水循環處理與園林景觀的融合——以鄭州市鄭東新區人工濕地公園為例

2024年2月13日發(作者：張明文)

第３ｌ卷第４期　河　南　林業科　技　ＶＯ１．３ｌＮｏ．４　２０ｌ１年ｌ２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｃ．２０１１　水循環處理與園林景觀的融合　——以鄭州市鄭東新區人工濕地公園為例　劉駛，徐玉成，許新太　（鄭州市鄭東新區管委會，河南４５００４６）　摘要：對人工濕地與城市公園結合的實例一鄭州市鄭東新區人工濕地公園進行了調研，從公園建設背景、基　本概況、人工濕地結構組成、凈化原理和效果及景觀功能等方面分析研究，提出建設人工濕地公園對科學利用　水資源、建設節約型社會、打造特色園林景觀具有重要的現實意義。　關鍵詞：園林；人工濕地；水循環；凈化；節水；　中圖分類號：Ｓ　７３１．９　文獻標識碼：Ｂ　文章編號：１００３—２６３０（２０１１）０４—００１７—０３　水是城市的靈魂，大到一個城市或新城區，小　能長期保持良好的水質，鄭東新區在規劃建設之初　到一個公園或居住區，其規劃設計，都會或多或少　就充分考慮所處區域位置和氣候特點，對生態環境　融入水的元素。　建設至關重要的水資源進行科學合理的綜合利用。　人工濕地公園正是水循環處理及綜合利用和園林　１人工濕地公園建設背景　景觀建設相融合的創造性成果。　鄭州市位于河南省中部偏北，北臨黃河，西依　２鄭東新區人工濕地公園概況　嵩山，東、南為黃淮平原，整體呈西高東低的態勢。　鄭東新區處于鄭州市東部，地勢低洼，河網縱橫交　鄭東新區人工濕地公園位于ＣＢＤ外環和南北　錯，魚塘星羅棋布。按照鄭東新區總體規劃中引入　運河交匯處，占地４萬余ｒｎ２，由１個溫室、１個控　的生態城市、共生城市、新陳代謝城市、環形城市　制室、１６個碎石床和１６個生物塘組成。它由黃河　等先進的城市發展理念，要通過道路、河渠、湖泊　勘測規劃設計有限公司設計，水系統部分由河南建　的綠化建設構建生態回廊，并將龍湖生物圈與嵩山　達工程建設監理公司監理、北京中關村開發建設股　生物圈、黃河生物圈有機相連，形成生態城市。按　份有限公司承建，園林綠化部分由杭州園林工程監　照“水繞城轉”，“城在水中”及“以水為脈，以綠　理有限公司監理、杭州天開市政園林工程有限公司　為基”的規劃設計理念。金水河、熊兒河、七里河、　施工。水處理系統２００６年５月份試運行，２００６年　東風渠穿越鄭東新區并在交匯，和人工運河，規劃　ｌ２月份公園竣工驗收。園林景觀部分獲得河南省優　的龍湖、龍子湖，構成了鄭東新區獨特的生態水系。　質工程。　水資源的開發利用是鄭東新區實施“水域靚　鄭東新區人工濕地公園是東區首次大規模采　城”建設的重要內容。根據“組團式”開發的概念，　用人工濕地技術建設的生態保護主題公園和生物　城市基礎設施分區建設，相繼完成了如意湖、如意　環境教育基地，該系統主要是負責處理ＣＢＤ如意　河（部分）和昆麗河的開挖，形成了綠樹成蔭、河　湖水和運河水。系統日處理水量約為１０　０００　。最　流湖泊相映、碧波蕩漾，富有魅力和特色的現代化　大日處理可以達到２０　０００ｍ。，也是目前全國城市生　城市。但因其他河渠的綜合整治尚未完成，目前只　態濕地水體處理系統中水處理能力最大的人工濕　對人工湖和運河封閉蓄水。為保證相對封閉的水體　地工程之一。經該系統處理后，流回如意湖的水質　收稿日期：２０１１—０９—１５　作者簡介：劉設（１９７３一），男，河南登封人，園林工程師，主要從事園林景觀建設施工管理工作。　

