上等生物火山巖濾料廠家解讀|《人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南》編制思路與體系

　　上等生物火山巖濾料生產(chǎn)廠家解讀|《人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南》編制思路與體系。人工濕地是水質(zhì)凈化的重要技術(shù)之一,對(duì)水生態(tài)修復(fù)和維護(hù)生態(tài)空間有一定支撐作用。人工濕地出水資源化利用,對(duì)于提升河流生態(tài)基流保障率、恢復(fù)流域水生態(tài)系統(tǒng)、促進(jìn)區(qū)域再生水循環(huán)利用和推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。《中華人民共和國(guó)水污染防治法》明確提出因地制宜建設(shè)人工濕地,《重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃編制技術(shù)大綱》將濕地恢復(fù)(建設(shè))列為考核指標(biāo),《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》將人工濕地作為實(shí)現(xiàn)污水資源化利用的重要途徑。2021年4月30日，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南》(簡(jiǎn)稱《指南》)，這是全國(guó)首部人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南。

　　《人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南》編制思路與體系

　　1.湖泊水污染治理與生態(tài)修復(fù)技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室, 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院

　　2.國(guó)家環(huán)境保護(hù)洞庭湖科學(xué)觀測(cè)研究站

　　3.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院有限公司

　　4.山東大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院, 山東省水環(huán)境污染控制與資源化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

　　濕地是富有生物多樣性和生態(tài)功能的生態(tài)系統(tǒng)，被譽(yù)為“地球之腎”和“物種基因庫(kù)”，在抵御洪水、調(diào)節(jié)徑流、改善氣候、控制污染、美化環(huán)境和維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡方面有其他生態(tài)系統(tǒng)不可替代的作用。“十四五”期間，我國(guó)水生態(tài)環(huán)境管理由水環(huán)境質(zhì)量管理向水生態(tài)健康管理轉(zhuǎn)變。人工濕地作為落實(shí)污染減排、生態(tài)增容重要技術(shù)手段之一，對(duì)落實(shí)《重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃編制技術(shù)大綱》和《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》中相關(guān)任務(wù)具有重要支撐作用。

　　2021年4月30日，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南》(簡(jiǎn)稱《指南》)(環(huán)辦水體函〔2021〕173號(hào))，《指南》是落實(shí)《重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)“十四五”規(guī)劃編制技術(shù)大綱》中“濕地的恢復(fù)與建設(shè)”重要任務(wù)的具體舉措，也是實(shí)現(xiàn)《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》中“污水資源化利用”的重要途徑，對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)，促進(jìn)區(qū)域再生水循環(huán)利用，指導(dǎo)各地做好人工濕地水質(zhì)凈化相關(guān)工作具有重要意義。

　　《指南》從解決當(dāng)前人工濕地重建設(shè)、輕維護(hù)，設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)各環(huán)節(jié)不統(tǒng)一等問(wèn)題出發(fā)，以工程實(shí)踐和科學(xué)研究成果為基礎(chǔ)，緊扣影響人工濕地功能、凈化效率和長(zhǎng)效運(yùn)行的重要因素，開展全國(guó)氣候分區(qū)，將全國(guó)分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)5個(gè)區(qū)，并分區(qū)提出設(shè)計(jì)參數(shù)，細(xì)化施工與驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)要求，為人工濕地設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)提供全流程指導(dǎo)。

　　1 《指南》制定的背景與意義

　　在《指南》中，人工濕地被定義為模擬自然濕地的結(jié)構(gòu)和功能，人為地將低污染水投配到由填料(含土壤)與水生植物、動(dòng)物和微生物構(gòu)成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)中，通過(guò)物理、化學(xué)和生物等協(xié)同作用使水質(zhì)得以改善的工程。人工濕地是利用河灘地、洼地和綠化用地等,通過(guò)優(yōu)化集(布)水等強(qiáng)化措施改造的近自然系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化功能提升和生態(tài)提質(zhì)。《指南》從人工濕地設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)全流程指導(dǎo)人工濕地凈化，推進(jìn)水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)穩(wěn)定向好，支撐2035年美麗中國(guó)建設(shè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。《指南》制定的必要性和意義如下。

