使生活污水變清水的奧秘

文/陳福民

故事發生在浙江桐廬。

“錢塘江盡到桐廬，水碧山青畫不如。”這是唐朝詩人韋莊描繪的桐廬的美麗景色；“ 三吳行盡千山水，猶道桐廬更清美。”則是宋朝詩人蘇軾流傳至今的贊美桐廬的詩句。

桐廬縣位于浙江省西北部，地處錢塘江中游，總面積1825平方千米，位于“西湖―千島湖―黃山”國家級黃金旅游線的中段；全縣40多萬人口中農村人口就有30多萬。隨著農村生活水平的不斷提高和經濟的發展，農村生活污水成為這個縣水環境污染的重要污染源。桐廬縣農村生活污水年排放廢水約500萬噸，據環境部門測算，相當于10～15家萬噸規模造紙企業排放量之和。

對于分散居住的農戶來說，生活污水如何處理一直就是個大難題。怎么辦？

自家門前的“人工濕地”

從2009年起，桐廬縣開始實施農村生活污水處理整村推進和農家樂污水治理工作計劃，嘗試用生態的辦法治理農村污水。2009～2012年，全縣183個行政村都完成農村生活污水處理整村推進工作，另有150余家農家樂完成污水處理工作，共建生態化污水處理工程1700余個，共計投入資金2億多元，實現污水處理全覆蓋。

所謂生態化污水處理也叫“人工濕地”污水處理模式，是桐廬縣農村生治污水處理的一個創造。當你走進桐廬縣的一個個農村，就能看到清澈的溪水環繞的座座粉墻黛瓦的民居，不時還能看到一個個小小的綠化公園，在公園里還樹著一塊太陽能電池板。

那小花園就是處理污水的“人工濕地”

這些綠化公園就是桐廬農村處理生活污水的“人工濕地”。這小公園里有一個幾平方米的水泥臺，里面種滿了一株株嫩綠的麥東草，水泥臺一側的地下水池里，各種污濁的生活污水正緩緩由此向臺底流去，而水泥臺另外一側汩汩清水從一個小孔中流出，匯入到旁邊的水田里……

污水處理系統模型

這個“人工濕地”的工作原理是這樣的。

首先，農民家里的污水流入下水道，經過管道、窖井收集起來，引入污水處理池。然后污水進入第一個池——沉淀池，通過這個池就可以把污水中的顆粒物沉淀起來。接著是第二個池——厭氧池，在這個池子里，插著一根根棍子，棍子上密密麻麻綁著纖維，纖維上生長著大量厭氧細菌，可以把污水中的大分子有機污染物分解成小顆粒。再是第三個池——人工濕地池，這個池中有許多鵝卵石和植物，可以對污水中的小分子污染物進行過濾和吸收。

這三個池子設置很巧妙。沉淀后的污水是從底部送入第二個池子的。第二個池子底部是細沙和鵝卵石，中間是空的，而池子的上部鋪了一層泥土，泥土上栽種美人蕉、麥東草、水草等一些根系發達的植物。由于這些植物根系發達，根莖往往能突破泥土層，直接伸入下面鵝卵石的縫隙中，根系部分會形成多個厭氧、兼氧、好氧區，隨時生長的厭氧菌、兼氧菌、好氧菌通過吸收，完成污水中的脫氮除磷。而經過這種人工濕地凈化后的水，基本上能達到凈化標準，可以排入第三個池子沉淀后出來的水就是清水，可以直接排放到自然水域中了。除了清潔污水之外，“人工濕地”還具備了綠化功能，濕地上的植物一旦長成后，一個小小的“人工濕地”往往就能成為一個小花圃。同時整個污水處理系統所需能源都是靠太陽能發電裝置供能的，這也使整個系統更加環保。

變污水為清水的“人工濕地”

通常，以10～20戶建造一個污水處理設施，污水經過污水收集沉淀—簡易厭氧—濕地處理—清水排放等程序進行處理，在上面種植親水性植物，污水處理池中的養分被這些植物吸收。

