濕地公園內(nèi)雨水凈化系統(tǒng)與人工浮島的相關(guān)技術(shù)及最新技術(shù)淺析

摘 要：濕地是人類最重要生態(tài)環(huán)境之一，是自然界中富有生物多樣性和較高生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)，有較高生態(tài)、經(jīng)濟、社會價值，被譽為“地球之腎”、“天然水庫”和“天然物種庫”。隨著現(xiàn)在人們對濕地資源重要性的逐步認(rèn)識，越來越多有關(guān)保護濕地資源的新技術(shù)與新手段不斷涌現(xiàn)出來，其中雨水凈化系統(tǒng)及人工浮島的相關(guān)技術(shù)對于濕地水體的保護起到了十分重要的作用。

關(guān)鍵詞：濕地公園；水體保護；雨水凈化；人工浮島

前言

近年來，隨著政府提出海綿城市的指導(dǎo)理念，城市排水，雨水利用，濕地保護等生態(tài)建設(shè)方面的內(nèi)容成為了景觀設(shè)計最需要注重的方面，濕地公園設(shè)計逐漸成為城市公園的主流選擇。

濕地公園是指：“不問其為天然或人工、長久或暫時性沼澤地。濕原、泥炭地或水域地帶，帶有或靜止或流動、或為淡水、半咸水體者，包括低潮時不超過6米的水域”。濕地是水生、陸生生態(tài)系統(tǒng)界面相互擴展延伸的重疊空間區(qū)域。該系統(tǒng)和周邊相鄰的生態(tài)系統(tǒng)有密切的關(guān)聯(lián)，同時與它們進(jìn)行物質(zhì)和能量等的交換。

濕地生態(tài)系統(tǒng)是通過物理、化學(xué)以及生物三個方面共同作用從而凈化雨水。物理作用主要是過濾、截留污水中的懸浮物，并使之沉積在基質(zhì)中；化學(xué)作用包括化學(xué)沉淀、吸附、離子交換等反應(yīng)；生物作用則是指微生物和水生動植物通過生物酶將復(fù)雜大分子分解成簡單小分子，實現(xiàn)對污染物進(jìn)行降解和去除。

“浮島”原本是指由于泥碳層向上浮起作用，使湖岸的植物一部分被切斷，漂浮在水面的一種自然現(xiàn)象。人工浮島技術(shù)所指的浮島則是類似小船的一種生長有水生植物或半水生植物的漂浮結(jié)構(gòu)，在這個人工浮體上栽培蘆葦之類的植物。它的主要機能可以歸納為三個方面：（1）凈化水體；（2）創(chuàng)造生物（鳥類、魚類）的生息空間；（3）美化景觀。

1 濕地公園內(nèi)的水體保護

水體是濕地中最重要是元素，也是濕地公園里重要的保護內(nèi)容。濕地生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)劣很大程度取決于水體的質(zhì)量。濕地公園建設(shè)中，對水體的保護和修復(fù)被稱為水體保護模式。在對濕地水體保護的具體手法和技術(shù)上面，現(xiàn)在比較流行的是雨水凈化系統(tǒng)及人工浮島技術(shù)，通過這些技術(shù)手段，可以使得濕地中的水體得以最大程度的保護與凈化，從而滿足自然與人類共同的需求。

2 雨水凈化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)

雨水凈化系統(tǒng)設(shè)計的目的是最大程度地去掉雨水徑流中的污染物質(zhì)，通過分析雨水凈化系統(tǒng)的設(shè)計因素及標(biāo)準(zhǔn)，就可以找到適合濕地公園條件的雨水凈化系統(tǒng)的設(shè)計方法。濕地雨水凈化系統(tǒng)由溢洪道、沉淀池、水處理池、風(fēng)力曝氣池、濕地栽培區(qū)等部分組成。溢洪道用于控制水流，通過它控制水位浮動變化的要求，維持適宜的水位，這就有助于水生植物群落的正常生長。沉淀池就是用來沉淀雜質(zhì)的區(qū)域，在這里進(jìn)行物理沉淀可以對雨水進(jìn)行第一道的凈化處理。水處理池功能為強進(jìn)化水質(zhì)，是物理化學(xué)凈水的主要場所。風(fēng)力曝氣池和濕地栽培區(qū)是凈水系統(tǒng)的最主要環(huán)節(jié)，通過特定植物的種植，可以對水體中的雜質(zhì)及有害物種進(jìn)行很大程度地吸收或是轉(zhuǎn)化，從來使得雨水可以達(dá)到進(jìn)入優(yōu)質(zhì)自然水體中的標(biāo)準(zhǔn)。

3 人工浮島技術(shù)

