寶豐濕地水質凈化效果及機制研究

孫麗萍

（昆明市官渡區水務局，云南 昆明 650200）

濕地被譽為“地球之腎”，是重要的生態系統，濕地在涵養水源、凈化水質、蓄洪抗旱、調節氣候和維護生物多樣性等方面發揮著重要功能。人工濕地是由一些浮水或潛水性植物以及處于水飽和狀態的基質層和生物組成的復合體，通過一系列生物、物理、化學過程實現對污水的凈化。對氮、磷等營養物質去除能力強，耐沖擊負荷強，污水處理效果好，生態效益好等特點。

寶豐濕地于2019年12月開始建設，2021年9月全面完工，占地面積108.92 hm2，濕地以新寶象河為界，分為東西2個區，占地面積分別為61.8 hm2和47.07 hm2。寶豐濕地為2020年全球生物多樣性公約第15次締約方大會生物多樣性展示基地之一。以生態環境復育為核心，水質凈化為基礎，主要是營造滇池具有代表性的植物群落展示點，形成水生-濕生-陸生復合生態帶，恢復和保護滇池湖濱生物多樣性。通過構建自然生態濕地，體現聯合國生物多樣性公約第15次締約方大會（COP15）主題為“生態文明：共建地球生命共同體”把山、水、林、田、湖、草作為生命共同體，打通寶豐濕地“關節”與“經脈”打造生態濕地、田園風光，營造自然棲息地、人與自然和諧共生的自然濕地。

寶豐濕地是一個人工濕地區域，按照濕地對污染物的去除效果，將其分為表流人工濕地、水平潛流人工濕地、垂直潛流人工濕地、高級生物濾池等。其中表流人工濕地是在水流流通的過程中，將水中微生物通過表面吸附與降解的方式去除；水平潛流人工濕地可以防止污染物向下滲流，污染地下水；垂直潛流人工濕地可以溶解微生物，并為植物提供氧氣，創建濕地較好的生態環境；高級生物濾池通過布設水管，將該區域的水資源進行均勻分布，使水體在生態介質內的下滲過程，可以通過介質吸附、降解等形式去除污染物，減少水質污染。水環境是大部分魚類的棲息環境，水中的含氧量、鹽堿度、懸浮物含量等有害物質的存在，對魚類的生存具有較大的影響。由于濕地會滋生出大量的藻類，為了防止藻類的泛濫，寶豐濕地通過放養一定數量魚類，如花鰱魚來控制藻類生長，使魚、藻類、水質凈化形成一個循環，為該地區提供更加優質的生活環境。通過采集寶豐濕地水樣進行分析，對該地區的藻類對水質凈化效果與機制進行研究，通過分析水質存在的問題，減少濕地污染情況，為水質環境的凈化提供發展方向。

1 研究區域概況

寶豐濕地坐落在滇池東岸湖濱，在新寶象河之間滇池泊岸向內延伸的200～250 m帶狀湖濱濕地區域。魚塘、樹林、蘆葦蕩、荒地等區域由于水系未連通，原居住房改建后，遺留了大量的建筑垃圾與廢棄排污系統，影響該地區動物棲息，在全國提倡生態文明建設，在COP15生物多樣性締約方大會設在寶豐濕地的機遇下，寶豐濕地利用濕地現狀，在專家指導下提升改造水系統，為生物提供優質水路生活環境。同時，寶豐濕地配置底棲軟體動物，減少濕地截留陸域污染物的產生，充分發揮其治污功能，營造出深水濕地、淺水濕地、喬木區和水生森林等生活環境，為該地區生態環境提供穩定的生態帶。目前，寶豐濕地、海東濕地的現場及采樣點圖片（見圖1）。

圖1 海東濕地采樣點

選取老海東濕地的A1、A2、A3、A4四個關鍵節點進行濕地水樣采集。其中，A1節點為該濕地的進口處，A2節點為該濕地中較大的水源，A3節點處的水源是A1節點水源的分支，A4節點為海東濕地的水質凈化出口區。水樣采集過程按照《全國濕地保護工程規劃》與《云南省滇池保護條例》的標準方法進行，并將采集到的水樣進行處理。

2 研究方法

將采水器放在A1節點處約50 cm深處采樣，并將水質分析儀帶到水質采樣節點處，避免水樣發生水質變化。測量水樣的溫度、酸堿度、ORP、DO等參數，并記錄測量數據與測定時間。采用同樣的方式測定A2、A3、A4節點的水樣情況（見圖2）。

圖2 濕地節點采樣

水樣采集完成后，采用化學調節方法，在節點水樣中加入酸性溶液，使其pH值＜2，測量該節點處水質金屬元素濃度。在此基礎上，節點水樣中再加入濃硫酸后靜置，測量水中等濃度。

