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摘要：海绵城市是指城市在适应环境变化和应对雨洪带来的自然灾害时，能够像海绵那样发挥弹性功能，对雨水进行吸收、积蓄、下渗、净化，在必要时能够释放出来，可用渗、滞、蓄、净、用、排六字概括。海绵的特性主要体现在下雨的时候吸水并储存起来，需要用水时在再放出来。本文结合海绵城市的定义、基本要求和人工湿地的建设标准，探讨人工湿地与海绵城市之间的关系。首先分析人工湿地的组成要素，再研究分析了对湿地中主要污染物的处理机制和效果，得出人工湿地的优势和对城市的积极意义。从而根据人工湿地的优势得出对海绵城市建设重要的作用。
关键词：人工湿地；生态结构；光化学氧化
引言
长期以来，我国一直是世界第一人口大国，人口众多带来的首要环境问题便是社会污水排放量的增长，这严重影响到了我国民众的生活质量以及生态环境建设工作。经过实践证明，相比其他治理措施，为人工湿地在海绵城市建设中拥有着非常巨大的优势，如应用和维护起来相对简单、成本较低以及治理效率高等，除此之外，采用人工湿地的治理方法也符合现阶段我国绿色生态环境建设工作的要求
1、概述
海绵城市是指城市在适应环境变化和应对雨洪带来的自然灾害时，能够像海绵那样发挥弹性功能，对雨水进行吸收、积蓄、下渗、净化，在必要时能够释放出来，可用渗、滞、蓄、净、用、排六字概括。海绵的特性主要体现在下雨的时候吸水并储存起来，需要用水时在再放出来。人工湿地是指人工建造的湿地工程，比如氧化塘、生态浮岛、湿地公园、雨洪公园等，主要建设目的是净化污水。对于一个具有复合功能的人工湿地，应具体包括净化受纳水体的水质，储存雨水、减缓地表径流，以及顺便起到美化环境的作用。人工湿地正好体现了海绵城市所要求的滞、蓄、净等功能。因此，对人工湿地的深入研究并在海绵城市建设中广泛应用人工湿地，可能取得比较好的效果。
2、人工湿地
2.1人工湿地的构造
人工湿地主要由污水、基质、植物和微生物组成。污水在人工湿地的基质中进行水平或垂直流动；基质主要包括土壤、卵石、砂砾石、炉渣等；植物主要由水生植物组成；微生物主要由细菌、真菌和放线菌组成，细菌在微生物中占主要比例，其中包括好氧菌（如硝化菌）、厌氧菌（如反硝化菌）、兼性厌氧菌（如聚磷菌）等等。
2.2人工湿地的类型
人工湿地按照进、出水方式的不同可以将其分成三种类型，分别为表面流人工湿地（FWS）、垂直流人工湿地（VFW）和潜流人工湿地（SFS）[3]。表面流人工湿地（FWS）是污水在人工湿地的表层进行流动，一般会在湿地的周围建造一定高度的矮墙，来维持湿地表面的水深，这种湿地的水位一般较浅，大多在0.1～0.6m。表面流人工湿地具有以下优点：（1）水面能够与空气直接接触；（2）对各类污染物的去除效果都好；（3）设计简单、建设成本低、运行维护简单。同时还有以下缺点：（1）占地面积大；（2）卫生条件差，污水直接暴露在空气中会散发臭味；（3）受气候条件影响大，冬季水面易结冰，夏季易滋生蚊蝇；（4）负荷低，去污能力有限。垂直流人工湿地（VFW）是污水在湿地中做纵向流动，通过穿过不同的介质层来达到净化水质的目的。垂直流人工湿地的优点主要有：（1）占地面积小、处理效率高；（2）湿地埋藏在地面下，受气候影响小，对空气污染小；（3）地上可作为城市景观用地。缺点主要有：（1）建设成本较高，运行维护较复杂；（2）布水系统和集水系统较复杂。潜流人工湿地（SFS）分为水平潜流式和垂直潜流式两种。污水在潜流人工湿地中的流动都是先通过湿地介质再通过植物根系，该种类型的湿地可建在地面以下，占地面积较小，卫生条件好，不会散发臭味，污水处理效率高。
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3、人工湿地在海绵城市建设中存在的问题及解决对策
3.1人工湿地在海绵城市建设中的应用
