利用莲花湖湿地处理铁岭市城市污水的探讨

　　摘要：利用现存的莲花湖湿地处理辽河铁岭段的城市污水，重点对莲花湖湿地的生态现状进行了评价，根据实际调查和监测评价的结果，选择采用表面流人工湿地处理系统对城市污水进行处理，提出来运行中可能出现的问题，预测此方法可达到预期的效果，缓解辽河铁岭段水质的现状。 

　　关键词：水生生态评价；湿地生态系统；处理污水 

　　辽河铁岭段水环境虽然经过了近十年的辽河治理和工业污染源“一控双达标”后，辽河水质有所改善，但仍不容乐观。辽河铁岭段的水污染治理，必须采取综合整治的措施彻底解决辽河特别是铁岭城市段的水污染问题，也就是通过截污工程充分发挥现有污水处理厂作用削减污染负荷，并利用铁岭市新老城区间现有的一块天然湿地--莲花湖湿地，净化铁岭市主要工业园区已达标的工业污水及经污水处理厂处理后城市污水，从而达到综合整治城市段水污染的目的。 

　　一、莲花湖概况 

　　莲花湖位于铁岭市老城区西南部，包括凡河、柴河入辽河口及两河口之间的辽河滩涂。地理坐标为东经123°41'～123°51'，北纬41°15'～42°20'，海拨高度为50.5m～60.2m，整个流域面积约23km2。莲花湖流域三面环水，西面紧邻辽河，北面连接柴河，南面汇入凡河，是三河水的会合点，也是泛洪区。被民间称之为“九江的下稍”，湿地水由柴河进入，流入凡河，最终汇入辽河。该区域属于东北湿地的一部分，水面面积约20km2，主要包括得胜台水库、五角湖、大莲花泡和中朝友谊水库四部分。 

　　二、莲花湖的生态现状调查与评价 

　　莲花湖水质现状评价结果是莲花湖入口和出口水质均超Ⅲ类水质标准，水质现状为严重污染。 

　　水生生物评价选用的指标包括水生维管束植物、鱼类、藻类、水生浮游动物、底栖动物。 

　　底泥监测项目包括总铬、铅、铜、汞、有机质等5项。底泥监测点共设7个。共分枯、平二期监测，每期监测一次。枯水期监测时间为2010年5月6日，平水期监测时间为2010年10月21日。监测结果见表1。 

　　本次评价采用辽河平原铁岭地区土壤背景值做为评价标准，采用综合污染指数法进行评价。评价结果，铅最高值为49.39mg/kg（大莲花泡入口），比背景值高1.3倍；铜最高值41.74mg/kg，比背值高出1.4倍，总铬最检出值为57.41mg/kg，比背景值高0.25倍，因此对莲花湖流域进行湿地修复是必要的。 

　　三、利用莲花湖湿地处理污水 

　　1、入湖的水量 

　　莲花湖流域现有湖面以得胜台水库为主，入库补给水主要有部分柴河灌渠农业灌溉用水，水稻田下泄水入库的水约有170万m3/a；铁岭市南排溢流污水，南排污水排放量约为5万t/d（1800万t/a）；达标排放的部分工业污水及少量生活污水和自然降雨径流水三部分，每年降水入库量约为280万m3。 

