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摘要：當(dāng)前，人工濕地選址主要是基于景觀風(fēng)貌等人文美學(xué)因素及水質(zhì)地質(zhì)等自然因素的考慮，這在一定程度上限制了人工濕地選址的廣泛性與合理性，對(duì)于后續(xù)管理及運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生一定影響。在系統(tǒng)梳理天津市現(xiàn)有人工濕地的情況下，深入分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)條件、交通情況、空氣質(zhì)量、植被、水源等綜合自然環(huán)境因素對(duì)人工濕地選址的影響，結(jié)合人工濕地在建造和運(yùn)營(yíng)過程中給周邊環(huán)境帶來的各方面效益，為人工濕地選址提供更全面、系統(tǒng)、科學(xué)的思路。

關(guān)鍵詞：選址規(guī)劃；人工濕地；綜合環(huán)境因素

人工濕地屬于借鑒天然濕地凈化污水原理，人工建造且應(yīng)用生物和水力等共同作用處理水污染的生態(tài)工程措施[1]。人工濕地的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益越來越受到全社會(huì)的重視，因而有更多的人工濕地被開發(fā)和建造，人工濕地所在地的居住環(huán)境、自然環(huán)境、交通環(huán)境等因素對(duì)濕地系統(tǒng)影響較大。因此，在建設(shè)人工濕地時(shí)，應(yīng)綜合考慮地理、氣候、降雨量、地表水、生物、土壤及社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境等因素[2]。盲目建造人工濕地，不僅達(dá)不到改善周邊環(huán)境的目的，而且會(huì)造成人工濕地資源的閑置與浪費(fèi)，限制人工濕地的改進(jìn)與推廣。所以，全方位、多角度分析影響因素，提供科學(xué)合理的選址思路十分有必要。目前，對(duì)于人工濕地選址因素的分析，大多集中于生態(tài)美學(xué)、自然條件方面。例如，目前，提出關(guān)于影響人工濕地選址因素主要包括坡度、地形、年均溫度、年降雨量、土壤及污水處理廠與河道的位置關(guān)系[3-6]；王軍輝等[7]分析了地質(zhì)因素對(duì)人工濕地規(guī)劃選址的影響。當(dāng)前對(duì)于人工濕地與周邊地區(qū)發(fā)展，人居生活密切相關(guān)的社會(huì)因素研究較為缺乏?；谔旖蚴鞋F(xiàn)有人工濕地發(fā)展現(xiàn)狀，包括周邊空氣質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、交通現(xiàn)狀等，創(chuàng)新性地提出區(qū)域經(jīng)濟(jì)條件、空氣質(zhì)量、交通條件、空氣質(zhì)量等影響因素，并深入剖析以上各因素對(duì)人工濕地規(guī)劃選址的影響，為人工濕地規(guī)劃選址提供新的角度與思路，提出更為全面、科學(xué)、合理的選址依據(jù)。

1區(qū)域經(jīng)濟(jì)

當(dāng)前我國(guó)人工濕地選址大多基于生態(tài)、地質(zhì)等要素，對(duì)經(jīng)濟(jì)因素考慮較少。天津市擁有豐富的濕地資源和優(yōu)越的地理位置，如果能進(jìn)行合理地開發(fā)利用，可以帶動(dòng)周邊地區(qū)發(fā)展，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

1.1周圍產(chǎn)業(yè)園區(qū)

天津市人工濕地、濕地公園周圍大都分布著工業(yè)園區(qū)，例如，北大港濕地核心區(qū)域就承擔(dān)著工業(yè)生產(chǎn)污染“過濾池”的作用，人工濕地能有效緩解經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過程中帶來的空氣、水質(zhì)污染問題。在選址過程中，應(yīng)實(shí)地考察周邊地區(qū)，觀察周圍產(chǎn)業(yè)園區(qū)分布情況，在生態(tài)環(huán)境允許的大前提下，根據(jù)工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)產(chǎn)品類型、產(chǎn)生污染源類型等，分析如何設(shè)置人工濕地，才能最大限度解決經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)問題，為節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境和氣候安全提供有效的防治和規(guī)范管理措施。

