南四湖入湖河流人工湿地综合评价研究 ——以小魏河人工湿地为例

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随着点源和面源污染控制工作的有效实施,南四湖入湖河流水质得到改善,但与国家地表水Ⅲ类水质的标准还有一定距离。因此,以已建成的南四湖入湖河流人工湿地为研究对象,进行综合评价并提出优化建议,对南四湖水质的改善和人工湿地的长期运行具有建设性意义。鉴于此,本文以小魏河人工湿地工程为例,从进水口至出水口确定7个点进行水样采集,每次取水量约1.5L,选取CODcr、NH3-N、TN、TP、SS、p H、TDS、电导度和盐度为监测指标,分析人工湿地沿程水质净化效果;对小魏河进行水质评价,另将上级河流新薛河所建人工湿地工程进行对比,探究经济指标和农作物结构对人工湿地水质的影响;对小魏河人工湿地工程进行综合评价并提出优化建议。所得到的主要结论如下:(1)小魏河人工湿地对水体有较好的净化效果。小魏河p H值在7.98-8.48范围内,水质呈弱碱性;CODcr、NH3-N、TP、SS、TDS、TN的超标率分别为0%、0%、0%、0%、57.14%和100%,整体去除率分别为23.52%、42.98%、13.79%、84.75%和75%。其中,TN和SS起始浓度最大但沿程净化效果较突出,各采样点去除率均为正值;CODcr、NH3-N和TP存在去除率为负值的采样点;TN与湿地面积、SS与水生植物密度均呈显著相关。(2)利用AHP模糊层次综合评价模型,对小魏河人工湿地进行水质评价。小魏河人工湿地采样点1-6点均为V类水,7点即出水口为Ⅳ类水,指数为0.5191,未达到目标水质;各水质指标中,首要污染因子为TN。将其与新薛河人工湿地进行对比,新薛河人工湿地采样点1-4点为V类水,5-6点为Ⅲ类水,7点即出水口为Ⅱ类水,指数为0.3985,达到目标水质。小魏河所在的滕州市工业废水和生活污水排放量大,且农作物结构类型为蔬菜型,对肥量和不同养分的需求更大,是小魏河水质状况不理想的主要原因。(3)小魏河人工湿地综合评价分数为80.396,评价等级为优。一级指标中,选址适宜性、构建、运行效果与管理、成本费用分析、生态系统服务价值和社会效益的分数分别为8.232、16.694、14.002、9.974、22.410和9.084。二级指标中,植物设计、填料设计、出水水质、提供就业、位置、土壤及年降雨量等分数均在3分及3分以下,其余二级指标均在4分及4分以上。根据评价结果,小魏河人工湿地需加大水生植物种植密度,增加种植种类;加强对周边工厂和农田的宣传教育与培训措施;在当地适当进行跨流域补水和构建河塘互补工程,可改善人工湿地水质净化效果,实现洪水资源化。
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