碧水盈盈、鳥語花香，這是今天山東省桓臺縣馬踏湖的風(fēng)貌。然而在幾年前，這里因工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致劣五類污水橫流，讓居民不堪其擾。馬踏湖流域的臟水是如何變清的?經(jīng)過多年的研究實踐，山東省桓臺縣摸索出了“處方單”——讓污水處理廠與人工濕地親密接觸。
馬踏湖生態(tài)改善后，冬天有上萬只野鴨在此越冬。
撤魚塘飯店建人工濕地
4月20日上午，山東省桓臺縣天朗氣清，馬踏湖的豬龍河入湖口處花田交錯，水鳥時而在水塘上起舞，時而如箭般飛入水中捕魚，水面激起一圈圈漣漪，菰、水蔥等水生植物長勢正盛。山東省環(huán)科院環(huán)境工程有限公司生態(tài)部區(qū)域經(jīng)理劉道行告訴《環(huán)境與生活》雜志記者，眼前這片花花草草的浪漫世界，正是馬踏湖豬龍河入湖口人工濕地，2014年建成，占地714畝，每天可凈化2萬噸劣五類水，總投資達5000萬元。劉道行所在的公司主要負責(zé)馬踏湖流域人工濕地工程的咨詢、設(shè)計、工程總承包及后續(xù)運營等工作。
“5年前我來考察，這個地方都是魚塘、小飯店，水體污染嚴(yán)重，現(xiàn)在這片近自然濕地除了保留一些必要的設(shè)施外，都用來給鳥類提供各種水生條件，讓它們舒適地棲息，生物多樣性大大改善。”青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院的武周虎教授，說出了自己對馬踏湖的感受。
山東省青島理工大學(xué)武周虎教授接受《環(huán)境與生活》雜志采訪 葉曉婷/攝
淄博市桓臺縣位于魯中山區(qū)和魯北平原接合部，由于上世紀(jì)七八十年代開始工業(yè)企業(yè)劇增和城市發(fā)展，流域內(nèi)河流上游的污水廢水排入桓臺境內(nèi)，曾經(jīng)清流潺潺、魚翔淺底的“魯中明珠”馬踏湖受到嚴(yán)重污染，生態(tài)平衡被破壞。重現(xiàn)“湖清河綠”成了桓臺人的共同心愿。
魚鷹在馬踏湖里捕魚，重現(xiàn)“湖清河綠”是山東省桓臺縣人的共同心愿。
桓臺縣環(huán)保局副局長胡正永介紹，2009年馬踏湖被列入全國良好湖泊試點，被劃入山東小清河流域綜合整治范疇，借此契機，桓臺當(dāng)?shù)匮埳綎|大學(xué)、青島理工大學(xué)和山東省環(huán)科院等院校、機構(gòu)在河流的入湖口處、重要點源的排放口處、支流入干流口處和污水處理廠的末端等，因地制宜地規(guī)劃建設(shè)人工濕地以改善流域水質(zhì)、修復(fù)馬踏湖生態(tài)環(huán)境。
山東省桓臺縣環(huán)保局生態(tài)開發(fā)科負責(zé)人胡正永向記者介紹馬踏湖人工濕地的建設(shè)情況 葉曉婷/攝
“三步走”保障濕地可持續(xù)
武周虎告訴《環(huán)境與生活》，馬踏湖人工濕地有別于我國人工濕地鼻祖——深圳白泥坑人工濕地(已廢棄)。白泥坑人工濕地是未經(jīng)處理的污水直接排入濕地，而馬踏湖人工濕地必須按照“治、用、保”三步走的策略運行——污水處理廠承擔(dān)治水任務(wù)，部分中水進行回用，之后進入人工濕地凈化。人工濕地定位在“保護”階段。
