（城市规划与设计专业论文）昆明市五甲塘湿地公园污水净化效益分析研究.pdf

声明尸明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进 亍的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南林学院或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 躲缱慨珥 关于论文使用授权的说明 本人同意：西南林学院有权保留论文的复印件，可以采用影印、缩印或其他复制 手段保存论文；提交论文一年后，允许论文被查阅和借阅，学校可以公卸论文的全部 或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵) ：此规定) 签名：丛瞧导师签名：虽这茧门期：蝉 摘要：近几年昆明市水污染越来越厉害，城市湿地退化也日趋严重。因人工湿地具有 景观、生态净化污水的双重功效，所以昆明市政府在大力进行滇池环湖湿地恢复工程， 退耕还湖、退塘还湖、净化入滇河水和滇池水质，恢复滇池周边湿地生态环境的同时， 也开展了城市湿地公园建设的探索。欲利用湿地公园将湿地修复，湿地景观和净化污 水三重作用合一体，提高城市公共绿地率，净化入滇水质，保护滇池周边湿地生境。 本文在五甲塘湿地公园详细规划的基础上，对公园内的湿地类型、布水、水源水质进 行分析，通过计算，对湿地净化污水的效益进行定量化分析，来预测该公园建成后对 入园污水的净化能力和效率，并提出一些能够进一步提高该湿地净化效果的策略，以 期及时弥补规划带来的净化效益不足的缺陷。 本文从五甲塘湿地公园的详细规划文本及图册入手，通过查阅人工湿地净化污水 的相关文献、研究著作，了解清楚人工湿地的应用实践和发展趋势。并在对五甲塘湿 地公园已建部分进行现场调查的基础上，寻找和确定公园净化污水的水源、水质、含 量等方面的数据。比较分析国内外有关净化效益计算的方程公式，选择适宜该公园湿 地净化效率的计算公式，进行计算和定量分析。预测该公园处理能力和效果，并提出 提高公园污水净化效益的策略，对公园的湿地建设提供参考的建议。 本文采用c a d 绘图软件对五甲塘湿地公园详细规划中的公园面积及各块湿地面 积进行测量。测量出公园面积8 6 7 h m 2 ，其中湿地水域面积1 5 5 h m 2 ，规划人工湿地 类型为潜流湿地和表面流湿地两种。潜流湿地两块，分别位于公园西北侧( a 号) 和 东南侧( b 号) ，面积为3 3 5 h m 2 和3 2 6 h m z 。表面流湿地以公园内自然湿地水景为主， 共有四大块，面积分别为0 9 8 h m 2 ( 1 号) 、2 2 0 h m 2 ( 2 号) 、2 1 6 h m z ( 3 号) 和3 5 4 h m 2 ( 4 号) 。 文中为了准确客观的评价五甲塘湿地公园的污水净化效益，选取b o d 5 、s s 、t n 三项指标，参考入滇1 3 条河流的水质污染浓度，采用城市生活污水浓度的平均值： 1 5 0 m g l 、2 5 0 m g l 、4 0 m g l ，设置潜流湿地水力停留时间为2 d ，表面流人工湿地为 1 d ，根据一级水力学动力公式，计算和衡量公园内各块湿地内的净化能力和效率。经 计算，1 号表面流湿地日处理量为1 1 7 3 8 8 8 m v d 时，对b o d 5 、s s 、t n 净化率分别 为：6 8 2 、6 4 6 1 和8 1 5 ，去除s s 的能力较好，其他不佳。a 号潜流湿地日处理 量为1 0 0 4 7 9 0 m v d 时，对b o d 5 、s s 、t n 净化率分别为：4 5 6 7 、8 6 1 2 和5 5 9 3 ， 净化效果较好，除了b o d 5 外，其湿地出水满足景观用水标准；2 号表面流湿日处理 量为1 3 2 0 3 1 5 m v d 时，对b o d 5 、s s 、t n 净化率分别为：1 3 0 6 、7 6 6 3 和1 5 6 3 ； 3 号表面流湿地日处理量为1 2 9 8 9 4 8 m v d 时，对b o d 5 、s s 、t n 净化率分别为：1 3 2 0 、 7 6 5 9 和1 5 6 5 ；4 号表面流湿地日处理量为1 4 1 4 1 2 4 m v d 时，对b o d 5 、s s 、t n 净化率分别为：1 8 9 4 、8 0 5 6 和2 2 5 0 ；b 号潜流湿地日处理量为9 7 8 1 9 m v d 时， 对b o d 5 、s s 、t n 净化率分别为：4 5 6 6 、8 5 7 1 和5 5 9 8 。 通过对五甲塘湿地公园污水净化定量化分析，预测整个湿地公园水力停留时间约 为8 d ，日平均处理量为1 0 0 4 7 9 0 m v d 时，对污水中的b o d 5 、s s 、t n 净化率分别达 到了7 9 4 、9 9 9 和8 6 9 ，出水浓度分别为3 0 8 8 m g l 、o 1 3 m g l 、5 2 6 m g l 。出 水中的s s 、t n 达到了城镇污水排放标准的一级a 排放标准，b o d 5 达到了二级排放 标准，能够满足河流景观用水的标准。其中潜流湿地净化效率高于表流湿地，但是表 流湿地更易于形成水体景观。 由于出水中的b o d 5 浓度较高，在维持公园整体景观风貌的基础上，文章最后提 出以下7 个进一步提高公园污水净化效果的策略，为湿地公园建设提供一个可供参考 的建议。( 1 ) 在景观水面上适当增加植物浮岛。经计算，若在2 号表面流湿地上覆盖 2 0 的植物浮岛，能对湿地净化b o d 5 、s s 、t n 的净化率分别提高2 4 、6 6 8 和3 3 3 个百分点；( 2 ) 适当控制湿地水力负荷。