ｌ８　河　南　林業科技　第３ｌ卷　達到國標ＧＢ３８３８—２００２Ⅱ類水質，使中心湖水表體　經常保持在國家Ⅲ類水質標準。　３人工濕地公園凈化功能　３．１濕地的功能　中的氮、磷元素，既起著凈化水體的作用，同時也　是很好的綠化觀賞植物。　（２）中央控制系統是整個濕地水質凈化系統　的控制監測中心，其內設置有水質分析實驗設備、　配電控制系統、濕地監視系統及管理人員辦公設施　等。　濕地具有物質生產、大氣組分調節、水分調節、　凈化、提供動物棲息地、調節局部小氣候等多種功　能，特別是濕地能夠分解、凈化環境物，起到“排　（３）溫室主要是解決水生植物的過冬及來年　春季種苗培育問題。　毒”、“解毒”的功能，因此被人們喻為“地球之腎”。　而人工濕地公園就是充分利用濕地中有相當一部　分的水生植物（包括挺水性、浮水性和沉水性的植　物），具有很強的清除毒物的能力，是毒物的克星。　據測定，在濕地植物組織內富集的重金屬濃度比周　圍水中的濃度高出ｌ０萬倍以上。正因為如此，人　們常常利用濕地植物的這一生態功能來凈化污染　物中的病毒，有效的清除了污水中的“毒素”，達　到凈化水質的目的。　３．２人工濕地系統的組成　（４）給排水管線和配電系統是濕地與中心湖　之間及濕地各池之間給水連接、水體循環等服務配　套設施。　３．３人工濕地公園水循環處理過程　鄭東新區人工濕地體現了生態、環保和可持續　發展的理念，符合科學發展觀的要求。凈化水質技　術摒棄了傳統的過濾、撒藥等污水處理方法，主要　利用植物的化學作用、微生物的生物降解及填料的　物理作用，吸收或者分解污水里的污染物質和營養　物質，使污水得到深度凈化，實現水資源的循環利　用，而且，水處理過程不存在異味，冬季低溫不影　響水處理效果。　如意湖和運河水首次注入原水，補水主要為收　納城市雨水和周邊高層建筑施工降水。依據水質監　測狀況，當如意湖湖區水體需要凈化處理時，由水　泵將水經地下管道抽送至人工濕地。進入濕地后，　鄭東新區的人工濕地系統主要由中央控制系　統、溫室、人工濕地及給排水管線和配電系統４大　部分組成。　（１）人工濕地是發揮水質凈化作用的主體。　由４個跌水曝氣池、８塊濕地及連通管線組成，每　個跌水曝氣池供應兩塊濕地用水。　跌水曝氣池為漿砌卵石結構，每個曝氣池分為　級跌水池、二級跌水池、三級跌水池，通過這種　一先經過跌水曝氣池加氧，然后依次流經一級生物　池、一級碎石床、二級生物池、二級碎石床進行過　濾、除磷氮，最后經地下管道流回ＣＢＤ湖區　經　過處理的再生水不僅可以補充ＣＢＤ如意湖及周邊　瀑布式流水的方式，為濕地水體進行充氧，增加水　，　體的氧元素。　每塊濕地由一級生物池、一級碎石床、二級生　物池和二級碎石床組成，碎石床內和生物池內栽種　水生植物，包括：香蒲、蒼蒲、美人焦、蘆葦、水　竹、水蔥、水芹菜等，這些水生植物能夠吸附水體　公園水景用水，還可以用于景觀綠化澆灌，同時，　還具有調節局部微氣候、改善小區域生態環境的功　能。如圖ｌ所示。　　一鑒ｌ　黹　ＨＬ　．二：二二：　’。’。　。。　。。。。。。．—　一一—。。。’。。　。。‘　。　—。‘　。　‘　｝＋一　‘‘‘‘‘　‘‘　。——一　　水　Ｉ　Ｌ。　。。　。　。　’。。‘　。’　’　—Ｊ　Ｉ　沉　妻磊　ｈ　蠢　！遂　一一一一一一一——　！　Ｉ　圖１　人Ｔ濕地水處理系統流程圖　３．４人工濕地的水質凈化原理　鄭東新區ＣＢＤ人工濕地水質凈化系統是利用　生態系統中物理、化學、生物的３重協調作用，通　過過濾、吸附、沉淀、植物吸收、微生物降解等方　法，實現了對污染物質的高效分解和凈化。水質凈　化系統不僅能去除有機物，而且能脫氮除磷、去除　