除此之外，桐廬對于居住集中、人口規模較大、無閑置土地推行分散式人工濕地處理模式的村，選用無動力厭氧處理模式，利用厭氧微生物在無氧環境中將污水中淀粉、纖維素、油脂、蛋白質等轉化為低分子的有機酸、醇、醛、水分子物質，進而轉化為水、二氧化碳、氮氧化物等無機物。對于養殖戶較多的農戶或農村則采用沼氣池處理模式，實行一戶單建或多戶聯建沼氣池處理模式，所產沼氣作為清潔能源有效利用，沼液用做農林作物有機肥。

人工濕地式污水處理系統建造和維護成本也相對較低：一個處理池的覆蓋范圍內，建造成本大約是每人800到1000元，一年的維護成本是每人10元再加上每個池1000元。這些設施都不需要村民掏一分錢，由縣財政給予350元/人的全額補助。目前，桐廬縣還在一些經濟條件相對較好的村莊推行太陽能微動力農村污水處理試點，通過自動化控制，自動運行，這一技術在國內處于領先。

通過持續投入、技術創新，桐廬建設了2000余個污水處理工程，鋪設管網2500千米，建造窨井7萬余只，率先在全國編織起一張覆蓋縣域內所有行政村的農村生活污水生態化處理網絡，對改善當地農村的水環境發揮了明顯作用。監測數據表明，最近6年來，富春江桐廬段的出境水質均好于入境水質。

近兩年來，通過推進農村污水治理工作，桐廬縣化學需氧量削減達70%以上，年削減排放量達1500余噸，有力地推進了污染減排工作。據監測，桐廬2010年出境斷面水質總體優于入境斷面水質，斷面水質凈化率明顯優于2009年。2012年前桐廬縣將實現農村生活污水處理全覆蓋。

治理河塘污染的荷花

“人工濕地”治污水靠的是什么呢？

綠色植物中的化學魔術師

“人工濕地”的治水“本領”來自綠色植物這個化學魔術師。它還微妙而準確地反映著我們周圍環境的特征和變化，供給人類許多有用的信息和物質。

科學家告訴我們，酸模、常山等綠色植物叢生之地，常會發現地下有銅礦。地下若有金礦石，上面往往長一種叫忍冬科的植物，地下有鋅礦，上面多長三色堇草本花卉。蘭液樹分泌物里，鎳含量較高時，它告訴人們：注意，這里可能有鎳礦！

許多綠色植物，還起著化學試劑的作用。杜鵑花、鐵蕓箕共生的地方，土壤一定是酸性的；馬桑遍野之地，土壤呈微堿性; 堿茅、馬牙頭群居處，是鹽化草甸土的標志；如果蕁麻、接骨木的葉里含有銨鹽，預示它們生長的土攘中含氮量豐富……

因此，在“環境污染日益嚴重”的驚呼聲中，綠色植物起著“報警器”的作用。在低濃度、很微量污染的情況下，人是感覺不出來的，而一些植物則會出現受害癥狀。人們據此來觀測與掌握環境污染的程度、范圍及污染的類別和毒性強度，進而采取相應的措施和對策，及時提出治理方案，防止污染對人體健康的危害。

綠色植物是空氣天然的“凈化器”，它可以吸收大氣中的二氧化碳、二氧化硫、氟化氫、氨氣、氯氣及汞蒸氣等。如果空氣中出現二氧化硫污染，廣玉蘭、銀杏、中國槐、梧桐、樟樹、杉、柏樹、臭椿紛紛出動來吸收；若發現氯氣污染，油松、夾竹桃、女貞、連翹一起去迎戰；發現氟化氫污染，構樹、杏樹、郁金香、扁豆、棉花、西紅柿一馬當先吸收之；洋槐、椽樹專門對付光化學煙霧。

特別要指出的是，樹木還能吸收土壤中的有害物質。施用農藥及用污水、污泥作肥料，會污染土壤繼而污染了農作物，如糧食蔬菜內有殘留的有機氯會轉移到人體內，而樹木可吸收土壤中的有機氯，凈化土壤。