可在0 1 5 o 5 m d 之间适当波动，使其水力 负荷趋于最佳，够获得较好的净化效果。( 3 ) 设计蜿蜒的水岸线，增加水体在湿地内 的停留时间，降低理论与实际水力停留时间的误差，提高湿地净化效率。( 4 ) 投放菌 种和增加沉水植物的栽植，可以增加污水的硝化率、含氧量，提高污水净化率。( 5 ) 景观水体内增加喷泉或跌瀑等，增加水中含氧量，提供给好氧菌，进行有机物的吞噬 和降解，降低水中的b o d 值。( 6 ) 适当改变人工湿地类型布局，将净化效率高的潜 流湿地布置在公园的上游，起到主要的湿地净化作用，景观表面流湿地布置在公园下 游，对湿地入水进行补充净化。( 7 ) 公园建设初期可先采用污水处理厂净化过的水进 行湿地内植物的培育，待湿地植物生长处于稳定状态后，再引入河流和生活污水。 关键词：昆明市；五甲塘湿地公园；净化效益；分析研究 a b s t r a c t ：i nr e c e n ty e a r s ，t h ew a t e rp o l l u t i o no fk u n m i n gi s g e t t i n gm o r ea n dm o r e s e r i o u s ，t h eu r b a nw e t l a n dd e g e n e r a t e si sa l s os e r i o u sd a y b yd a y t h ec o n s t r u c t e dw e t l a n d h a s t h el a n d s c a p e , e c o l o g yp u r i f i c a t i o ns e w a g ed o u b l e e f f e c t s ，t h e r e f o r et h em u n i c i p a l g o v e r n m e n ti sc a r r y i n go nt h ed i a n c h il i n kw e t n e s st or e s t o r et h ep r o j e c tv i g o r o u s l y , t a k e s b a c kf r o ma g r i c u l t u r et ol a k e ，d r a wb a c kt h ep o n dt ol a k e ，p u r i f yi n t ot h er i v e rw a t e ra n d t h ed i a n c h iw a t e rq u a l i t y , r e s t o r e st h ed i a n c h ip e r i p h e r a lw e t l a n de c o l o g i c a le n v i r o n n l e n t a tt h es a m et i m e i ta l s oh a sc a r r i e do u tt h eu r b a nw e t l a n dp a r kc o n s t r u c t i o n e x p l o r a t i o n w a n t st om e r g et h ew e t l a n d r e p a i r i t i o n , t h ew e t l a n dl a n d s c a p ea n dt h ep u r i f i c a t i o ns e w a g e i n t oo n eb yu s i n gt h eu r b a nw e t l a n dp a r k i tc a l lb o t hr a i s e st h eu r b a n p u b l i cg r e e na r e a s c o v e r a g er a t e ，p u r i f yt h er i v e rw a t e rq u a l i t ya n dp r o t e c tt h ed i a n c h ip e r i p h e r a lw e t l a n d h a b i t a t t h i sa r t i c l ei si nt h eo fd e t a i l e dp l a n sf o u n d a t i o na b o u tw u j i a t a n gw e t l a n d p a r k ，t o c a r r i yo nt h ea n a l y s i sa b o u tt h ew e t l a n dt y p e , t h ew a t e rp u t t i n g , t h ew a t e rs o u r c ea n dw a t e r q u a l i t yi nt h ep a r k ，t h r o u g ht h ec o m p u t a t i o n , c a r r i e so nq u a n t i t a t i v et ot h ew e u a n d p u r i f i c a t i o ns e w a g e sb e n e f i t ，f o r e c a s tt h es e w a g ep u r i f i c a t i o ne f f e c tt h a ta f t e rt l l i s p a d k c o m p l e t e d ，a n dp r o p o s e ds o m es t r a t e g yt h a tc a nf u r t h