滨海盐碱地区人工湿地工程建设技术研究

张利珍，刘秀丽，王　　磊

（1.东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所，山东 东营 257091；2.东营市城市管理局，山东 东营 257091）

滨海盐碱地区人工湿地工程建设技术研究

张利珍1，刘秀丽1，王磊2

（1.东营市黄河三角洲城市水系与湿地研究所，山东 东营 257091；2.东营市城市管理局，山东 东营 257091）

东营市东八路人工湿地工程主要通过筛选当地耐盐物种，根据地形和湿地水深，种植挺水植物带，形成表面流人工湿地系统，同时采取挖排碱沟、建设布水渠、生态浮床等水质处理的强化措施，治理广利河，使其出水水质达地表Ⅴ类水标准，有效改善城市水生态环境，并改良土壤盐碱化。

人工湿地；耐盐碱植物；排碱沟；土壤改良

人工湿地是人工设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植被、动物和水体组成的用于污水治理的综合生态系统。由于东营市海拔相对较低，地势较平坦，盐碱的成分或密度较高，土壤含盐量平均在17‰以上，雨水和黄河水把海拔较高地方的盐碱淤积到此，土壤盐渍化面积达376566hm2，占72.46%，成为滨海盐碱地区。

1　东八路人工湿地概况

东八路人工湿地生态工程，属于世界银行GEF赠款淮河流域国际海域污染防治项目，该项目位于广利河下游，南北长约3500m，区域总面积为582740m2，为东营市面积较大、盐渍化较重的区域。开发前，仅散生少量碱蓬及芦苇，生物多样性低，土壤孔隙度小，粘性大，返盐严重，土壤的含盐量在20‰以上，部分区域高达40‰左右，植物难以生长。以广利河河水作为东八路人工湿地的水源，广利河是贯穿东营市中心城区的主要排水河道，并在供水、排水、防洪和改善生态环境等方面发挥着重要作用。据往年连续监测，广利河水质COD、氯离子含量较高，且处于富营养化状态。

东八路人工湿地的建设宽度为500~650m，主要包括30~50m宽绿化景观带、200~300m宽水系湿地、100~150m宽山体绿化及30~100m宽排碱沟、潜流湿地和湿地乐园等，形成表流湿地与潜流湿地两者的共存互补。通过种植植物，构成表流湿地系统，河水中的绝大部分有机物被植物茎杆上的生物膜去除，利用现存的生产路、沟渠，分为串、并联结合的三级表流湿地，其由南向北依次为一区、二区与三区。一区为深水区约98hm2，水深约 2.6m，保证夏季水温适宜；三区为浅水区约105hm2，种植水生植物，同时形成若干水生植物岛，保证净水效果。潜流湿地，占地27hm2，即河水在土壤内部流动，均匀流过植物根区基质层，通过“一级提升、二级布水”，进行水质处理与水位提高，并回流城市水系，实现城市水体的循环利用。

东八路人工湿地的处理规模在3~11月达7000m3/d，12月至翌年2月达25000m3/d。东八路人工湿地的进水及出水水质如表1所示。

表1东八路人工湿地的进、出水水质对比 mg/L

2　建设技术与措施

2.1排碱沟引水排盐

东营市地下水位较高，东八路以东的土壤含盐量较高，且表层土壤易返盐，不利于植物生长。但滨海盐碱极易溶于水，因此重盐碱地可采取大水浇灌，水下渗后带走表层的盐碱，最后盐碱水排入沟渠，使耕作层适宜植物生长。因此在东八路人工湿地的建设中，采用在种植区中间开挖排碱沟的方式，降低土壤盐碱化。排碱沟总长度为1100m，上口宽11m，下口宽1.4m，深2.5m。由人工湿地北部的黄河路水系引水，先对种植区浸水7~8d（水深约10cm），土壤中的盐分逐渐溶于水中，然后将水排入排碱沟，最后将沟内碱水抽除，种植前共引水排盐2次，抽排水量约为210 万m3。