　　(1)落實(shí)黨中央決策部署,踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想

　　習(xí)近平總書記高度重視濕地保護(hù)工作，多次作出重要指示批示。黨中央把濕地保護(hù)和修復(fù)納入生態(tài)文明建設(shè)的戰(zhàn)略部署。黨的十八大和十九大分別提出“擴(kuò)大濕地面積,保護(hù)生物多樣性，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性”以及“強(qiáng)化濕地保護(hù)和恢復(fù)”。《中華人民共和國(guó)水污染防治法》明確規(guī)定，縣級(jí)以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)根據(jù)流域生態(tài)環(huán)境功能需要，組織開展江河、湖泊、濕地保護(hù)與修復(fù)，因地制宜地建設(shè)人工濕地、水源涵養(yǎng)林、沿河沿湖植被緩沖帶和隔離帶等生態(tài)環(huán)境治理與保護(hù)工程，整治黑臭水體,提高流域環(huán)境資源承載能力。《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》也明確提出保護(hù)水和濕地生態(tài)系統(tǒng),強(qiáng)化水源涵養(yǎng)林建設(shè)與保護(hù)，開展?jié)竦乇Ｗo(hù)與修復(fù)，加大退耕還林、還草、還濕力度。《指南》的編制是踐行習(xí)近平生態(tài)文明思想，落實(shí)深入實(shí)施山水林田湖草一體化生態(tài)保護(hù)和修復(fù)，擴(kuò)大環(huán)境容量和生態(tài)空間，筑牢生態(tài)屏障的重要舉措，是推進(jìn)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)，促進(jìn)區(qū)域再生水循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)“美麗河湖”和“人水和諧”的重要舉措。

　　(2)落實(shí)“十四五”重點(diǎn)流域水生態(tài)環(huán)境保護(hù)污染減排、生態(tài)增容的要求

　　“十四五”期間的水生態(tài)環(huán)境保護(hù)，基于水環(huán)境質(zhì)量改善，更注重水生態(tài)保護(hù)修復(fù)。人工濕地是水生態(tài)保護(hù)修復(fù)的重要措施之一，能發(fā)揮生態(tài)攔截和深度處理功能，減少進(jìn)入水體的污染物量,促進(jìn)區(qū)域再生水循環(huán)利用。人工濕地可對(duì)污水處理廠出水、微污染河水、農(nóng)田退水等進(jìn)行凈化，是實(shí)現(xiàn)“減排、增容”的手段,能促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善。

　　(3)實(shí)現(xiàn)“實(shí)施區(qū)域再生水循環(huán)利用”的重要途徑之一

　　《指南》為重點(diǎn)排污口下游、河流入湖口、支流入干流處等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)人工濕地水質(zhì)凈化工程建設(shè)任務(wù)提供技術(shù)參考和依據(jù)。同時(shí)，《指南》明確提出，人工濕地出水應(yīng)達(dá)到受納水體水生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)要求或滿足再生水回用要求。通過(guò)人工濕地強(qiáng)化凈化低污染水，提升出水品質(zhì)，可將濕地出水用于區(qū)域內(nèi)生態(tài)補(bǔ)水、工業(yè)生產(chǎn)或市政雜用等，提高區(qū)域水資源回用水平。另外，人工濕地具有調(diào)蓄和凈化水資源的功能，能緩解缺水地區(qū)供水不足的問(wèn)題。

　　(4)滿足人工濕地科學(xué)設(shè)計(jì)、施工與運(yùn)行管理的需求

　　濕地工程要發(fā)揮良好的凈化效果，設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)各環(huán)節(jié)缺一不可且需統(tǒng)一，而現(xiàn)行的生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工與質(zhì)量驗(yàn)收、竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)言之較少。《指南》詳細(xì)闡述了人工濕地設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)要求，同時(shí)彌補(bǔ)了現(xiàn)行生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)未開展氣候分區(qū)或?qū)�氣候分區(qū)考慮不足的問(wèn)題。