随着我国城市化进程的快速推进，城市水环境与绿地生态受到了巨大影响，国内许多城市饱受洪涝和缺水问题的双重困扰。随着海绵城市建设的推行，湿地作为城市之肾，在海绵城市建设中扮演着重要角色。许多城市建造的人工湿地在缓解城市水资源紧缺、水污染严重、城市内涝方面发挥巨大作用的同时，也打造了候鸟的栖息地，实现了植物的多样性，为人们提供了休闲场所，具有巨大的生态文化价值[。不同类型的人工湿地各有优缺点，在海绵城市建设中往往采用多种湿地组合的方式建成湿地公园，发挥其综合作用。
3.1.1节水治污
某某湿地公园采用一、二级潜流与三级表面流的组合方式，再结合调节塘等，创新性地把湿地处理过后的生活污水及工业废水作为湿地公园景观用水和枯水季的河湖生态补水，实现了污水的“零”排放，在减少污染物排放的同时，提高了污水的再生和利用率。湿地公园面积大、储水能力强，在工业园区内建设湿地公园，一方面便于废水的就近处理，另一方面人工湿地可作为园区应急的事故蓄水池，从而降低环境污染事故风险。
3.1.2雨洪管理
人工湿地中的浅滩结构和丰富的植物种类对雨水的吸收和净化作用使得其在城市雨洪管理中起着重要作用。在人工湿地建设中再结合透水铺装、雨水花园、下沉式生物滞留池和下凹式绿地等技术，可减少地表径流量，增加雨水径流时间，减小雨水流量系数，最终达到减少暴雨径流量的目的，从而缓解城市排水系统的压力，降低城市内涝发生的风险。
3.2选择合适的湿地植物进行种植
3.2.1湿地植物选择
第一，生存净化能力。湿地植物的生长都带有稳定性，所以选择植物时需要重点考虑其净化能力。生长稳定的植物种群一方面能够避免其他物种入侵，也能够将除草管理流程简化。同时，如果湿地植物的生长能力非常旺盛，则其在各个季节下覆盖率都能够得到保证。此外，如果湿地植物的根系十分发达，亦可以拥有优异的去污水平，达到净化水质的最终效果。第二，生态美学价值。这是选择湿地植物时需要重点关注的内容，因为人工湿地系统多融于城市近郊，加上占地面积大，所以需要保证美学价值，如此才能够同时达到自然美化和污水处理的效果。第三，经济效益。这也是植物选择的重点，例如芦苇等植物，应用于人工湿地中，既能够作为工业原料，同时也可以作为肥料，体现了较高的附属价值。
3.2.2植物品种的选择
搭配湿地植物时，不能选择单一的品种，否则将会因为季节性问题而降低湿地功能，一方面会对湿地系统的作用带来限制，另一方面也会导致资源浪费。地区、气候不同，地质条件也就存在很大的差异性，所以在考虑问题时必须要具有全面性。具体如可以将根系深浅的植物进行搭配，通过空间组合的方式减少浪费问题的发生，又如将能够吸收不同气体的植物进行相互搭配。
3.3在构建生态美学的同时实现调蓄内涝功能
人工湿地作为一个多元化的生态系统，不仅是为了满足城市水体的净化功能，同时也是一个提供城市美学价值与减缓内涝灾害的综合体系。一方面，在保障基础功能的前提下，应更多地考虑将人工湿地构建成为一个休闲放松的人与自然和谐景观区域。另一方面，为了减缓城镇内涝问题，需要适宜地考虑其满足雨水调蓄功能。例如某湿地公园，地形是外围高、中心低，湖体位于公园内偏中地带，降雨时雨水可以自动流入湖水中，但位于公园西侧地势较低处的人行景观桥却成为水患频发的地带，针对这一问题，可以通过工程手段将桥下积水引入到公园湖内，一方面可以解决积水的问题，另一方面也可以补充湖内水量，通过雨水资源缓解城市内涝。
结束语
总之，一个人工湿地，基本满足海绵城市建设理念中的渗、滞、蓄、净四个部分，如此多功能地小型生态系统将加快海绵城市建设的进程。总体而言，人工湿地对海绵城市的建设中改善城市的水生态及实现区域生态系统平衡以及可持续发展和美化环境起到至关重要的作用。
参考文献：
[1]过江洋，吴慧芳.人工湿地的发展及在海绵城市建设中的应用[J].市政技术，2017，35（06）：143-145+149.
论文作者:刘加昌
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/1
标签：湿地论文; 海绵论文; 城市论文; 植物论文; 污水论文; 内涝论文; 雨水论文; 《建筑模拟》2018年第19期论文;