2.2划区起垄技术

根据东八路人工湿地的地形及区域大小，分成面积为10m×10m，8m×8m，6m×6m不同大小区块，在每个区块四周起垄，垄高25~30cm，宽30cm，既能有效储水，节约资源，保持区块的浸水深度，达到较好的排盐效果，又利于及时排水，防止因土壤透水性差造成积水严重而影响植物苗期生长。

2.3耐盐碱植物的种植

水生植物多种多样，一般以挺水植物为主，人工湿地中运用较多的有芦苇、灯心草、宽叶香蒲、美人蕉、凤眼莲等植物。芦苇有发达的匍匐根状茎，泌氧能力高于水葱、黄昌蒲等水生植物，输氧速率远远大于由空气扩散所得氧量，抗逆性强。因芦苇、香蒲适应性强，可作为湿地植物修复受污染水体，被广泛用于各地人工湿地建设。北京昌平湿地通过种植大量芦苇用于净化各种类型污水。目前人工湿地植物研究的重点已从凤眼莲转移到芦苇和香蒲上，芦苇人工湿地处理城市生活污水能取得较高脱氮除磷的效果。另有研究表明，灯心草、香蒲人工湿地净化污水能力可达到国家二、三级地表水标准。

东营市作为沿海城市，土壤盐度必作为一个重要指标，因而在物种选择时需考虑植物的耐盐性。有研究表明，芦苇能改良盐碱地，在其生长周期内土壤电导率平均值降低了55.3%，根据现场考察与调研，选择芦苇、香蒲作为东八路人工湿地挺水植物的先锋物种，他们通过吸收水、底泥中的氮、磷等营养元素，抑制藻类生长繁殖，截留水体中的悬浮物等，有效降低水体的混浊度、提高底泥中的溶解氧达到净化效果。

东八路人工湿地种植区内先用矿化度较低的水灌溉2~3个月，当土壤含盐量适宜时，开始进行植物种植。首先采用带土分根法栽植芦苇，使其发芽期土壤保持半泥半水状态（水深不超过5cm），原因是水深对水生植物发芽生长至关重要，由于该区域以黏质土壤为主，透水透气性差，若水位长期过高，导致水温、土温过低，芦苇会慢慢枯萎，因此生长期的水位保持在0.5~1.2m。前期进行小面积试种实验后，种植芦苇294000m2，香蒲53000m2，总种植面积达374000m2，不仅有效改善城市水环境，且有利于疏松土壤，减轻板结，增强透水透气性，从而抑制盐水上返。

3　东八路人工湿地运行效果

自东八路人工湿地的南端布水渠，广利河河水由南向北依次通过表面流湿地分区一、分区二、分区三，经系统内物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等处理过程，可有效削减广利河中的污染物质，CODCr去除量达425.5t/年，氨氮去除量达63.8t/年，达到出水水质要求后继续向北进入黄河路水系，然后向东汇入溢洪河，最终入海。东八路人工湿地运行以来，不但改善了广利河水质，起到涵蓄水源、调节水量、生态修复和补充地下水资源的作用，提供良好的城市水环境，同时改善了区域生态环境，减少和防止对海域的污染。在广利河河水流经东八路人工湿地时，可带走土壤中的部分盐分，同时植物改善土壤透水性，有效修复盐碱地。

4　应用前景

东八路人工湿地，利用当地耐盐植物净化水质，在工程应用上取得了较好结果，具有增加绿地面积，耐冲击，负荷强，维护和运行费用低等优点，在处理河水的同时还可以种草、养鱼，增加收益，节约资源，保护生物多样性，具有较好的经济效益和生态效益，适合滨海盐碱地区，为城市水污染治理提供依据，同时有助于探索出滨海盐碱地区土壤改良、生态修复的新技术、新方法，具有极其广阔的应用前景。

（责任编辑崔春梅）

X703

B

1009-6159（2015）-12-0051-02

张利珍（1986—），女，工程师