e re n h a n c et h ew e t l a n d ，sp u r i f i c a t i o n e f f e c t ，p r o m p t l yt h a tt h ea n t i c i p a t i o nc a nm a k e 邗t h ep u r i f i c a t i o nb e n e f i tw h i c hi sb r i n gb y t h ei n s u f f i c i e n to fw e t l a n dp l a n 一 t h i sa r t i c l ei so b t a i n e df r o mw u j i a t a n gw e t l a n d p a r k sd e t a i l e dp l a nt e x ta n dt h ea t l a s t h r o u g hc o l l e c t i o nc o n s t r u c t e dw e t l a n dp u r i f i c a t i o ns e w a g el i t e r a t u r ea n dw o r k sr e l a t e d u n d e r s t a n dc l e a ra b o u tt h ec o n s t r u c t e dw e t l a n da p p l i c a t i o np r a c t i c ea n dt h ed e v e l o p m e n t ? t r e n d a n do nt h eb a s i so ft h ei n v e s t i g a t i o na b o u tc o n s t r u c t e dp a r to fw u j i a t a n gw e t l a n d p a r k ，t os e e ka n dd e t e r m i nt h ep u r i f i c a t i o na s p e c t ，t h es e w a g ew a t e rs o u r c e ，t h ew a t e r q u a l i t y , c o n t e n td a t aa n ds oo ni nt h ep a r k ，a n dc o m p a r a t i v ea n a l y s i sd o m e s t i ca n d f o r e i g n r e l a t e dp u r i f i c a t i o nb e n e f i tc o m p u t a t i o n s e q u a t i o nf o r m u l a ，c a r r i e so nt h eq u a n t i t a t i v e e v a l u a t i o na n a l y s i sa b o u tt h es e w a g ep u r i f i c a t i o nb e n e f i to f p a r k ，d i s c o v e r sa n da n a l y z e s t h eq u e s t i o n , a n dp r o p o s e st h es t r a t e g yt h a tc a nr a i s et h ep a r ks e w a g ep u r i f i c a t i o nb e n e f i t ， p r o v i d e st h ef e a s i b l e ，g i v eas u g g e s t i o nt ot h ep a r kw e t l a n dc o n s t r u c t i o n t h i sa r t i c l eu s e st h ec a d g r a p h i c ss o f t w a r et om e a s u r et h ea r e ao ft h ep a r ka n de a c h w e t l a n dw h i c hi nt h ew u j i a t a n gw e t l a n d p a r kd e t a i l e dp l a n t h ep a r ka r e ai s8 6 7h m 2 t h e w e t l a n dw a t e r sa r e ai s15 5h r n 2 t h ec o n s t r u c t e dw e t l a n dh a sb e e np l a n e dt w o k i n d s ：t h e s u b s u r f a c ef l o ww e t l a n da n dt h es u r f a c ef l o ww e t l a n d t h es u b s u r f a c ef l o ww e t l a i l dh a s t w o ，ai sl o c a t e da tw e s tn o r t hs i d ea n dbi se a s ts o u t hs i d e ，t h e s ea r e aa r e3 3 5 h m 2a n d 3 2 6 h m 2 t h es u r f a c el o ww e t l a n di nt h ep a r ki st h en a t u r a lw e t l a n dw a t e r s c e n ep r i m a r i l y 1 1 1 t h e ：s