　　2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

　　2.1

　　國(guó)內(nèi)外人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)發(fā)展情況

　　1903年，在英國(guó)約克郡建立第一處用于污水處理的人工濕地系統(tǒng)。20世紀(jì)50年代，進(jìn)入人工濕地的研究階段。1953年，德國(guó)Max Planck研究所的Seidel在研究中發(fā)現(xiàn)蘆葦能去除污水中大量有機(jī)物和無(wú)機(jī)物，并開發(fā)了Max-Planck Institute Process系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)蘆葦砂石床構(gòu)建淹沒(méi)垂直潛流人工濕地和水平流系統(tǒng)，但存在堵塞和積水問(wèn)題。1969年和1974年，分別在荷蘭和德國(guó)建成第一座表面流和潛流人工濕地。1972年Kichuth提出根區(qū)理論，標(biāo)志著人工濕地作為獨(dú)特的新型污水處理技術(shù)進(jìn)入水污染控制領(lǐng)域。20世紀(jì)80年代以來(lái)，人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)不斷完善，在歐洲、美國(guó)、加拿大、日本等地廣泛應(yīng)用，并在全球迅速興起。北美的濕地中，67%以上是表面流濕地，其中50%是自然濕地，系統(tǒng)水深常為30~40 cm。在歐洲多采用潛流濕地，特別在東歐，系統(tǒng)中種植蘆葦、菖蒲與香蒲等，并以礫石為填料保障潛流。21世紀(jì)以來(lái)，為解決污水排放量大、新污染物去除、水資源短缺等問(wèn)題，開始考慮在人工濕地中采用一些強(qiáng)化措施，如曝氣、潮汐流方式、綠色生物吸附、微生物燃料電池耦合等。

　　我國(guó)在“七五”期間啟動(dòng)人工濕地的研究與實(shí)踐，以2000年為界可分為2個(gè)階段：1)研究及探索應(yīng)用階段(1987—2000年)。1987年，天津市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所建成全國(guó)首例蘆葦濕地工程，用于研究對(duì)城市污水的處理能力。1990年7月，在深圳市寶安縣白泥鄉(xiāng)建成占地面積為8 400 m2的處理城鎮(zhèn)污水的人工濕地示范工程,，規(guī)模為3 100 m3/d。1988—1990年,在北京市昌平區(qū)建成表面流人工濕地,其被用于開展處理污水的系列研究。1996—2000年，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所開展了復(fù)合垂直流人工濕地的國(guó)際合作，為后期該技術(shù)在武漢市漢陽(yáng)—蔡甸區(qū)三角湖的成功應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。1998年，成都市活水公園凈化工藝工程建成,其將污水處理與城市風(fēng)景園林藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，是以水保護(hù)為主的生態(tài)公園,運(yùn)行效果良好。本階段人工濕地以處理河湖水、生活污水的試驗(yàn)研究和應(yīng)用為主。2)快速發(fā)展階段(2001年至今)。隨著國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)、國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)等國(guó)家層面重大項(xiàng)目的實(shí)施，我國(guó)人工濕地研究與應(yīng)用快速發(fā)展。2001—2003年，劉超翔、盧少勇與張榮社、李旭東等在滇池流域分別開展處理生活污水、農(nóng)業(yè)徑流、暴雨徑流等的多類型濕地示范工程研究。2007年復(fù)合垂直流人工濕地系統(tǒng)在武漢市漢陽(yáng)—蔡甸區(qū)三角湖成功應(yīng)用。此外，在我國(guó)東平湖、南四湖、洱海、撫仙湖等流域建成了多個(gè)人工濕地，用于處理生活污水、河湖水、雨水徑流、農(nóng)業(yè)徑流、工業(yè)廢水處理廠尾水凈化和水循環(huán)利用等。近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程加快，為解決人工濕地用地面積大與用地緊張的矛盾，開始了曝氣強(qiáng)化、潮汐流人工濕地研究，以提高人工濕地的處理效率。2014年，鋁污泥基質(zhì)濕地在國(guó)內(nèi)應(yīng)用。2017年，江蘇常州建設(shè)模塊化人工濕地，用以處理農(nóng)村生活污水，處理水量為60 m3/d，其穩(wěn)定運(yùn)行了12個(gè)月，為人工濕地快速施工和商業(yè)化提供了途徑。隨著微生物燃料電池耦合人工濕地的發(fā)展，我國(guó)開始了該項(xiàng)新技術(shù)研究，并于2017年、2019年在西安舉行了2次國(guó)際研討會(huì)。隨資源節(jié)約、海綿城市戰(zhàn)略逐漸深入，人工濕地逐漸被應(yīng)用于處理城鎮(zhèn)污水處理廠出水、雨水徑流、河湖水等。

