德州市人工湿地运行管理模式研究
2015-03-23李彬,刘永
李 彬,刘 永
(德州市水利局,山东德州 253014)
人工湿地是由人工模拟自然湿地建造的一种新型污水处理技术,具有建造成本省、运行费用低、缓冲容量大、处理效果好等特点。作为德州市“治、用、保”体系中重要的一环,人工湿地在流域水质改善和生态恢复中发挥了重要的作用。但随着人工湿地建设规模的扩大,湿地运行管理方面的问题日益突出,降低了污染物的去除效果和人工湿地的使用寿命。科学的运行管理是湿地系统污水处理和生态修复效果的重要保障,可实现生态效益和经济效益的双赢。
1 人工湿地运行管理情况
1.1 人工湿地概况
德州市属海河流域南系,黄河流经南端,漳卫南运河流经西北及北部边界,徒骇河、马颊河、德惠新河3 条干流纵贯全市。德州市人口稠密,又是传统的农业区,自然生态条件相对较差,湿地保护工作任务大。目前,全市共有19 处人工湿地,总面积达到254.17 hm2,总投资12.25亿元。其中,已建成投运人工湿地有6 处,总面积达到174.17 hm2,总投资9.45亿元;正在建设的有13处,总面积达到80 hm2,总投资2.80亿元。为了进一步掌握和分析人工湿地的建设运行情况,本文选取了运行良好的齐河县湿地公园项目进行了实地调查,该湿地是德州市运行情况最好的湿地,分两期建设,共占地7万m2,投资1 200万元。
1.2 人工湿地运行情况
(1)人工湿地工艺。本湿地设计采取潜流人工湿地和表流人工湿地组合工艺,工艺核心为复合式潜流人工湿地系统(以水平流为主与上升式垂直流结合),相比其他类型水力负荷大,对BOD5、CODcr、SS、氮磷等污染指标的去除效果好,而且很少有恶臭和孳生蚊蝇现象。来水经预处理后依次进入潜流湿地系统、表流湿地系统,利用湿地系统中物理、化学和生物的三重协同作用对污水作深度的降解和净化,处理后的水进入二期工程功能表流湿地,污水处理规模为2 000 m3/d。一期工程工艺流程,如图1所示。
图1 一期工程工艺流程
二期工程接纳的污水为一期工程的排水,一期工程出水水质可达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类水质要求。二期工程采用功能表流湿地和景观表流湿地2 种类型,将现有工程潜流湿地流出的水经过跌水生态处理,进入紧邻的大湖面的表流湿地,经过水生植物的层层净化,达到净化水体的目的,恢复河道应有的生态功能和对流域内经济社会发展的服务功能,可以实现污水处理与湿地景观效果的双赢。二期工程对集水、进水、布水系统等作了防渗处理,运行中产生的少量生活污水收集后进入工程一并进行处理。工程污水处理规模为2 000 m3/d。二期工程工艺流程,如图2所示。
图2 二期工程工艺流程
(2)进出水浓度。该人工湿地工程设计年均进出水浓度,见表1。
表1 设计年均进出水浓度 mg/L
(3)填料与植物。潜流湿地部分填料从下到上分别为鹅卵石、石子、黄沙和土,厚度为7.2 m。潜流湿地设计种植芦苇、香蒲、芦竹等水生植物,根据齐河当地土地条件,陆生植物选择了耐盐碱植物,如垂柳、白蜡、雪松、柽柳。表流湿地设计种植芦苇、香蒲、水葱、鸢尾、睡莲等水生植物。
1.3 人工湿地管理基本情况
该湿地采取对外企业化管理、对内齐河县环保局直接管理,在公园湿地内设有湿地管理处的管理方式。该管理处有齐河县环保局编制的7名管理人员,实行单班工作制,每班工作8 h,平常景观维护等根据需要雇佣临时人员承担,运行经费全部来自政府财政拨款,年运行费用约70 万~80 万元。同时,该管理处制定了上班考勤、请假、值班、车辆管理、安全清洁5 项管理制度。在加强自身管理的同时,结合本地实际,制定了《齐河县人工湿地公园游客须知》,加强了湿地的制度化管理,维护了湿地正常秩序。
齐河湿地公园运行后,已形成“点源—污水处理厂—湿地—河流”为主题的递进式治理模式,作为齐河县水污染防治“治、用、保”治污理念“保”的环节发挥了重要作用,有效提高了齐河县的水污染防治能力,完善了水资源的循环利用,改善了入河河流水质,扩大了人们的亲水空间,为建设资源节约型和环境友好型社会起到积极的促进作用。
2 人工湿地运行管理存在问题