ea r e ar e s p e c t i v e l va r e0 9 8 h m 2 ( 1 ) 、2 2 0 h m 2 ( 2 ) 、2 1 6 h m 2 ( 3 ) a n d3 5 4 h m 2 ( 4 ) t oa p p r a i s a ls e w a g ep u r i f i c a t i o nb e n e f i to fw u j i a t a n gw e t l a n dp a r k sm o r ea c c u r a t t i l y a n do b j e c t i v i l y , t h ea r t i c l es e l e c t st h r e ew a t e rp o l l u t i o nt a r g e t ：b o d 5 ，s s ，t n ，r e f e r st ot h e w a t e rp o l l u t i o nd e n s i t yo f13r i v e r si nk u n m i n ，u s e st h ec i t yl i f es e w a g ed e n s i t yv a l u e ： 15 0 m g l ，2 5 0 m g l ，4 0 m g l ，s u p p o s i t i o nt h es u b s u r f a c ef l o wc o n s t r u c t e dw e t l a n dw a t e r p o w e rr e s i d e n tt i m ei s2 d ，t h es u r f a c ef l o wc o n s t r u c t e dw e t l a n di s ld ，t oc a l c u l a t ea n d w e i g ht h ep u r i f i c a t i o na b i l i t ya n dt h ee f f i c i e n c yi ne a c hw e t l a n do ft h ep a r k a f t e rt h e c o m p u t a t i o n ，lt hs u r f a c ef l o ww e t l a n d sp u r i f y i n gr a t ea b o u tb o d s ，s sa n dt n i s ：6 8 2 、 6 4 6 1 、8 1 5 r e s p e c t i v e l yw h e ni t sd a i l yp r o c e s s i n gq u a n t i t yi s1 1 7 3 8 8 8 m 3 d ，i t s a b i l i t yt or e m o v es si sg o o d ，o t h e r sa r en o tg o o d as u b s u r f a c ef l o ww e t l a n d sp u r i f y i n g r a t ea b o u tb o d 5 ，s sa n dt ni s ：4 5 6 7 、8 6 1 2 、5 5 9 3 r e s p e c t i v e l yw h e ni t sd a i l y p r o c e s s i n gq u a n t i t yi s 10 0 4 7 9 0 m 3 d ，t h ep u r i f i c a t i o ne f f e c ti sg o o d ，b e s i d e sb o d 5 ，i t s w e t l a n dw a t e rl e a k a g es a t i s f i e st h el a n d s c a p ew a t e rc o n s u m p t i o ns t a n d a r d ；2s u r f a c ef l o w w e t l a n d s p u r i f y i n gr a t e a b o u tb o d 5 ，s sa n dt ni s ：1 3 0 6 、7 6 6 3 、1 5 6 3 r e s p e c t i v e l yw h e ni t sd a i l yp r o c e s s i n gq u a n t i t yi s 13 2 0 3 15 m v d ；3s u r f a c ef l o ww e t l a n d s p u r i f y i n gr a t ea b o u tb o d 5 ，s sa n dt ni s ：1 3 2 0 、7 6 5 9 a n d1 5 6 5 r e s p e c t i v e l yw h e n i t s d a i l yp r o c e s s i n gq u a n t i t yi s 12 9 8 9 4 8 m v d ；4s u r f a c ef l o ww e t l a n d sp u r i f y i n gr a t e a b o u tb o d 5 ，s sa n dt ni s ：1 8 9 4 、8 0 5 6 、2 2 5 0 r e s p e c t i v e l yw h e ni t sd a i l y p r o c e s s i n gq u a n t i t yi s 1414 1 2 4 m 3 d ；bs u b s u r f a c ef l o ww e t l a n d sp u r i f y i n gr a t ea b o u t b o d 5 ，s sa n dt ni s ：4 5 6 6 、8 5 7 1 、5 5 9 8 r e s p e c t i v e l yw h e ni t sd a i l yp r o c e s s i n g q u a n t i t yi s9 7 8 1 9 m 3 d t h r o u g ht h es e w a g ep u r i f i c a t i o nq u a n t i f y i n ga n a l y s i sa b o u tw u j i a t a n gw e t l a n dp a r k , f o r e c a s tt h ep u r i f y i n gr a t ea b o u tb o d 5 ，s sa n dt nh a sr e s p e c t i v e l ya c h i e v e d7 9 4 ， 9 9 9 、8 6 9 w h e nw a t e rp o w e rr e s i d e n tt i m ea p p r o x i m a t e l yi s8 da n dt h ed a i l yp r o c e s s q u a n t i t y i s10 0 4 7 9 0 m 3 d t h ew a t e rl e a k a g ed e n s i t y r e s p e c t i v e l y w a s3 0 8 8 m 比 0 13 m g la n d5 2 6 m g l t h ed e n s i t yo fs s ，t na b o u tt h el e a k a g ew a t e rh a sa c h i e v et h e c i t i e ss e w a g ed i s p o s a ls t a n d a r df i r s t l e v e lae m i s s i o ns t a n d a r d ，t h ed e n s i t yo fb o d 5h a s a c h i e v e dt h es e c o n d l e v e le m i s s i o ns t a n d a r d ，c o u l ds a t i s f y 也er i v e r sl a n d s c a p ew a t e r s t a n d a r d a n dt h es u b s u r f a c ew e t l a n dp u r i f i c a t i o ne f f i c i e n c yi sh i g h e rt h a nt h es u r f a c ef l o w w e t l a n d ，b u tt h es u r f a c ef l o ww e t l a n dc h a n g ec a nf o r m st h ew a t e rb o d yl a n d s c a p ee a s i l y f i n a l l a c c o r d i n gt ot h ep u r i f i c a t i o nf l a wa b o v ew h i c hs u m m a r i z e st ot h ew e t l a n d p u r i f i c a t i o nb e n e f i ta n a l y s i s ，t h ea r t i c l ep r o p o s e d7s t r a t e g yt oe n h a n c et h ep a r ks e w a g e p u r i f i c a t i o ne f f e c tf i n a l l y , p r o v i d e ds o m es u g g e s t i o nw h i c hc a l lb ep o s s i b l es u p p l yi nt h e c o n s t r u c t i o no fp a k k ( 1 ) i n c r e a s e st h ep l a n tf l o a t i n gi s l a n do nt h el a n d s c a p ew a t e rs u r f a c e s u i t a b l y a f t e rc o m p u t a t i o n ，t h a ti fc o v e r e d2 0 p l a n tf l o a t i n gi s l a n do n2s u r f a c ef l o w w e t l a n d s ，c a np u r i f yb o d 5 ，s sa n dt np u r i f y i n gr a t ee n h a n c e2 4 ，6 6 8a n d3 3 3 p e r c e n t a g ep o i n t s ；( 2 ) c o n t r o lw e t l a n dw a t e rp o w e rl o a ds u i t a b l i l y t h es u i t a b l ef l u c t u a t i o n m a yb e t w e e n0 15 o 5 m d ，c a u s e si t sw a t e rp o w e rl o a dt e n d st ob eb e s t ，c a ns u f f i c et o o b t a i nt h eg o o dp u r i f i c a t i o ne f f