更有意思的是植物間的水戰，即利用降雨和露水把毒氣溶于水中，形成水污染而使對方中毒。如桉樹葉的沖洗物，在天然條件下可以使禾本科草類和草本植物喪失戰斗力而停止生長；紫云英葉面上的致毒元素—硒，被雨淋人土中，就能毒死與它共同占據一山頭的植物異種。原來綠色植物“理水”大有講究。

讓綠色植物成為“理水”藝術師

“溪水春波激情浪，煙堤花色醉紅妝”。這是杭州“長橋溪水生態修復公園”的美麗景色的描繪。它的花紅草綠、鳥飛蟬鳴、樹影婆娑、流水潺潺完全是理水藝術的結晶。

“菬穎池”是初級人工濕地

用小瀑布增加水體含氧量

一是讓池塘、樹木、水生植物當“清潔工”。公園的造園藝術特色和造園技術集中體現于“理水”，通過匠心獨運的規劃布局，將地表人工濕地系統營造出渾然天成的濕地景觀。

不過細細數來，這里幾乎每一種植物的栽種、每一個跌水景觀都是為了凈化水質和空氣。那灌木叢和喬木組成的綠化緩沖帶是一個降噪區。將整個公園圍合起來，界定出一個既開闊又相對獨立的空間，可隔離噪聲、污染，又在公園外的玉皇山路西側形成綠色廊道，豐富城市道路景觀。

處理過的水匯入長橋溪中，依地勢高低從南至北依次流經“菬穎池”、“挹清池”、“浣碧池”和“濯纓池”等4座池塘。池塘中栽培了水毛花、黃菖蒲、再力花、睡蓮、田字萍等挺水和沉水植物，可以初步吸收、利用、降解水體中的污染物質。

“菬穎池”是初級人工濕地，“挹清池”為多級曝氣區、“浣碧池”是次級人工濕地；

“菬穎池”水深約40厘米，配置挺水植物和浮葉植物，這里既是景觀水系的源頭，水景以漫灘為主，配置挺水和浮葉植物，初步吸收、利用、降解水中的污染物質。

“挹清池”設置了很多低落差跌瀑布，水流經“挹清池”的多級跌水，充分增加水體的含氧量，更具活力；

“浣碧池”水深約40～90厘米，水生植物配置以沉水植物為主，對流入的水進行進一步的深化處理。

公園北端還有個“濯纓池”，其上是片平整的木質平臺，擺放著供人休憩的木質椅，沒想到下面還另有乾坤。這是一座地埋式的沉砂池，能截留下玉皇山一帶山洪中的泥砂，減輕西湖的淤積。

根據長橋溪流域內的水文地貌等條件，遵循適地適種原則，大量應用適應當地氣候、土壤和人文景觀條件，耐污凈化能力強，并具有一定觀賞價值的水生植物，突顯濕地的獨特景觀；同時，考慮了水生植物的生活史以及植物群落演替規律，使得濕地內一年四季均有水生植物覆蓋。

水流在重力作用下一邊前行，一邊被水生植物黃菖蒲、菹草、金魚藻和苦草等吃掉或阻擋了污物。園林工人會定期來割掉一茬水草，可惡的氮和磷也就跟著進了垃圾站，新的水草和新的循環繼續行動……

在充分發揮濕地系統的生態功能同時力求藝術性，水體平面設計亦收亦放，配合地勢與景觀的變化，使“理水”的內容和表現形式更為豐富：做到“延而為溪”，“聚而為池”，“落水為瀑”。

公園池岸采用緩坡自然延伸入水，種植固土地被、水生植物，既可防止水土沖刷、截留污染物，又營造了闊水低岸的自然意境。

利用島、橋、蕩、灘、木棧道等手法對大水面進行合理分割，聚散有致、既分又合的水體變化，形神兼備地表現了自然濕地煙水迷離、清凈幽邃的氣氛。