武周虎介紹，馬踏湖的人工濕地工藝借鑒了山東省南四湖的經(jīng)驗。南四湖是南水北調(diào)東線輸水干線上的重要調(diào)蓄湖泊，區(qū)域內(nèi)人口密度大，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重，入湖河流眾多，無直接入海通道，被一些專家稱為“天下治污第一難”。2002年，武教授等人從南四湖的治污開始探索人工濕地中試實驗，2005年建成新薛河人工濕地示范工程，當(dāng)年就產(chǎn)生了效果，該示范工程被列入山東省治污重點項目?！皬哪纤暮卫硖岢觥?、用、保’模式后，山東就開始在全省推廣這種方式?！?/p>
武教授表示，山東省的人工濕地水質(zhì)凈化工程一開始被不少專家質(zhì)疑，“他們總把我們這種模式想成直接的污水處理，質(zhì)疑能承擔(dān)多少負荷，而我們強調(diào)的是后期凈化，如果讓未經(jīng)污水廠處理的污水直接進入濕地，那可能不超過10年濕地自身治理又是個問題了，連土地都不能用，因為污泥里會有工業(yè)重金屬。我們不做這種不可持續(xù)的事?！?/p>
武教授告訴記者，污水進入桓臺縣的污水處理廠需經(jīng)過不同程度的“抽筋扒皮”，尾排水必須達到污染物排放一級A標(biāo)準(zhǔn),相當(dāng)于地表劣Ⅴ類水，而馬踏湖水質(zhì)執(zhí)行的是地表Ⅲ類水的標(biāo)準(zhǔn)。要實現(xiàn)水質(zhì)跨越，如果用其他工藝處理，技術(shù)上比較難實現(xiàn)且成本高，人工濕地的工藝原理是模仿自然濕地的生態(tài)功能，利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，使尾排水經(jīng)深度過濾后達到地表水三類標(biāo)準(zhǔn)，然后排入馬踏湖?！斑@種人工濕地沒有二次污染，處理成本較低，對生態(tài)環(huán)境的改善作用較強?！比绻鬯幚韽S將水直接處理到地表四類水標(biāo)準(zhǔn)，成本需要5～10元/噸;若處理到一級A標(biāo)準(zhǔn)，再經(jīng)人工濕地凈化到三類水，每噸只需要一塊錢。
多工藝復(fù)合凈化30天
據(jù)武教授介紹，山東人工濕地大多利用的是低洼地、荒地和灘涂地，南四湖流域灘涂地多，所以做了上萬畝的表面流人工濕地，但馬踏湖流域灘涂地少，就以潛流濕地為主。
表面流人工濕地是指水流在濕地表面呈推流式前進，水在流動過程中與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸，通過物理、化學(xué)以及生物反應(yīng)，得到凈化，并在終端流出。其缺點是不能充分利用底部填料及植物根系的凈化作用，占地面積大。
潛流型人工濕地的水面是在濕地填料層以下，污水在填料床中緩慢流動，依次通過砂石等介質(zhì)、植物根系，流向出水口端。豐富的植物根系及填料為微生物提供了生長空間，通過截留、生化反應(yīng)等作用去除了水中的污染物。由于水流在地表下流動，保溫性較好，受氣候影響較小，衛(wèi)生條件好，這是目前研究及應(yīng)用最為廣泛的濕地形態(tài)。
胡正永指著豬龍河入湖口濕地門口附近的一個小水塘告訴記者：“這是生態(tài)滯留塘，與豬龍河相通，主要對豬龍河水的懸浮物等進行預(yù)處理，延長后續(xù)潛流濕地的使用壽命。滯留塘來水水位低，所以加了泵站，將水提升進入潛流濕地，整個濕地一次性提升，節(jié)省運行費用。”
他帶記者穿過茂密的潛流濕地，而后在一個相對低洼的地方停下。只見這兒有一排用鵝卵石砌成的、中間鏤空的涌泉口，形似墨泉，水正汨汨地往外流，黑灰色的魚兒暢游著。涌泉口的一側(cè)被葉子狹長的黃花鳶尾包圍，鳶尾后面便是水面相對開闊的表面流人工濕地。棲身在植物叢中的水鳥因為聽見人聲受驚飛出，在水面劃出一道水痕。