3 研究結果與討論

3.1 常規水質監測結果（表1）

各節點水質的溫度、pH值、ORP、DO等均在正常值的范圍內。

表1 各節點常規水質相關參數

3.2 金屬元素濃度監測結果（表2）

各節點金屬元素濃度中，Al的Ca2+、Na+、Al3+濃度較高，也是較難去除的金屬，影響水質凈化效果。

表2 各節點水樣的金屬元素濃度情況（mg/L）

3.3 水體離子濃度監測結果（表3）

各節點中HCO3-、Cl-、Ca2+、Mg2+濃度較高，水體中HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+等濃度偏高會造成水體高礦化度，影響生態環境建設。

表3 各節點水樣的水體離子濃度（mg/L）

3.4 指標監測結果（表4）

對采集到的4份水樣進行指標檢測，各節點的COD、TOC、TSS、NH4+-N、TN、TP等指標在A1節點處較高，在A2、A3、A4節點處逐漸減降低，在A4節點處的COD、TOC、TSS、NH4+-N、TN、TP等指標均在標準范圍內。

表4 各節點水樣指標（mg/L）

在此條件下對A4節點水質相關參數進行檢測。A4節點水樣中，溫度、pH值、ORP、DO均與常規水質相似，其中ORP與DO比常規水質還低，結果表明，寶豐濕地藻類對水質凈化效果顯著。

4 研究結果的應用

寶豐濕地采用藻類對水質凈化，同時以魚控藻的方式進行平衡生態環境；滇池水體中的底棲動物主要以腹足類和雙殼類軟體動物為主，兩者結合可以達到增加水質透明度的目的。云南柳、燈芯草等植物群落可以凈化水中的污染。濕地中大量的藻類容易造成泛濫，同樣會引發較大的水質災害。因此寶豐濕地采用以魚控藻的形式進行環境平衡。培養鰱魚、鳙魚可以抑制藍藻的生長，改善水質環境；小魚小蝦與水生昆蟲可以抑制絲狀藻的生長，具有較好的凈化效果；云南鲴是滇池特有土著魚類，多在水體的中下層活動，可以攝食浮游生物與藻類有機碎屑等，由此構建和恢復水體生態系統。因此，寶豐濕地用藻凈水，以魚控藻具有較高的凈化作用。

為迎接COP15生物多樣性締約方大會第二階段會議，根據寶豐濕地藻類對水質凈化效果與機制，制定了濕地功能提升改造措施。

4.1 及時清理塘體

抽干塘體里的水，清除挺水植物的根系和底泥（見圖3）。

圖3 抽干塘水，清理根系及雜物

4.2 合理配置生態群落

選擇適合滇池周邊環境條件的生態群落配置，去除入侵物種等生物因子及人為干擾因子，人工配置本土植物群落（見圖4）。

圖4 人工配置的濕地植物群（吳杏紅）

（1）滇池原生耐污沉水植物群落，如云南柳-燈芯草-馬來眼子菜-微齒眼子菜-龍須眼子菜群落（耐污）。

（2）滇池原生海菜花群落，如菖蒲-兩棲蓼-海菜花群落。海菜花是滇池水質污染的指示種，對水質極其敏感，自20世紀60年代以來，由于滇池水質污染嚴重瀕臨滅絕，具有極高的觀賞價值被譽為水中仙子。

（3）滇池原生沉水植物群落，如菹草-聚草-黑藻-金魚藻-貍藻群。湖濱濕地的建設，不僅擴大了滇池湖岸線水域面積，也為滇池湖岸線上筑就起一道“綠色屏障”極大地修復和提升了湖濱帶生態環境，同時也顯著攔截和削減了入滇污染物。

滇池周邊海洪濕地一角

4.3 放養生態魚，配植水草

依據食物鏈控藻的生物學原理，以投放濾食性魚類為主要技術手段，在減少滇池水體中的藍藻數量，降低滇池藍藻爆發概率的同時，通過捕魚帶出滇池水體中的氮、磷，恢復滇池漁業資源與水生態環境，形成污染治理-生態恢復-經濟效益相結合的發展模式。經專家論證，放流魚類確定為鰱魚、鳙魚等濾食性魚類和滇池高背鯽魚、滇池金線鲃等土著魚類。據科學測算，1尾長到1.5 kg左右的鰱魚，其生長過程中大約能吃掉50 kg的藍藻。放魚配合種草，能有效控制藍藻，改善水生態環境。用魚控藻工藝將節約大量的人力、財力、物力。