　　2.2

　　國(guó)內(nèi)外人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況

　　20世紀(jì)90年代，美國(guó)編制了適用于美國(guó)的人工濕地污水處理工程規(guī)范，主要規(guī)定了人工濕地管道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、場(chǎng)址選擇要求、運(yùn)行管理及設(shè)施維護(hù)管理等內(nèi)容。德國(guó)首部人工濕地標(biāo)準(zhǔn)于2006年3月發(fā)布，并基于德國(guó)和歐洲種植和未種植植物濾池的經(jīng)驗(yàn)，于2017年發(fā)布了人工濕地標(biāo)準(zhǔn)修訂版，規(guī)定了用于污水生物處理的種植式和非種植式濕地設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行依據(jù)。該人工濕地標(biāo)準(zhǔn)適用于中歐氣候條件，即夏暖冬寒，無(wú)永久凍土層。2009—2017年，我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、原環(huán)境保護(hù)部分別發(fā)布了人工濕地污水處理技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括RISN-TG006—2009《人工濕地污水處理技術(shù)導(dǎo)則》、CJJ/T 54—2017《污水自然處理工程技術(shù)規(guī)程》、HJ 2005—2010《人工濕地污水處理工程技術(shù)規(guī)范》，用于規(guī)范和指導(dǎo)我國(guó)人工濕地設(shè)計(jì)與建設(shè)。隨著人工濕地技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，北京、天津、上海、浙江、江蘇、安徽、河北、河南、山東、廣東、云南、寧夏、青海13個(gè)省(區(qū)、市)相繼發(fā)布了人工濕地相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)現(xiàn)有人工濕地標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)城鎮(zhèn)生活污水、污水處理廠出水、農(nóng)村生活污水及類似性質(zhì)的水，而對(duì)受氮、磷污染的地表水的關(guān)注較少。

　　3 《指南》總體思路與主要內(nèi)容

　　3.1

　　總體思路

　　《指南》以加強(qiáng)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)、促進(jìn)區(qū)域再生水循環(huán)利用為目標(biāo)，闡述了人工濕地水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)要求。其中，人工濕地水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)用于指導(dǎo)施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)，施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)應(yīng)遵循和滿足水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)要求，通過(guò)質(zhì)量驗(yàn)收的人工濕地水質(zhì)凈化工程是出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的系統(tǒng)，同時(shí)運(yùn)行維護(hù)中總結(jié)的技術(shù)參數(shù)可優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工與驗(yàn)收。人工濕地設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)的關(guān)系見圖1。

　　人工濕地水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)流程間的關(guān)系

　　《指南》主要內(nèi)容包括總則、人工濕地水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)和附錄5部分。其中總則部分包括編制目的、適用單位、規(guī)范性引用文件、術(shù)語(yǔ)和定義、基本原則。《指南》為推薦性技術(shù)文件,適用于各相關(guān)單位和部門開展人工濕地設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收及運(yùn)行管理。

　　3.2

　　人工濕地水質(zhì)凈化設(shè)計(jì)

　　3.2.1 氣候分區(qū)

　　在諸多限制因子中，溫度對(duì)人工濕地凈化效果的影響不可忽視。冬季因溫度低使微生物活性減弱、植物地上部分死亡，從而影響人工濕地水質(zhì)凈化效果。當(dāng)溫度低于5 ℃時(shí)，反硝化速率極低，比常溫時(shí)約下降94%。為規(guī)范人工濕地建設(shè)，開展了全國(guó)范圍內(nèi)氣候分區(qū)，并分區(qū)提出設(shè)計(jì)參數(shù)。同時(shí)，提出原則上不宜建設(shè)人工濕地的區(qū)域，如確有需要的，并應(yīng)充分考慮低溫氣候，設(shè)置必要的保溫措施。《指南》在運(yùn)行維護(hù)中提出了低溫運(yùn)行期的強(qiáng)化措施。

　　《指南》中氣候分區(qū)是基于2000—2016年全國(guó)556個(gè)氣象站的氣溫日均數(shù)據(jù)(來(lái)源于中國(guó)氣象局)，包括各氣象站1月和7月的多年平均氣溫，作為氣候分區(qū)的主要指標(biāo)。然后統(tǒng)計(jì)各氣象站每年日均氣溫在某個(gè)閾值范圍的天數(shù),確定將每年日均氣溫≤5 ℃與≥25 ℃的天數(shù)作為輔助指標(biāo)。參考GB 50352—2005《民用建筑設(shè)計(jì)通則》和GB 50178—93《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》中氣候分區(qū)，將全國(guó)分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)5個(gè)區(qū)。最后根據(jù)各氣候分區(qū)的氣候指標(biāo)閾值,確定各地市的氣候分區(qū)。