2.1 运行方面的问题
(1)植物种类少,成活率不高。气候冷热不均,干湿不匀,造成植物在种植的初期成活率比较低。如,一期工程的潜流湿地,由于德州夏季气温高,水位降低,填料温度升高,危害植物的生存,所以要保持一定水位确保湿地植物的生长。目前,齐河湿地公园内的植物种类少,抵御病虫害能力较弱。因此,种植具有季节性的多种植物、构建稳定的生态系统是保证湿地良好运行的关键,可有效提升污水处理能力,增强湿地本身的抗逆性。
(2)植物收割、鱼苗补充缺乏具体的处理措施。收割长到一定大小的植物可以直接去除部分污染物,但由于湿地设计规模较小,运行经费有限,收割的植物量也较少,并没有指定相应的具体处理措施。鱼苗也没有定期补充,由此对水质净化和观赏效果存在一定的影响。
(3)冬季结冰问题。湿地表流部分在每年冬季的12月到来年1月会有结冰现象,没有采取一些保温措施,虽然面积不大,但对湿地运行效果有一定的影响。
2.2 管理方面的问题
(1)管理机构设置不完善。齐河湿地公园管理处在齐河县环保局的监督管理和指导下开展工作,园区内设有湿地管理处,仅有7名管理人员,只能起到看家作用。人员编制少,加之县环保局对其没有直接约束力,这使得在实际管理工作中存在以下问题:①上级部门的政策难以得到贯彻和执行;②由于没有任何奖罚机制和其他方面的约束性,在一些具体工作中,管理人员对县环保局安排的工作不积极。
(2)管理经费投入不足。人工湿地管理经费主要包括灌溉、植物残体收割、病虫防治、提升泵电耗、日常维护花费、人工费用支付等方面。县环保局每年投入的经费只够基本的常规支出,虽然有收割植物送至造纸厂,但植物量少,收效甚微。经费投入不足,湿地管理人员缺少专业培训,专业技术跟不上湿地工作开展的需要。另外,由于园区免费开放,没有经费支出巡逻人员,致使园区内偷捕、损毁现象严重。
(3)宣传发动不到位。人工湿地管理的领导力量不强,管理工作流于形式和表面,对社会的宣传不够。公众认为湿地管理是政府和行业机构的事情,百姓的参与度较低,对湿地内的公共设施没有形成保护意识,致使乱扔垃圾、乱捕乱捞现象很普遍。
3 人工湿地运行管理改进措施
坚持综合治理的原则,从组织机构、经费投入、专业技术、发动宣传4个方面进行完善,提高湿地的污水处理能力和使用寿命,促使人工湿地的运行管理形成良性循环,加快德州市的水生态文明建设。
3.1 完善湿地管理组织机构
成立专门的隶属于政府的人工湿地管理办公室,办公地点设在湿地内部,下设人事部、后勤部、运行部、管理部、保安部,因事配备管理人员。制定详尽的管理机制、明确的职能分工、严格的绿地管理制度和绿地养护制度,做到人负其责。定期召开工作碰头会,研究湿地运行现状和发展规划。
3.2 加大运行管理经费的投入
人工湿地运行管理经费主要来源是财政拨款,投资渠道单一。而科学的运行管理措施的落实需要大量资金的注入,稳定可靠、灵活高效的投融资机制是人工湿地有效运行管理得以落实的基本保证。政府是人工湿地运行管理投融资市场的驱动者与监管者,要创造条件推行投融资机制,有效地整合资源、有效地控制投资规模,使其发挥最大效益。所以,要积极制定探索人工湿地运行管理投融资机制的相关法规和制度,并建立资金监管机制,维护项目的财务公正和透明,确保投融资体系的良性运行。
3.3 提高运行管理人员的综合素质
“三分建、七分管”,湿地管理工作是一项复杂的系统工程,涉及环保、水利、林业等,非专业的湿地管理人员的技术及素质直接影响湿地净化水质效果和生态文明效果。因此,要积极引进知识型人才,重点是污水处理、动植物养殖、园林工程方面,不断丰富管理人员的专业知识;加强对运行管理人员的业务培训,定期组织人员学习先进运行管理技术;建立奖励机制,激发运行管理人员的工作积极性,结合实际,创新思路。
3.4 开展湿地保护宣传教育活动
大力开展湿地保护宣传教育和培训,通过电视、报纸、微信等方式全方位、多频率广泛宣传人工湿地的生态性、自然性和多样性,提高公众湿地保护意识,将其打造成城市居民亲水爱水的新去处,不断丰富城市文化内涵,为建设水生态文明城市增添光彩。
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