e c t ；( 3 ) d e s i g n st h ew i n d sw a t e rw a t e r f r o n t ，w h i c hc a n i n c r e a s et h ew a t e rb o d yi nw e t l a n dr e s i d e n tt i m e ，a n dr a i s et h ew e t l a n dp u r i f i c a t i o n e f f i c i e n c y ( 4 ) p u t si nt h em o l dm u s h r o o ms p a w na n di n c r e a s e st h es u b m e r g e dp l a n t t r a n s p l a n t i n g ，i tm a yi n c r e a s et h es e w a g et h en i t r a t i o nr a t e ，t h eo x y g e nc o n t e n t ，a n dr a i s i n g t h es e w a g ep u r i f y i n gr a t e ( 5 ) i n c r e a s e st h ee r u p t i v ef o u n t a i na n dt h ew a t e r f a l la n ds oo ni n t h el a n d s c a p ew a t e rb o d y , t oi n c r e a s et h eo x y g e nc o n t e n ti nt h ew a t e r , p r o v i d ef o rt h e o x y g e nf u n g u s ，c a r r i e so nt h eo r g a n i cm a t t e ra n dt h ed e g e n e r a t i o n , r e d u c et h eb o d v a l u e ( 6 ) c h a n g ec o n s t r u c t e dw e t l a n dt y p el a y o u ts u i t a b l i l y , p u tt h ep u r i f i c a t i o ne f f i c i e n c yh i g h s u b s u r f a c ef l o ww e t l a n da r r a n g e m e n ti nt h ep a r ku p s t r e a m ，w i l lp l a yt h em a i nw e t l a n d p u r i f i c a t i o n ， a n dp u tt h e l a n d s c a p es u r f a c ef l o ww e t l a n da r r a n g e m e n ti n t h ep a r k d o w n s t r e a m ，e n t e r st h ew a t e rt ot h ew e t l a n dt oc a r r yo nt h ea f t e r - p u r i f i c a t i o n ( 7 ) m a yu s e t h ep u r i f i e dw a r et oc a r r yo nt h ew e t l a n dp l a n t sc u l t i v a t i o na tc o n s t r u c t i o ni n i t i a lp e r i o d ， a f t e rt r e a t i n gt h ew e t l a n dp l a n tg r o w t hi sa tt h es t e a d ys t a t e ，t h e ni n t r o d u c e st h er i v e r sa n d t h en e a r b yv i l l a g e r s s a n i t a r ys e w a g e 。 k e y w o r d s ：k u n m i n gc i t y ；w u j i a t a n gw e t l a n dp a r k ；p u r i f i c a t i o nb e n e f i t ；a n a l y t i c a ls t u d y v 目录 1 引言1 2 国内外人工湿地研究概况3 2 1 人工湿地的概念及类型3 2 1 1 人工湿地的概念3 2 1 2 人工湿地的分类3 2 1 3 人工湿地的净化机理及特点5 2 1 4 人工湿地其他处理技术7 2 2 国内外研究现状及发展趋势8 2 2 1 国外人工湿地相关理论与实践8 2 2 2 国内人工湿地相关理论与实践1 0 2 2 3 小结1 3 2 3 研究目的意义1 3 3 研究内容、方法和技术路线1 5 3 1 研究内容1 5 3 2 研究方法1 5 3 3 技术路线1 6 4 昆明市现状1 7 4 1 昆明概况1 7 4 1 水污染现状1 7 4 2 湿地建设及修复现状2 0 5 五甲塘湿地公园建设及规划背景概述2 2 5 1 建设背景概况2 2 5 1 1 地理位置、地形地貌及气候条件2 2 5 1 3 建设的必要性2 3 5 2 规划概述2 3 5 2 1 规划设计理念2 4 5 2 2 规划主要内容2 4 6 污水净化效益分析3 0 6 1 公园内水源分析及湿地类型布局3 0 6 2 湿地处理流程3 2 6 3 人工湿地面积3 3 6 