第４期　劉議等：水循環處理與園林景觀的融合　１９　重金屬。本科研技術系統是由國家環境保護總局華　南環境科學研究所資深研究員、享受國務院特殊津　公園則是其中最獨具特色的景觀綠地。　公園規劃充分融合水循環處理和園林景觀兩　方面的因素，以綠化為底，水系統分布其中。園內　共種植有１１０多種水生及園林植物，以不同的生態　習性創造不同的生態環境和景觀效果，不但增加了　濕地公園內景觀的多樣性，而且對濕地生態平衡起　著重要的作用。公園中心區域是回轉曲折的生態水　體，取太行石布設水岸，水中荷花點綴，岸邊局部　設木平臺和花架，幽靜自然；中層沉淀池內主要種　貼專家汪俊三教授經過多年研究取得的成果。該技　術已通過國家環保總局鑒定，達到國際同類研究領　先水平，并獲得２００２—２００４年度國家環保總局科技　進步獎。　凈化系統首先將污染水中的鐵離子氧化除銹。　這個程序由跌水氧化及除銹濾池處理。　污水中污染物可分３類，第１類污染物為懸浮　物、第２類污染物為有機污染物；第３類污染物為　無機鹽氮Ｎ和磷Ｐ。　懸浮物的去除主要靠沉淀作用和被吸附作用，　以植物碎石床為主的綜合生態處理工藝的去除效　果非常好，當水力負荷小于０．８　ｍ３／ｍ。，其去除率都　在９５％以上。　有機污染物的去除是靠本工程中的高等水植　物塘植物的根系和植物碎石床中的植物根系、碎石　面上的生物膜，能有效的將污水中的有機顆粒和膠　體吸附，隨后被微生物降解。植物碎石床對主要有　機污染物ＢＯＤ５的去除率，在水力負荷０．４～０．６　ｍ：ｊ／ｍ　?ｄ情況下，一般在８０％～９０％之間。　對磷的去除是通過微生物的積累、植物的吸收　和碎石床的物理化學等幾方面的協調作用共同完　成的。　對氮的去除是依據富營養化湖水中的氮一般　主要以有機氮和氨氮的形式存在，有機氮在人工濕　地系統中被異養微生物首先轉化為氨氮，而氨氮在　硝化菌的作用下被轉化為無機的亞硝態氮和硝態　氮，而后一部分被植物根系吸收，另一部分在厭氧　條件下通過反硝化菌的作用從系統中逸出。　實踐證明，人工濕地對ＣＢＤ如意湖的水體凈　化具有非常明顯的效果。　４人工濕地公園景觀功能　因人工濕地公園位于鄭東新區中央商務區　（ＣＢＤ）內外環路之間且緊鄰運河，優越地理位置　要求其不僅滿足水處理功能，還必須具有良好的城　市園林景觀效果，兩者相輔相成、缺一不可。作為　鄭東新區核心區和鄭州市的商務中心區的ＣＢＤ，規　劃總面積約３．４５　ｋｍ　。環形規劃的高層建筑和大面　積的生態綠地及水體共同營造“水域靚城”的城市　景觀。ＣＢＤ規劃公園總面積約１５０萬ｍ　，包括：　城市公園（其分石、水、竹、土、木、禪６類）、　河川公園、中央公園和鄭州之林公園等，人工濕地　植蘆葦、香蒲等水生植物，郁郁蔥蔥、風生水起；　外層合理種植各種園林植物，景觀效果突出。整個　人工濕地公園以水系為貫穿主線，以小橋，花架為　襯托，木道穿插、步移景異。從外部看是一個環境　優美的城市綠地，進入內部則別有洞天一完全是一　幅身居鬧市難以觀賞到的濕地畫面，讓到此的游人　充分享受到獨有的自然風光而流連忘返。　５人工濕地公園建設投資及運行費用　－與同等規模的污水處理廠相比，其建設費和運　行費用僅相當于后者的１／２和１／５。　５。１投資比較　人工濕地的投資約為二級污水處理工藝的　４１．　。二級污水處理一般１噸水投資費為２　０００元，　人工濕地投資費約為８００元。　５．２運行費用比較　人工濕地運行不需要電耗　年運行費用約為為　二級污水處理廠運行費的１２．５％。二級污水每處理１　噸水直接費用為０．５元，人工濕地每處理１噸水直　接費用為０．１元。　６結束語　鄭東新區人工濕地公園是集污水處理、環境保　護、科普教育和休閑觀賞等功能于一體的水處理先　鋒技術，不但具有生態環保的功能優勢，而且建設　成本、運行管理費用低廉。先后被全國節約用水辦　公室等部門命名為“全國節水教育基地”　、“河南　省節水教育示范基地”和“鄭州市科普教育基地”。　另外，該系統通過與園林景觀設計相結合，充分利　用濕地內的綠色植物和水體，在發揮水質凈化功能　的同時，又為城市環境營造了一處獨具特色的休閑　觀賞景區。　（責任編輯：千團榮）