀 生活污水處理 影響因素

中圖分類號：TU98 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0132-01

西藏全區城鎮共有140個飲用水水源地，其中擁有126個縣級以上城鎮水源地，3個一類口岸城鎮水源地，11個大型學校水源地。西藏全區11個大型學校和78個城鎮集中式水源地的供水總量為36.56×104 t/d，西藏水源地的水量非常豐富，因此通過利用富裕的水建設人工濕地景觀來維護城市水資源平衡、保護生物多樣性和促進人與自然和諧發展是可行的。

1 西藏構建城市人工濕地景觀的可行性

城市人工濕地景觀是通過人工方法而在城市構建的具有濕地性質的生態系統，是有一些潛水、浮水和挺水植物，微生物，野生動物和處于水飽和狀態的基質層所構成的復合體。西藏在構建城市人工濕地景觀上是非常可行的，并且能夠帶來良好的生態效益，具體說來：

（1）西藏具備構建城市人工濕地景觀的五大要素，即具備無脊椎動物和脊椎動物，具備有一定過水能力的基質層，具備可以在基質層表面及在基質層中流動的水流，具備能夠在水飽和厭氧狀態的基質層中生長的植物，具備厭氧和好氧微生物等。通過在一定長度和地面坡度的洼地中放置像碎石、土壤和砂等填料，來形成具有一定能力的填料床，西藏各相應城市可以種植類似燈芯草和香蒲這樣的植物，然后養殖一些黑頸鶴、藏野驢和魚類等動物，從而確保人工生態景觀的生態平衡。

（2）西藏具備構建城市人工濕地景觀的氣候氣象要素，即西藏具有非常豐富的太陽能資源，水源地能夠提供充足的水資源，除了西北嚴寒干燥和東南溫暖溫潤的總趨向外，還有多種多樣的區域氣候和明顯的垂直氣候帶，空氣干凈清潔，干季和雨季的分別非常明顯，并且多夜雨，這使得不同城市能夠根據自身的氣候氣象條件，來選擇所構建人工濕地景觀的基質、植被、動物和微生物的類型。

（3）西藏具備構建城市人工濕地景觀的人文景觀要素，即西藏具有寶貴的歷史文化財富，其數千年的發展歷史留下了很多能夠代表其輝煌過去的人物（如中世紀偉大的佛學思想加宗喀巴，是目前影響最大藏傳佛教派別——格魯派的開派法師），以及很多體現古人豐富想象力和創造力的人文景觀資源，這些人文景觀要素為體現西藏城市人工濕地景觀的美學意境奠定了良好的基礎。

2 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的分析

2.1 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的優勢

目前西藏大部分城市是采用活性污泥法來對城市生活污水進行處理，但是污水處理廠的運營效果并不樂觀，這主要是受到運行管理不到位、運行處理費用有待加強、進水水質監控手段較弱和錯誤利益觀驅動等因素的影響。相較于常規的生物處理法，采用城市人工濕地景觀對西藏的城市生活污水進行處理具有如下優勢：投資較低、增加綠地面積、改善和美化生態環境、出水水質較好、抵抗沖擊的能力較強、操作簡單、維護和運行的成本較低等，因此非常適合在西藏各主要城市和地區進行推廣和應用。

2.2 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的機理

西藏城市人工濕地景觀對城市生活污水的處理綜合了生物、化學和物理這三種作用，具體說來：

基質-微生物-植物系統。作為城市人工濕地景觀的核心，基質-微生物-植物系統就像一個活的過濾器，通過離子交換、過濾、吸附、共沉、植物吸收和微生物降解等作用來實現對污水的凈化處理。基質-微生物-植物系統中的基質材料通常使用的是砂壤土和礫質砂土，表層基質的顆粒較細且擁有很多的孔隙，這樣在為系統中的微生物和植物提供生長介質的同時，能夠通過多種作用來對污水中的多種雜質進行吸附和去除。

氮磷的去除。城市人工濕地景觀中的植物可以吸收生活污水中無機氮，將其合成為植物蛋白質，然后通過植物收割的形式從污水中去除，同時以NH3-N形式存在的無機氮還能經植物和微生物的作用而轉而為氨氣，最終以氣態的形式進行揮發去除。此外，當城市生活污水所含的氨氮流經人工濕地景觀植物的根系區時，將會通過微生物的硝化作用而轉化為硝酸鹽氮；當城市生活污水所含的氨氮流經人工濕地景觀的純土層或者是根須較少的區域時，將會通過微生物的反硝化作用而轉化為氮氣。

有機物和重金屬的去除。城市人工濕地景觀對有機物的降解和轉化主要是由植物根區微生物活動來完成的，而重金屬則是主要通過植物吸收、離子交換、化學沉淀和微生物氧化后的沉淀作用進行去除。

2.3 西藏城市人工濕地景觀處理生活污水的影響因素

在西藏適宜城市構建人工濕地景觀來對生活污水進行處理，處理效果主要將受到以下因素的影響：（1）床體結構。床體結構包括基質的性質、床體深度、填料的粒度、床體的坡度和床體的長寬比等都會對污水處理效果產生影響，一般來說床體長度在20～50 m比較適宜，床體的深度需要根據水位來決定，床體的坡度一般取1%～8%。（2）植物的種類。作為城市人工濕地景觀的重要組成部分，植物發揮著吸收營養元素和氮磷等污染物的作用，植物種類的不同將導致根部的生長速率和輸送氧氣能力的不同，從而影響到污染物的去除能力。（3）運行參數。在不同運行參數條件下（水力負荷、污染負荷和污水停留時間等），污水的處理效果將有很大的差異，通常較長的污水停留時間，較低的水力負荷和污染負荷都能夠提高污染物的處理。（4）其他因素。除了上述三種因素外，其他一些因素（如溫度、濕度和pH值等）也會影響到污染物的處理效果，一般說來溫度高將會使得微生物的活力較強，處理效果較好，但是溫度過高會導致微生物附著性降低，反而降低處理效果；pH值在7～8時有利于微生物的硝化和反硝化反應，較低的含鹽量將有助于提高氨氣的降解率。

3 結語

西藏富含豐富的陽光、水且空氣潔凈，非常適合構建城市人工濕地景觀，一方面可以供城市居民觀賞，給城市居民提供一個休閑娛樂的去處，另一方面可以調節氣候、降解污染物和涵養水源，為保護生物多樣性和促進經濟和社會的協調發展起到積極的作用。但西藏各城市的地理環境和自然環境都各不相同，在構建人工濕地景觀時必須綜合考慮氣候和環境的因素，進行合理規劃和布局，尤其要重視基質和植物的選取，確保所構建的人工濕地景觀能夠在當地的條件下健康發展。

參考文獻

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