1.2地域特色的經(jīng)濟(jì)收益潛力

據(jù)美國(guó)相關(guān)科學(xué)家研究，1hm2濕地生態(tài)系統(tǒng)每年創(chuàng)造的價(jià)值高達(dá)4000～14000美元，這些分別是熱帶雨林和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的2～7倍和45～160倍[8]。根據(jù)地域特色條件合理開發(fā)，除保障濕地資源可持續(xù)利用外，更能帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)收入持續(xù)增長(zhǎng)。因此，在選址過程中，可專業(yè)評(píng)估地區(qū)優(yōu)勢(shì)資源特色，預(yù)測(cè)其經(jīng)濟(jì)效益。例如，根據(jù)地域位置、基礎(chǔ)生態(tài)環(huán)境等開發(fā)豐富的生態(tài)旅游產(chǎn)品，增加當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)收入；參考地域水文條件，合理發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，通過深加工處理水產(chǎn)品，獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益；根據(jù)當(dāng)?shù)刂参飻?shù)量及種類整合自然資源，實(shí)現(xiàn)集約化經(jīng)營(yíng)。如對(duì)蘆葦進(jìn)行二次加工，開發(fā)高附加值產(chǎn)品，既可以凸顯當(dāng)?shù)靥厣蛟煳幕放?，又可以拓展多元化收入渠道，帶?dòng)經(jīng)濟(jì)增收。

2區(qū)域交通

2.1公路建設(shè)影響

近年來，受道路選擇及建設(shè)成本影響，越來越多的公路會(huì)穿越濕地等自然保護(hù)區(qū)，從而對(duì)保護(hù)區(qū)造成一定的損害，而濕地因其物種的多樣性，成為動(dòng)物最主要的棲息地[9]。在綜合考慮環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面因素的情況下，研究交通對(duì)人工濕地選址的影響，將公路建設(shè)對(duì)人工濕地的生態(tài)影響降到最低，達(dá)到雙方綜合效益疊加的最大值，實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)與人工濕地相協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展模式。天津市人工濕地選址，首先應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)亟煌ńㄔO(shè)政策，盡量采取避讓措施，避開公路選線。其次與交通部門及時(shí)溝通，就濕地保護(hù)制定交通建設(shè)與濕地保護(hù)和諧發(fā)展的總體規(guī)劃，防患于未然。

2.2交通便利性影響

人工濕地選址，除了對(duì)濕地本身的外觀與質(zhì)量要求越來越高，還要注重人們的體驗(yàn)感，即對(duì)城市居民的工作與生活能否帶來便利與舒適[10]。交通的便利與可達(dá)性成為人工濕地選址不可或缺的影響因素，主要包括：濕地周邊公交、地鐵等公共交通方式布局建設(shè)是否合理，是否便于市民出行；濕地周邊交通情況及管理機(jī)制是否完善；濕地周邊是否有符合標(biāo)準(zhǔn)的停車點(diǎn)。

3區(qū)域空氣質(zhì)量

天津市濕地資源豐富，也在一定程度上影響著區(qū)域空氣質(zhì)量。對(duì)比分析天津市濕地資源較為豐富的濱海新區(qū)與濕地資源較少的河?xùn)|區(qū)，收集2個(gè)區(qū)連續(xù)28d空氣質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)，通過matlab編程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?？諝赓|(zhì)量指數(shù)AQI（AirQualityIndex）是定量描述空氣清潔或污染程度的指標(biāo)，可反映對(duì)健康的影響。計(jì)算AQI主要通過5個(gè)污染標(biāo)準(zhǔn)，即顆粒物污染（也稱顆粒物）、地面臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫。AQI指數(shù)越低，說明空氣質(zhì)量越好。由圖1可知，濕地資源較為豐富的濱海新區(qū)，AQI指數(shù)明顯低于缺乏濕地的河?xùn)|區(qū)，能簡(jiǎn)要說明濕地資源越多，區(qū)域空氣質(zhì)量越好，對(duì)健康影響越小。PM10是指監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中，當(dāng)量直徑為10μm的塵埃或飄塵在環(huán)境空氣中的濃度，PM2.5指直徑≤2.5μm的塵?；蝻h塵在環(huán)境空氣中的濃度。由圖2、圖3可知，濕地資源較為豐富的濱海新區(qū)PM2.5與PM10濃度，均不同程度地低于濕地資源較為缺乏的河?xùn)|區(qū)。說明濕地資源越豐富，區(qū)域空氣質(zhì)量越好。綜上所述，天津市建設(shè)人工濕地時(shí)，在充分考慮必要條件的基礎(chǔ)上，應(yīng)結(jié)合區(qū)域當(dāng)前空氣質(zhì)量，可優(yōu)先選擇空氣質(zhì)量較差的區(qū)域，以發(fā)揮人工濕地凈化空氣的作用，改善區(qū)域空氣質(zhì)量，減少對(duì)人體健康的不良影響。

4區(qū)域綜合自然環(huán)境

人工濕地需要利用基質(zhì)、植物及微生物之間的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用處理污水。