人工浮島一般由植被基（人工浮島平臺）、植物與固定系統(tǒng)組成。人工浮島之所以被稱為浮島，就是因為它可以隨著水位的變化而上下左右的移動，原因就在于其采用了漂浮的平臺來支持植物生長。人工浮島技術(shù)可以用于：（1）具有大水位波動及陡岸深水環(huán)境的水域；（2）具有猛浪、高濁度與富營養(yǎng)化狀況的水域；（3）有景觀功能需求的池塘和濕地水域。

新型人工浮島對水體的凈化作用主要是通過植物、微生物和基質(zhì)三方面相互作用實現(xiàn)的，通過兩種不同滲透性能填料的填充，使浮島基質(zhì)內(nèi)部形成立體復(fù)合水流，在不同填料區(qū)域形成不同的溶解氧環(huán)境，從而生長不同的微生物優(yōu)勢種群。

4 雨水凈化系統(tǒng)及人工浮島中的植物選擇

從雨水凈化系統(tǒng)及人工浮島的研究中，可以看到水生植物對于凈水起到很大的作用。經(jīng)過查閱相關(guān)資料，可知水生植物的凈化功能在于通過植物的根、莖、葉等來吸收或是去除相關(guān)物質(zhì)的過程。例如蘆葦、茭白等可以去除水體中的化學(xué)污染物；金魚藻、黑藻等可以吸收水中的重金屬元素；花葉蘆竹、水芹菜、香蒲等可以分泌抗生素去除病原體；菖蒲、黃菖蒲等可以解決水體富營養(yǎng)化的問題。

5 應(yīng)用實例

5.1 蘭溪河公園中人工浮島與凈水系統(tǒng)的運用

蘭溪河位于南京江浦地區(qū)，場地北臨老山國家森林公園，是江蘇最大的國家級森林公園，場地總面積約126公頃。建成后將成為海峽兩岸科工園重要的生態(tài)廊道及公共開放空間。

在蘭溪河公園中采用的凈水方法有：（1）通過填料的過濾與吸附作用以及植物根系的吸收作用來凈化雨水；（2）根據(jù)市政雨水排入點的布局沿場地靈活布置；（3）滯留池的大小與匯水面積協(xié)同布置；（4）與水生植物景觀同步設(shè)計。

具體的手法就是：通過市政管道收集雨水，經(jīng)過碎石植物池進(jìn)行物理沉淀，然后通過多級植物種植池和碎石籠進(jìn)行沉淀過濾凈化，接下來就是生態(tài)凈化池，利用植物進(jìn)行再一次的過濾凈化。最后凈化好的雨水就可以進(jìn)去蘭溪河的河道了。

5.2 三白蕩濕地公園中人工浮島與凈水系統(tǒng)的運用

三白蕩濕地公園位于蘇州市汾湖高新區(qū)，整個方案基地位于汾湖開發(fā)區(qū)三白蕩沿岸，重點設(shè)計范圍分別為西側(cè)196畝，北側(cè)111畝及233畝?，F(xiàn)狀基地地勢平坦，土壤肥沃。三白蕩地理位置處于長江三角洲太湖平原，位于江蘇省吳江市的西南端。它是由北三白、中三白、南三白三個湖蕩連綴而成，故名三白蕩。

在生態(tài)設(shè)計章節(jié)我們采用的是類似蘭溪河的層層過濾的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行雨水管理凈化：雨水從進(jìn)水口進(jìn)入凈水系統(tǒng)，然后到達(dá)沉淀池，在沉淀池內(nèi)進(jìn)行消能、調(diào)節(jié)與沉淀。接著，雨水通過溢流堰到達(dá)濕地栽培區(qū)，這里是最主要的處理環(huán)節(jié)，在栽培區(qū)靠近岸邊的部分，我們根據(jù)水深來分別種植浮水植物、挺水植物與沉水植物。在栽培區(qū)水位較深的地方，我們就設(shè)計了人工浮島來進(jìn)行最后一步的凈水處理，到這里的雨水基本上達(dá)到了可以排放入自然水系的要求，通過出水口，就可以排放入三白蕩中了。

6 結(jié)束語

綜上所述，濕地公園水體的凈化主要依賴濕地土壤、濕地生物以及它們之間的相互作用，通過一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)以及生物途徑實現(xiàn)的。雨水凈化系統(tǒng)與人工浮島技術(shù)可以很好將濕地土壤，濕地生物融合在一個科學(xué)的體系之中，使得它們可以起到凈化水體，美化景觀的作用。

現(xiàn)在，國內(nèi)外對運用各種技術(shù)保護凈化水體的研究還是比較多的，并且取得了較好的效果，但在實際運用的時候采用的生態(tài)工程技術(shù)手段比較單一，就如蘭溪河和三白蕩項目中使用的手法就有很多相似之處。在我看來，在解決具體濕地水體問題的時候，應(yīng)該因地制宜，選擇最佳的凈水方案，這樣才可以取得水體保護和雨水資源化的最佳效益。

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