人工濕地處理污水在隴南市的應用前景分析

楊莉

摘要：近年來，隨著經濟的發展，我國對農村環境的治理越來越重視，生態環境部2019年11月發布的《農村黑臭水體治理工作指南》等相關條例，對農村的水環境治理提出了更高要求。由于隴南市很多農村地區經濟落后，地形復雜，住戶又較為分散，很難做到污水集中處置。因此，農村污水的治理工藝的選擇相當重要。本文結合隴南市地理環境，對因地制宜選用人工濕地處理農村污水的可行性進行分析討論，以供參考。

關鍵詞：人工濕地；污水處理；隴南市；應用

隴南市大部分農村地區未并入污水集中處理管網，污水未經處理直接外排，造成農村環境的“臟、亂、污”，嚴重威脅著地表水環境。人工濕地具有投資低、運管管理便捷等優勢。結合本地現狀，選用人工濕地處理污水，既減少了污水排放對水體造成的污染，還可以美化環境，促進生態平衡。

隴南市位處甘南高原以東，市內山巒重疊，山高谷深，地形以山地和丘陵為主，地質構造復雜多樣。由于受地理位置、地形、大氣環境、太陽輻射的影響，氣候差異懸殊，復雜多樣，既有南方特色，又有北方氣息，是我國北亞熱濕潤、明溫半濕潤、高原濕潤等多樣氣候過渡地帶。受季風影響，冬季干冷，夏季濕熱，具有河谷地段氣溫高，夏熱冬不寒的特點。優良的地理條件，非常適合建立濕地。

隴南市農村污水主要為生活污水，隴南市鄉村總戶數為642864戶，約2502332人（隴南市統計局人口統計年鑒數據，2021年），依據《村鎮供水工程技術規范》（SL310-2004），結合隴南市農村情況，農村供水定額按60升/（人·年）計。則總人口用水量約為5480.11萬立方米/年。生活污水產生量按用水量的80%進行核算，則生活污水產生量為4384.09萬立方米/年。其污水排放特征具有間歇性、分散性、流量小、收集點多、排放量體積大的特點。根據2018年和2019年隴南市地表水各項污染生物制品分擔率統計可知，隴南市地表水主要污染物依次為高錳酸鹽指數、COD和BOD。2018年平均分擔率為28.94%、21.58%和19.45%。2019年平均分擔率為28.3%、24.7%和17.35%。由此可知，隴南市地表水污染主要源自于生活污水。因隴南市地形復雜，山大溝深，因此，農村住戶分布較為分散，且經濟落后，集中式污水處理很難實現。污水集中處理管網目前僅覆蓋了城、鄉鎮和部分位置相對良好的村莊。其余大部分農村地區的污水處理方式比較落后，多數僅采用明渠暗溝排放污水，既無有效的污水處理措施，也沒有做到雨污分流，甚至大部分農村生活污水未經有效處理就直接排入河流。

濕地指天然或人工、常久或暫時性的沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶，帶有靜止或流動，或為淡水、半咸水或咸水的水體。天然濕地能接納的污水有限，因而不能大規模開發利用。在這一基礎上，科學家們在大量的調查及試驗后創造出了具有可控制管理、凈化污水、改善水質并適用于各種氣候條件的人工濕地。所謂人工濕地，就是指通過人為影響，進行設計及施工而形成的濕地系統。我國人工濕地處理污水發展較晚，“七五”期間開始進行機理性的研究，現已發展到實際應用階段。人工濕地一般由配集水系統、人工基質、濕地生物、微生物等部分組成。人工濕地的基質層一般可根據所處理水的要求，再結合當地實際選用礫石、爐渣、石英砂等。能為植物和微生物提供生長介質，通過濾、吸附、沉淀、離子吸附等作用，去除污染物。水生植物主要包括挺水植物、沉水植物和浮水植物，主要用于吸收污水中可吸收的營養物質，為微生物輸送氧氣，并能吸附一些重金屬及有害物質，并增加和維持介質的水力傳輸。常用的挺水植物主要有蘆葦、燈芯草、香蒲、水蔥、茭白等。也可以選用浮萍等沉水植物。人工濕地中的微生物主要有假單胞桿菌屬、產堿桿菌屬和黃菌屬等，通過微生物的自身的變異，可達到吸收和分解部分有機物質和有毒物質的目的。人工濕地污水處理是通過物理、化學和生物的反應過程進行凈化。人工濕地對有機物、氮、磷等元素均具有較高的去除率，對BOD的去除率在80%～95%，對COD的去除率達到80%以上，對氮的去除率可達到80%～90%，對TP的去除率達到97.2%，并能去除部分細菌和病毒。具有良好的多功能凈化能力。其處理效果達到了二級生化處理的效果。

隴南市地形復雜，農村人口分布散且人口少，有相當一部分自然村分布在山坡上，污水集中處理很難實現。在這種地形可考慮結合村莊的地理條件，山坡上的村莊，可以利用山腳下塘地、谷坑建造人工濕地。地勢較開闊的村鎮可選擇較為平整的地段進行開挖建設。然后由村莊已有的明渠或者暗溝，將生活污水排入人工濕地進行處理。人工濕地的基建投資費用低，一般為生物處理的1/5。處理效果可達二級生化處理效果，而運行費與一般二級生化處理相比，要低一半以上。相對于鋪設污水管道和建造污水處理廠，既節省了大量的人力、物力，也避免了因鋪設污水管道而造成的植被擾動。因隴南市大部分地域氣候具有河谷地段氣溫高，夏熱冬不寒的特點，既使在冬天，濕地也不易結冰，且冬季農村生活污水產生較少，因此在冬季也不影響污水處理的效果。

人工濕地易于管理和后期維護，只要嚴格參照當地情況進行設計和建造，并在后期管理中對填料進行定期更換、對濕地植物定期收割，做到管理得當，就可以保持良好的凈化污水的功能?？梢杂僧數卮迕褡孕羞x出人員對人工濕地進行管理和維護。挺水植物可選用處理性能好、成活率高且具有美觀和經濟價值的植物，在處理污水的同時也能美化景觀和帶來經濟效益，如蘆葦、燈芯草、茭白、水蔥等具有經濟效益的作物。人工濕地的管理人員定期對水挺植物進行收割出售，能給村社帶來一定的經濟收入。

人工濕地使用純生物技術進行水質凈化，不使用任何化學原料，而污水處理廠處理工藝中要用到聚丙烯酰胺、鹽酸和氯酸鈉，鹽酸和氯酸鈉反應產生消毒劑二氧化氯等化學藥劑，因此，在處理過程中會產生大量富含有害化學成分的淤泥、廢渣，影響環境，而人工濕地則不存在二次污染。對水生環境影響更小。

綜上，從隴南市地理條件、氣候環境以及農村人口的分布各方面來看，人工濕地是一項具有可操作性的污水處理措施，可依據當地地勢，選擇有適宜場地的村鎮，建立人工濕地進行污水處理，不僅減少了污水外排對水環境的影響，改善了農村的衛生環境，也美化了農村景觀，并能帶來一定的經濟收益，對隴南市的生態環?？沙掷m發展有著積極的意義。