4.1水源

根據(jù)污水在濕地中的流動(dòng)方式，可將人工濕地分為自由表面流人工濕地和潛流型人工濕地2種類型，其中，潛流型人工濕地可以細(xì)分為垂直潛流人工濕地和水平潛流人工濕地[11]。相比污水處理廠，人工濕地投資少、運(yùn)行成本低，對(duì)于人口密度較小的地區(qū)，尤其是農(nóng)村，人工濕地投資可節(jié)省1/3~1/2，且處理過程中幾乎無能耗。另外，人工濕地效果更加。人工濕地對(duì)水質(zhì)的凈化是利用純生物技術(shù)，而污水處理是利用化學(xué)方法，這也是人工濕地不會(huì)造成二次污染的原因。垂直流人工濕地硝化能力強(qiáng)，對(duì)于氨氮含量高的污水可采用垂直潛流濕地系統(tǒng)。水平潛流人工濕地在有效去除BOD5、CODCr、SS重金屬的同時(shí)，還會(huì)減少臭味的產(chǎn)生和散發(fā)，其在現(xiàn)實(shí)中有著更為廣泛的應(yīng)用[12]。表面流人工濕地是污水在流動(dòng)過程中，與植物、基質(zhì)的接觸，利用物理、化學(xué)、生物的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)凈化污水的效果。其去污效果比潛流型人工濕地差，但高于自然濕地。因此，農(nóng)村用戶可因地制宜，利用房屋周圍地形，簡(jiǎn)單進(jìn)行建造或改造水塘，配合種植植物，以凈化污水、美化環(huán)境。

4.2植被

濕地植物需要具有耐寒、耐熱、抗病蟲害及對(duì)周圍環(huán)境較強(qiáng)的適應(yīng)能力。濕地植物種類繁多，生長(zhǎng)極易受到氣候條件、介質(zhì)等因素的干擾，植物吸收營(yíng)養(yǎng)鹽的能力會(huì)隨生長(zhǎng)和其生理活動(dòng)狀態(tài)的不同而發(fā)生變化。因此，濕地植物污水凈化效果也不同[13]，例如，環(huán)境污染嚴(yán)重、土壤鹽分含量過高的區(qū)域，應(yīng)選擇鹽地堿蓬、堿蓬、獐毛等植物，耐鹽性強(qiáng)，能適應(yīng)上述生存環(huán)境[14]；鹽分含量低區(qū)域的可選擇蘆葦[15]。同時(shí)，利用植物搭配，提高生物多樣性，使系統(tǒng)內(nèi)關(guān)系復(fù)雜化，從而提升對(duì)污染物的去除能力[16]。

4.3基質(zhì)

人工濕地的基質(zhì)可分為天然材料、工業(yè)副產(chǎn)品、人工產(chǎn)品、組合基質(zhì)4類[17]。任何單一的基質(zhì)無法對(duì)所有污染物都具有較高的去除率，例如，沸石對(duì)TN去除率可達(dá)88%，遠(yuǎn)高于礫石和無煙煤，而對(duì)TP的去除率只有15%以上，遠(yuǎn)低于無煙煤的60%[18]。同時(shí)，程麗芬[19]指出，河沙加濕地土壤的混合基質(zhì)，對(duì)全氮、全磷的去除率高于河沙或濕地土壤的單基質(zhì)，而對(duì)硫化物的去除率僅比濕地土壤低1%。因此，選擇基質(zhì)時(shí)建議混合多個(gè)基質(zhì)。天然材料具有價(jià)格低廉、容易獲得的特點(diǎn)，在選擇人工濕地地址時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇建立在土壤或砂石上，再根據(jù)需要凈化的水質(zhì)選擇合適的基質(zhì)進(jìn)行混合，從而獲得人工濕地所需要的基質(zhì)。

5結(jié)語

人工濕地規(guī)劃選址是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，對(duì)各類影響因素的參考與分析十分重要。通過綜合分析經(jīng)濟(jì)、交通、植被、基質(zhì)、水源、空氣質(zhì)量等因素，能為人工選址提供新的角度與思路，不斷完善選址方案。人工濕地規(guī)劃選址需分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)與收益潛力，道路建設(shè)與交通優(yōu)勢(shì)，綜合自然環(huán)境優(yōu)勢(shì)與區(qū)域空氣質(zhì)量，優(yōu)勢(shì)組合各類影響因素，尋求“最大公約數(shù)”。同時(shí)，對(duì)于不利情況采取針對(duì)性措施，真正做到因地制宜，在保證人工濕地正常運(yùn)行的情況下，減少資金和人力投入，最大限度發(fā)揮其生態(tài)及經(jīng)濟(jì)效益。

作者:徐立 賀瑤瑤 林芯如 蔣碩凡 宋驍爽 單位:天津商業(yè)大學(xué)理學(xué)院