　　3.2.2 進(jìn)出水水質(zhì)、水量設(shè)計(jì)

　　根據(jù)準(zhǔn)確定位的基本原則，人工濕地水質(zhì)凈化只承擔(dān)達(dá)標(biāo)排放的污水處理廠出水等低污染水的水質(zhì)改善任務(wù)，不應(yīng)作為直接處理生產(chǎn)生活污水的治污設(shè)施。人工濕地進(jìn)出水水質(zhì)應(yīng)結(jié)合水生態(tài)環(huán)境目標(biāo)要求，并滿足當(dāng)?shù)匚廴疚锱欧艠?biāo)準(zhǔn)，當(dāng)有再生水回用要求時(shí)，出水水質(zhì)應(yīng)滿足GB/T 18920—2020《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》、GB/T 18921—2019《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》、GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T 19923—2005《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》、GB 5084—2021《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)要求。在實(shí)際工程中,參照有效標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。對(duì)于進(jìn)水為污水處理廠出水時(shí),做了進(jìn)水水量方面的規(guī)定。

　　3.2.3 場(chǎng)址確定與工藝選型

　　為便于人工濕地引排水、節(jié)約能源和投資,優(yōu)選坑塘、洼地和荒地等便于利用的土地。《指南》中比較了表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地的優(yōu)缺點(diǎn)，并基于因地制宜原則，為人工濕地建設(shè)時(shí)場(chǎng)址確定和工藝選擇提供參考，具體為：1)在污水處理廠等重點(diǎn)排污單位出水口下游，宜選擇潛流人工濕地或潛流、表面流結(jié)合型人工濕地，用地緊張時(shí)選擇潛流人工濕地;2)在河流支流入干流處、河流入湖(庫(kù))口、重點(diǎn)湖(庫(kù))濱帶、河道兩側(cè)的河灘地等，宜選擇表面流人工濕地，但用地緊張或河湖水質(zhì)較差且水生態(tài)環(huán)境目標(biāo)要求較高時(shí)可考慮建設(shè)潛流人工濕地;3)在大中型灌區(qū)農(nóng)田退水口下游，可以表面流人工濕地為主建設(shè)人工濕地群;4)在蓄滯洪區(qū)、采煤塌陷地及閑置洼地,，可因地制宜建設(shè)旁路或原位表面流人工濕地;5)在城鎮(zhèn)綠化帶，可考慮建設(shè)潛流人工濕地，在城鎮(zhèn)邊角地等地形受限處，可建設(shè)與地形相適應(yīng)的表面流人工濕地。

　　3.2.4 工藝設(shè)計(jì)要求

　　人工濕地主要包括引排水系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、主處理系統(tǒng)、強(qiáng)化處理系統(tǒng)、二次污染防治設(shè)施、管理用房等部分。總體布置應(yīng)遵循工藝合理、布設(shè)緊湊、排水通暢、管理方便、景觀協(xié)調(diào)、交通便利等基本要求,建設(shè)與城市景觀相結(jié)合的人工濕地生態(tài)設(shè)施。《指南》以實(shí)際工程案例、研究成果等為基礎(chǔ),提出不同分區(qū)、不同類型人工濕地的設(shè)計(jì)參數(shù)，便于分區(qū)指導(dǎo)人工濕地建設(shè)。人工濕地常按照CODCr、NH3-N、TN、TP等主要污染物削減負(fù)荷和水力負(fù)荷進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。當(dāng)各指標(biāo)計(jì)算的濕地面積有差異時(shí)，取其計(jì)算結(jié)果最大值;其次，水力停留時(shí)間是控制人工濕地運(yùn)行效果的重要指標(biāo)，也需校核;此外，在人工濕地設(shè)計(jì)中，要重點(diǎn)做好集(布)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、防滲設(shè)計(jì)、填料與土壤配置及植物配植等工作，保障人工濕地能運(yùn)行10年以上。