馬踏湖豬龍河入湖口人工濕地的涌泉口，涌出的水已經(jīng)過潛流濕地凈化。
胡正永從涌泉口掬起清澈無味的水展示給記者看：“這些水在潛流濕地里大約停留一天，去除氨氮、COD(化學(xué)需氧量)及雜質(zhì)，而后從涌泉口冒出來進入表流濕地，經(jīng)過二三十天的表流凈化，主要去除總氮和總磷，出水水質(zhì)主要指標(biāo)能達到地表三類水標(biāo)準(zhǔn)，然后給馬踏湖補水。表流濕地水深約50厘米，有利于植物的光合作用，也適合鳥類駐足，每年有上萬只野鴨及候鳥在此越冬?！?/p>
他還給記者講了個故事：去年，甘肅一個開發(fā)區(qū)的人來此參觀，在涌泉口用礦泉水瓶接滿了水，要對比水質(zhì)。因天氣炎熱且濕地出水透明度較高，在順著表流區(qū)參觀時將瓶中水誤飲而無察覺，“后來發(fā)現(xiàn)也沒啥事”。
胡正永對記者說，馬踏湖人工濕地2014年正式運營后效果明顯，生態(tài)得到恢復(fù)，物種多樣性日漸豐富，以前從馬踏湖消失的物種又恢復(fù)了，而以前沒有過的物種也在此出現(xiàn)了。小到麻雀大小的水鳥，大到翅展一米多的草鷺，在桓臺馬踏湖都能尋覓到它們的行蹤，其中有不少國家一級、二級保護物種，如小天鵝等。碧草連天、鳥翔魚游的人工濕地，為改善馬踏湖水環(huán)境筑起了一道“生態(tài)閘門”。
政府回購商業(yè)用地建濕地
劉道行透露，桓臺縣在建設(shè)豬龍河入湖口三期人工濕地中，投入了巨大的財力和物力，“因為那邊原先作為商業(yè)開發(fā)用地，但為了建濕地，當(dāng)?shù)卣?000多萬元把地買了回來。濕地工程直接投資約5000多萬元，但土地成本就得7000多萬元。桓臺的人工濕地目前的工程直接投資達2個多億，這還不包含土地成本?！?/p>
豬龍河人工濕地三期工程
武教授強調(diào)，人工濕地的運行需要運行公司和政府管理職能相結(jié)合?！拔覀冊谥卫砟纤暮r，很多地方的環(huán)保局還專門成立了濕地處來負責(zé)這件事，如今桓臺縣環(huán)保局也安排專人負責(zé)馬踏湖人工濕地的運行事務(wù)，不是只靠專家、企業(yè)去治水?！?/p>
人工濕地建成后的維護成本包含電費、人工日常管理成本、植物收割費等，無需再投加凈化藥劑。濕地植物收割后可以做深層次的開發(fā)利用，如做活性炭或者編織產(chǎn)品，還有些大型表流濕地有菱角、蓮、芡實可以食用。如果濕地面積夠大，植被夠多，還有的植物可往造紙廠送，但現(xiàn)在做草漿的企業(yè)越來越少了。“馬踏湖的表流濕地面積大，植物量大，而且當(dāng)?shù)厝斯こ杀靖?，植物收割是目前的隱形問題?！眲⒌佬姓f。
除了豬龍河人工濕地，桓臺縣目前還完成了邢家濕地、波扎店濕地等的建設(shè)，人工濕地總面積達4700余畝，日處理污水約10萬噸，且率先在小清河流域?qū)崿F(xiàn)轄區(qū)內(nèi)污水處理廠所有外排水均經(jīng)過人工濕地處理，至主要指標(biāo)達到地表水Ⅲ類。接下來桓臺縣還將開展烏河等人工濕地建設(shè)，結(jié)合對烏河、東豬龍河、西豬龍河和孝婦河等入湖河流進行綜合整治，及建設(shè)馬踏湖、紅蓮湖生態(tài)景觀工程，最終形成覆蓋全縣的“三橫、五縱、兩湖、四河、六濕地”的大生態(tài)圈。
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