河流是城市與自然的血脈，其健康狀況直接關(guān)系到流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境與居民生活質(zhì)量。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，大量未經(jīng)妥善處理的工業(yè)廢水、生活污水以及農(nóng)業(yè)面源污染排入河流，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化、黑臭現(xiàn)象頻發(fā)，生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化。面對(duì)日益嚴(yán)峻的河流水污染問(wèn)題，尋求高效、生態(tài)且可持續(xù)的治理技術(shù)至關(guān)重要。其中，在主河道兩側(cè)建設(shè)表流人工濕地，正成為一種備受矚目的創(chuàng)新性治理策略。
表流人工濕地：一種自然的凈化系統(tǒng)
表流人工濕地是一種模擬天然濕地結(jié)構(gòu)與功能的人工生態(tài)系統(tǒng)。它通常由預(yù)處理單元、濕地植物（如蘆葦、香蒲、菖蒲等）、適宜的基質(zhì)（如土壤、砂石）以及微生物群落構(gòu)成。污染水體在濕地內(nèi)以較淺的、可見(jiàn)的地表流形式緩慢流過(guò)，通過(guò)與植物根系、基質(zhì)以及附著其上的豐富微生物膜進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的物理、化學(xué)和生物作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的高效去除。
其凈化機(jī)理主要包括：
- 物理沉降與過(guò)濾：懸浮固體、顆粒物在流速減緩時(shí)自然沉降，被基質(zhì)和植物根系截留。
- 植物吸收與轉(zhuǎn)化：濕地植物直接吸收水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，合成自身組織，并通過(guò)收割植物將其從系統(tǒng)中移出。
- 微生物降解：附著在基質(zhì)和植物根系表面的龐大微生物群落（如硝化菌、反硝化菌等）是凈化過(guò)程的核心。它們通過(guò)復(fù)雜的生化反應(yīng)，將有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水，并將含氮化合物轉(zhuǎn)化為氮?dú)忉尫诺酱髿庵小?/li>
- 化學(xué)作用：基質(zhì)中的一些成分可通過(guò)吸附、沉淀等作用去除重金屬等污染物。
主河道兩側(cè)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用模式
將表流人工濕地系統(tǒng)建設(shè)于主河道兩側(cè)，相較于傳統(tǒng)的末端集中式污水處理廠或單純的河道清淤，具有多重顯著優(yōu)勢(shì)：
1. 空間利用高效，形成生態(tài)緩沖帶
利用河道兩岸的灘地、荒地或退化的河岸帶進(jìn)行建設(shè)，不占用大量新增建設(shè)用地。這些濕地如同給主河道戴上了“綠色腎臟”，形成一道連續(xù)的生態(tài)凈化緩沖帶，能持續(xù)處理河道水體及沿岸匯入的支流、地表徑流污染。
2. 原位凈化，改善河道生境
這是一種原位修復(fù)技術(shù)。通過(guò)導(dǎo)流設(shè)施，將部分或全部主河道水流引入兩側(cè)的濕地系統(tǒng)進(jìn)行凈化，凈化后的清水再回流至主河道。這一過(guò)程不僅去除了污染物，還增加了水體的溶氧量，為水生生物創(chuàng)造了更適宜的棲息地，有效促進(jìn)了河流生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)。
3. 運(yùn)行成本低廉，景觀與生態(tài)價(jià)值兼具
表流人工濕地主要依靠太陽(yáng)能和自然能驅(qū)動(dòng)，無(wú)需大量添加化學(xué)藥劑，后期運(yùn)維管理簡(jiǎn)單，能耗和成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)污水處理工藝。生長(zhǎng)茂盛的濕地植物群落能美化河岸景觀，提升生物多樣性，為市民提供親水、觀鳥(niǎo)、休閑的生態(tài)空間，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。
4. 應(yīng)對(duì)面源污染，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效治理
對(duì)于難以收集和集中處理的農(nóng)業(yè)面源污染、城市初期雨水污染，河岸濕地能起到極佳的攔截和凈化作用，是控制面源污染進(jìn)入主干河流的關(guān)鍵屏障。
典型的應(yīng)用模式可以是：在主河道一側(cè)或兩側(cè)，根據(jù)地形和水文條件，構(gòu)建串聯(lián)或并聯(lián)的多級(jí)表流濕地凈化單元。通過(guò)閘壩或水泵控制，使河水以可控的流量和流速流經(jīng)濕地，確保足夠的停留時(shí)間以達(dá)到最佳凈化效果。
實(shí)施挑戰(zhàn)與展望
盡管優(yōu)勢(shì)明顯，但在主河道兩側(cè)建設(shè)表流人工濕地也面臨一些挑戰(zhàn)，如需要較大的土地空間（在土地緊缺區(qū)域受限）、凈化效果受氣候（特別是低溫）影響、設(shè)計(jì)和管理需專(zhuān)業(yè)化以確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等。
這一治理策略的發(fā)展方向在于：
- 與現(xiàn)有工程措施協(xié)同：將人工濕地與污水管網(wǎng)完善、污水處理廠提標(biāo)改造、生態(tài)護(hù)岸建設(shè)、河道內(nèi)源污染治理等措施相結(jié)合，形成“源頭減排、過(guò)程控制、末端治理”的全流域、系統(tǒng)性治理體系。
- 精準(zhǔn)化與智能化設(shè)計(jì)：根據(jù)不同河段的水質(zhì)特征、污染負(fù)荷和生態(tài)目標(biāo)，進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)濕地進(jìn)水流量、水質(zhì)、植物生長(zhǎng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能調(diào)控。
- 強(qiáng)化公眾參與與科普教育：將人工濕地打造為環(huán)境教育基地，讓公眾直觀了解水凈化過(guò)程，提升全民節(jié)水、護(hù)水意識(shí)。
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在主河道兩側(cè)建設(shè)表流人工濕地，是將灰色基礎(chǔ)設(shè)施（工程措施）與綠色基礎(chǔ)設(shè)施（生態(tài)措施）相結(jié)合的典范。它不僅是凈化水體的有效工具，更是重建健康河流生態(tài)系統(tǒng)、恢復(fù)河流自然風(fēng)貌的重要途徑。面對(duì)復(fù)雜的水污染問(wèn)題，我們應(yīng)更多地遵循自然規(guī)律，善用生態(tài)之力，讓河流在“綠色腎臟”的滋養(yǎng)下重?zé)ㄉ鷻C(jī)，實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共生。