　　2、工艺选择及污染物去除路径 

　　目前人工湿地处理污水主要工艺有两种，一种为表面流人工湿地，另一种为潜流人工湿地。根据莲花湖的特点，采用表面流人工湿地处理系统较为适宜。 

　　具体工艺方案为： 

　　A.SS去除路径：在人工湿地中SS的去除相当迅速，去除主要机理是沉淀、聚集和表面粘附。 

　　B.COD和BOD去除路径：污水中的有机物可通过生态滞留塘中的厌氧菌和多级表面流人工湿地中的好氧菌将有机物沉降、吸附、吸收以及分解去除。 

　　C.N的去除路径：在本工程中接触氧化单元中的硝化细菌将氨氮转化为硝态氮。大量的研究表明湿地中氮的去除路径主要为生物硝化-反硝化。 

　　D.磷的去除路径：废水中无机磷在植物吸收及同化作用下可变成植物的ATP、DNA及RNA等有机成分，通过植物收割而去除。 

　　3、植物选择及配置 

　　选择植物时考虑的因素很多，但主要考虑以下几个方面：耐污能力强；去污效果好；适合当地环境；根系的发达程度；有一定的经济价值。 

　　莲花湖人工湿地的植物配置，在地势较高的农民台田处，种植芦苇；在地势略低的台田间水面处，种植芦苇、香蒲等挺水植物；在靠近河堤的地势低洼处塘内的水深较浅处栽种菱角、莲藕等本土浮叶植物，水深较深处配置金鱼藻、苦草等沉水植物，并在塘内放养鱼、泥鳅、青蛙等动物。 

　　4、莲花湖湿地的处理效果分析 

　　进入人工湿地的水量为6万吨/天，其中两个工业园区排水1万吨/天，通过潜流、表面流两级人工湿地净化，出水水质达到地表水IV类水体指标，具体进出水质指标如表2。 

　　四、利用莲花湖湿地处理污水系统存在的问题及结论 

　　利用莲花湖湿地处理污水系统存在着莲花湖应急供水、人工湿地过冬、苇草收割和汛期影响等问题。 

　　1、莲花湖应急供水问题 

　　人工湿地由于需深度净化污水处理厂的出水和部分工业园区达标污水，该水质可能会因自身处理系统发生故障而超标严重，超过人工湿地的净化处理能力，从而威胁到湿地生存安全。因此，一旦入水出现超标现象，须停止污水处理厂来水，按现有渠道直排辽河；同时应利用截流工程进行引进柴河及凡河水，以保证湿地水质安全和湿地生态用水。 

　　2、人工湿地过冬问题 

　　芦苇湿地是一种生态工程的方法，系统对污染物的去除受温度影响明显，夏季气温适宜，污染物去除效果明显，出水水质可达到要求。但冬季气温下由于系统内微生物活力下降，芦苇收割后不再吸收养分，污染物去除效果大大降低。如此时再大量引进污水处理厂来水，可能会威胁到湿地水质安全。解决这一问题的方案是强化调控湿地入水水质水量，控制污水处理厂及工业区来水，将剩余的污水处理厂排水及工业区达标污水直接排入辽河或凡河，并需要通过截流工程在入冬前引入适量的凡河（或柴河）水，从而增加莲花湖水环境容量，必要时冬季采用湿地附近地下水补充湿地生态用水，以保证莲花湖及人工湿地冬季用水安全。 

　　3、苇草收割 

　　由于苇草是湖区重要的经济支柱之一，况且为了有效去除营养物，也需要实施对苇草的收割，由于淹水将对苇草收割造成不便，这样既可通过交替补水方式解决，也可由储水库暂时接纳来水，待收割完毕后继续正常工作。 

　　4、汛期影响及对策 

　　汛期影响有四个方面：一是拟建工程位于泄洪区内，是否影响行洪有待与水利部门协商；二是行洪将对工程造成一定的损坏，增加汛后维护工作量；三是汛期水量特别大时，污水不能纳入处理系统，将直入莲花湖，对湖水水质产生一定影响，但由于汛期水量是污水量的数十倍至数百倍，足以稀释污水至允许入湖标准；四是汛期洪水可能将沉积在处理系统的污泥及其污染物翻起，入湖后造成污染，因此汛期应采取分流措施，不使大量外来洪水进入处理系统，此外处理工程可通过一定的工程措施，如在垂直水流方向上开挖壕沟，可大大减缓底泥的二次污染。 

　　但是通过莲花湖现状生态评价和处理污水工艺的选择和去污能力的分析，结合铁岭市城市污水的水质和水量及补给水的情况，利用莲花湖湿地生态系统处理城市污水的技术方法是可行的。 

　　参考文献： 

　　[1]陶思明 湿地生态与保护[M] 北京 中国环境科学出版社2003（24-36） 

　　[2]吕宪国等 地生态系统观测方法[M]北京 中国环境科学出版社2004（12-28） 

　　[3]铁岭市城市总体规划2005-2020