　　3.3

　　施工與驗(yàn)收

　　《指南》中闡述了不同類型人工濕地的主要施工工序,施工、驗(yàn)收的基本規(guī)定。人工濕地施工和驗(yàn)收應(yīng)符合《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)竣工驗(yàn)收管理辦法》等對(duì)人工濕地水質(zhì)凈化工程的建設(shè)施工和環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收做出的規(guī)定,還應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

　　表面流人工濕地、潛流人工濕地應(yīng)按照施工工序進(jìn)行施工,前者的施工工序?yàn)榈鼗�與基礎(chǔ)工程—引排水工程、濕地構(gòu)筑物—植物種植—輔助工程及配套設(shè)施;后者為地基與基礎(chǔ)工程—引排水工程、濕地構(gòu)筑物—防滲層—填料充填—植物種植—輔助工程及配套設(shè)施。針對(duì)不同施工工序，《指南》介紹了施工要點(diǎn)及應(yīng)參照的標(biāo)準(zhǔn)。例如，在地基與基礎(chǔ)工程部分介紹了施工降排水、基坑開挖與回填的施工要點(diǎn);在引排水工程部分介紹了泵與管渠的施工要點(diǎn);在主體構(gòu)筑物部分介紹了混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物、塘體結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物、土建與設(shè)備連接部位、附屬結(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn);在防滲層部分介紹了防滲膜與三合土的施工要點(diǎn);在填料施工部分介紹了保護(hù)層與主體填料的施工要點(diǎn)，提出需重點(diǎn)考慮濕地床內(nèi)填充的均勻性,不破壞防滲層與配水、集水系統(tǒng);在植物種植部分介紹了水生植物與非水生植物種植的施工要點(diǎn)，其中前者重點(diǎn)考慮了起苗、運(yùn)輸、種植過(guò)程中成活率的保證，涉及根系土壤、水分、水深、污染負(fù)荷、與填料的位置關(guān)系等;在輔助工程及配套設(shè)施部分介紹了噴灌系統(tǒng)、生產(chǎn)路、電氣設(shè)備附屬工程、自動(dòng)控制及監(jiān)控系統(tǒng)工程、水量計(jì)量設(shè)施、水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的施工要點(diǎn)。

　　人工濕地水質(zhì)凈化工程由多項(xiàng)單體工程構(gòu)成，工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)先進(jìn)行單體工程驗(yàn)收，按照土建工程、設(shè)備安裝工程、植物栽種工程等順序進(jìn)行，并基于此進(jìn)行竣工驗(yàn)收及環(huán)境保護(hù)達(dá)標(biāo)驗(yàn)收。《指南》依據(jù)各地的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將人工濕地構(gòu)筑物單位(子單位)工程、分部(子分部)工程、分項(xiàng)工程(驗(yàn)收批)的原則劃分列入附錄A，以供工程設(shè)計(jì)時(shí)參考。其次，考慮人工濕地植物和微生物生長(zhǎng)的特殊性，《指南》針對(duì)性提出了人工濕地竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收的條件，即當(dāng)人工濕地主體工程及附屬設(shè)施竣工，出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行3個(gè)月以上(位于嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)的人工濕地宜跨冬季)且處理水量達(dá)到設(shè)計(jì)水量的75%以上時(shí)，可進(jìn)行竣工環(huán)境保護(hù)驗(yàn)收,驗(yàn)收期限最長(zhǎng)不超過(guò)12個(gè)月。

　　3.4

　　運(yùn)行維護(hù)

　　人工濕地與天然濕地相比生態(tài)系統(tǒng)更脆弱，更需做好運(yùn)行維護(hù)。《指南》按建管并重的原則，提出應(yīng)建立精簡(jiǎn)、高效、職能分工明確的規(guī)章制度和組織結(jié)構(gòu)，根據(jù)工作內(nèi)容和崗位任職要求，配備適宜的符合崗位任職標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行、管理和維護(hù)人員，特殊工種應(yīng)根據(jù)國(guó)家相關(guān)部門要求取得資格證書后才能上崗作業(yè)。其次，明確了生產(chǎn)調(diào)試、日常運(yùn)行養(yǎng)護(hù)、安全生產(chǎn)、應(yīng)急管理、監(jiān)測(cè)與記錄的技術(shù)要求，針對(duì)人工濕地植物初期維護(hù)、預(yù)處理系統(tǒng)、主體系統(tǒng)、低溫環(huán)境運(yùn)行、強(qiáng)化處理措施提出了檢查、維護(hù)和運(yùn)行參數(shù)。并根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，提出常見問(wèn)題及建議措施清單，為人工濕地運(yùn)行維護(hù)提供重要參考。此外，《指南》附錄C、D給出了監(jiān)測(cè)記錄和運(yùn)行維護(hù)的記錄表，便于查詢與管理，還給出了濕地運(yùn)行維護(hù)五大類主要問(wèn)題及對(duì)應(yīng)的建議措施清單。