4 净化效应评价公式及理论数据的确定3 4 6 4 1 净化效益评价公式的确定3 4 6 4 2 理论数据的确定3 6 6 5 湿地的去污能力计算3 9 6 5 21 号表面流湿地去污能力3 9 6 5 1a 号潜力湿地去污能力4 0 6 5 32 号表面流湿地去污能力4 2 6 5 43 号表面流湿地去污能力4 3 6 5 44 号表面流湿地去污能力4 6 6 5 5b 号潜力湿地去污能力4 7 6 6 五甲塘湿地去污能力分析4 9 7 提高污水净化效率的策略5 3 7 1 景观水面上适当增加植物浮岛5 3 7 2 适当控制湿地水力负荷5 5 7 3 改变景观水体形态来减少水流停滞和死角现象5 5 7 4 投放菌种和增加沉水植物的栽植5 6 7 5 景观水体内增加喷泉或涌泉跌瀑等充氧设施5 7 7 6 适当改变人工湿地的流程布局5 8 7 7 初期可先采用经污水处理厂净化过的水进行湿地培育5 8 8 结论与讨论6 0 8 1 结论6 0 8 2 讨论6 2 参考文献6 5 致谢7 1 1 引言 1 引言 湿地具有很高的经济价值和生态功能，被誉为地球的“生物超市”和“自然之 肾川，是自然界最具生产力的生态系统和人类最重要的生存环境之一髓1 。它不但能 为人类提供各种生活资料和能源物资，也具有调节气候、净化环境、涵养水源、调 蓄旱涝、保持海岸线和维护生物多样性等多种生态功能。此外，湿地以其独特的自 然景观和丰富的生物资源，正成为近年来教育科研、观光旅游的新热点，也是地球 和全人类不可缺少的资源和财富。 然而，随着人类社会经济的发展，湿地环境却受到了强烈的冲击和破坏。尤其 是上世纪中叶以后，无视环境保护意识和盲目的工业化、城市化建设，对自然资源 的无序开发和过度利用，导致世界上的湿地数量、质量和面积急剧下降，湿地生态 环境受到严重破坏。据统计，至上世纪8 0 年代，美国已丧失4 7 0 0 万公顷湿地，占 湿地总面积的5 3 口1 。即便现在，美国湿地仍以每年8 1 6 万公顷的速度消失“3 。其 他一些国家如德国己丧失5 7 的湿地，法国更是达到了6 7 。我国湿地资源丰富， 类型齐全，总面积居世界第三位。但由于过度围垦，环境污染、盲目开发等原因， 湿地环境也遭到了巨大的破坏。据文献资料估计，从1 9 5 0 到1 9 8 0 年的3 0 年间，中 国自然大湖泊从2 8 0 0 个减少到2 3 5 0 个，湖泊总面积减少了1 1 0 5 。现仍有9 5 2 的大面积湿地受到育目开垦和改造、环境污染、资源过度利用、水土流失和泥沙淤 积等威胁嫡1 。 滇池周边的湿地面积也由于城市发展，围湖造田、围湖造塘，逐步在退化减少， 对滇池的环湖湿地生境造成了严重的影响，并且由于城市生活污水的排入和周边农 业面源污染及工业污染，也导致了滇池水质严重污染。滇池主要水系有1 2 个，主要 入湖河流2 9 条。据昆明市环保部门监测数据显示：滇池水质1 9 8 8 年以来基本为5 类、劣5 类。现在内海水质劣5 类，属重度富营养状态；外海水质5 类，属中度富 营养状态，与保护目标差距甚远。在已监测的新老运粮河、西坝河、船房河、篆塘 河等1 9 条入湖河流中，9 0 以上的河道水质均为劣5 类，上游水质优于中下游。在 入湖污染总量构成中，城市生活污染仍占主要地位，占入湖总量的5 2 7 4 ，流域 污染负荷主要来源城市生活。随着昆明城市规模扩大、人1 3 增加，城市生活污水排 1 昆明五甲塘湿地公园污水净化效益分析研究 放量及污染负荷急骤增长，由于污水处理厂配套管网建设滞后，不能彻底、有效收 集污水，旱季仍有4 0 以上的生活污水得不到处理砸1 。与上世纪八十年代初相比， 入湖主要污染负荷总量仍呈大幅上升趋势。 为了保护滇池、保护昆明湿地资源和净化城市生活污水，昆明市斥资1 亿，打 造昆明市第一个城市湿地公园五甲塘湿地公园，它同时也是云南最大的一个湿 地公园。如果建成，将会对昆明城市湿地起到重要的修复和保护作用，还能够形成 湿地景观，起到净化城市污水的作用。 然而五甲塘湿地公园能否起到对入公园的河流污水起到有效地净化效果，能否 成功的修复五甲塘衰退和受污染的湿地现状，还有待考证。利用定量化的手段分析 该公园的污水净化效益是一个合理适用的方式。通过净化效益分析，可以获知公园 的湿地规划在污水净化方面能够达到什么样的效果，该规划是否可行，以及可以采 取哪些策略进行及时的弥补。 2 2 国内外人工湿地研究概况 2 国内外人工湿地研究概况 2 1 人工湿地的概念及类型 2 1 1 人工湿地的概念 人工湿地的定义，目前有很多说法，在湿地公约中，广义的人工湿地包括 水产养殖、灌溉地、盐池、污水处理池、运河和水库等等，狭义的人工湿地则是指 为处理污水而人为设计建造的、工程化的湿地系统。这种湿地系统是在一定长、宽 比及地面坡度的洼池中，由土壤和基质填料( 如砾石等) 混合组成填料床，污水在 床体的填料缝隙或床体的表面流动，并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、 抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物( 如芦苇、水葱) ，形成一 个具有污水处理功能的独特的生态系统，故人工湿地称为构筑湿地( c o n s t r u c t e d w e t l a n d ) ，国外更有人称之为生态滤池盯1 。 人工湿地系统主要由以下五部分构成嘲：( 1 ) 具有透水性的基质：如土壤、砾 石；( 2 ) 好氧和厌氧微生物；( 3 ) 适应在经常处于饱和状态的基质中生长的植物： 如：芦苇；( 4 ) 无脊椎或脊椎动物；( 5 ) 水。其中前三个方面是人工湿地中最主要 的组成内容。 2 1 2 人工湿地的分类 人