　　4 《指南》實(shí)施的建議

　　圖片

　　《指南》的實(shí)施應(yīng)注重與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、工程建設(shè)、勞動(dòng)安全、衛(wèi)生、消防等有關(guān)法律、法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn)相協(xié)調(diào)，加強(qiáng)與當(dāng)?shù)厮�污染物排放�?biāo)準(zhǔn)、水生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)、“十四五”規(guī)劃及相關(guān)規(guī)劃的銜接。注重與當(dāng)?shù)貧夂颉①Y源環(huán)境相協(xié)調(diào),選擇合適的設(shè)計(jì)參數(shù)與工藝類型，形成適合實(shí)際的水質(zhì)凈化與生態(tài)修復(fù)模式。

　　人工濕地是生態(tài)公益性項(xiàng)目，濕地的運(yùn)行費(fèi)用雖然低于同規(guī)模的污水處理廠，但仍需要管理人員及經(jīng)費(fèi)。為克服人工濕地重建輕管之頑疾，以延長(zhǎng)人工濕地壽命，主管單位應(yīng)建立健全運(yùn)行維護(hù)機(jī)制，保障人工濕地工程維修、日常養(yǎng)護(hù)、植物收割處置等費(fèi)用，同時(shí)，引入專業(yè)機(jī)構(gòu)開展運(yùn)行維護(hù)，實(shí)行按效付費(fèi)。有條件的地方可探索生態(tài)種植、生態(tài)旅游、凈化后水資源有償轉(zhuǎn)讓、濕地植物收割后資源化等方式，建立多元資金保障機(jī)制。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　《指南》是按照國(guó)家現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)政策、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求,以長(zhǎng)江、黃河、白洋淀、南四湖、馬踏湖、茅洲河、洋湖等流域典型人工濕地工程案例和已有標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)編制形成的，其實(shí)施應(yīng)遵循準(zhǔn)確定位、生態(tài)優(yōu)先、因地制宜和績(jī)效明確的基本原則。《指南》首次以最低月溫度為核心指標(biāo)對(duì)全國(guó)進(jìn)行氣候分區(qū)，并按氣候分區(qū)給出了主要濕地類型的設(shè)計(jì)參數(shù)推薦值。鑒于濕地通常位置比較偏遠(yuǎn)、濕地運(yùn)行涉及安全生產(chǎn)、環(huán)境科學(xué)與工程、生物學(xué)、材料學(xué)、水力學(xué)等多專業(yè)方面的知識(shí)，而且現(xiàn)場(chǎng)管理人員的專業(yè)知識(shí)通常不夠綜合，針對(duì)濕地常見的五大類問(wèn)題提出了相應(yīng)的對(duì)策，以切實(shí)指導(dǎo)全國(guó)人工濕地的運(yùn)行，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題，提高運(yùn)行效率及資金應(yīng)用成效，助力濕地出水水質(zhì)改善及受納水體的污染負(fù)荷降低;對(duì)于低溫環(huán)境運(yùn)行，提出采用保溫、降低水力負(fù)荷、增加預(yù)處理等措施提高低溫期運(yùn)行效果;通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)、規(guī)范化施工與驗(yàn)收、專業(yè)化運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)人工濕地長(zhǎng)效運(yùn)行，充分發(fā)揮人工濕地調(diào)節(jié)徑流、控制污染、美化環(huán)境和維護(hù)區(qū)域生態(tài)平衡等功能，促進(jìn)河湖水生態(tài)系統(tǒng)功能提升，提高區(qū)域再生水循環(huán)利用水平。作為首部全國(guó)性針對(duì)低污染水的人工濕地水質(zhì)凈化技術(shù)指南，《指南》的發(fā)布將為我國(guó)“十四五”水生態(tài)保護(hù)修復(fù)和區(qū)域再生水循環(huán)利用提供重要的指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

　　人工濕地照片

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