人工湿地植物布置设计说明.docx
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人工湿地植物布置设计说明
新密市来集镇王堂中心村
生活污水治理工程
人工湿地植物布置设计说明
郑州大学环境科学研究院
二零一二年二月
新密市来集镇王堂中心村生活污水治理工程
人工湿地植物布置设计说明
一、工程情况分析
新密市来集镇王堂中心村生活污水治理工程采用四级潜流型人工湿地,对于所采用的湿地植物和布置设计有着特殊的要求。
植物作为湿地的重要组成部分对于湿地净化污水的作用能起到非常重要的影响,需因地制宜,充分考虑到去污效果、经济效益、生物多样性和景观协调性等因素,以便选择合适的湿地植物。
选择植物的原则:
（1）植物具有良好的生态适应能力和生态营建功能。
管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。
若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物，将会减少管理上尤其是对植物后续处理上的许多麻烦。
一般应优先选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。
（２）植物具有很强的生命力和旺盛的生长势。
①抗冻、抗热能力。
由于污水处理系统是全年连续运行的，故要求湿地植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。
②抗病虫害能力。
污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害,抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存,也直接影响其在处理系统中的净化效果.
③对周围环境的适应能力。
由于人工湿地中的植物根系要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的污染物,因此所选用的水生植物除了耐污能力要强外,对当地的气候条件、土壤条件和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。
（３）所引种的植物必须具有较强的耐污染能力。
水生植物对污水中的BOD５、COD、TN、TＰ主要是靠附着生长在根区表面及附近的微生物去除的,因此应选择根系比较发达,对污水承受能力强的水生植物。
（４） 植物的年生长期长，最好是冬季半枯萎或常绿植物．
人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此,应着重选用常绿的冬季生长旺盛的植物类型。
（5）所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁，具有生态安全性.
所选植物根据当地气候等现状条件确定，其应用较成熟和广泛，防止对本土植物形成生态威胁.
（6） 具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。
若所处理的污水不含有毒、有害成分,其综合利用可从以下几个方面考虑:
①作饲料，一般选择粗蛋白的含量〉20％（干重）的湿地植物;②作肥料，应考虑植物体含肥料有效成分较高,易分解；③生产沼气,应考虑发酵、产气植物的碳氮比,一般选用植物体的碳氮比为25—3０/１;④工业或手工业原料，如芦苇可以用来造纸，水葱、灯心草、香蒲、莞草等都是编制草席的原料。
由于城镇污水的处理系统一般都靠近城郊,同时面积较大,故美化景观也是必须考虑的。
然而在实际工作中，很多人工湿地的工艺设计者和建设者考虑得最多的是植物的独有性和观赏价值等表在因素,没有考虑到栽种该植物后的植株生长效果、湿地的运行效果、生长表现以及对生态的安全性等，导致人工湿地在运行一段时间后功能骤降或运行费用剧增,最后导致系统瘫痪或闲置。
（７）所选择植物在满足以上要求的同时,应尽可能选择价格低廉的植物种类以降低成本。
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二、设计说明
设计原则.根据本项目的整体设计要求和建设单位实际情况,本施工图设计应符合以下原则:
（1）确保湿地净水效果达标；
（2）尽量呈现其景观效果；（3）尽量减少施工费用。
结构形式：
潜流人工湿地8格,单格尺寸１2*12＊1。
2m。
具体植物布局及其尺寸见设计图。
考虑到以上多重因素,本项目主要选择黑麦草、西伯利亚鸢尾、泽泻、美人蕉、千屈菜、水葱、黄菖蒲、旱伞草等多种植物搭配。
为每级人工湿地都设计出不同的植物搭配和布局，在增强湿地功能性的同时,也增加了工程的观赏性.所使用各种植物简介如下：
1．美人蕉（Cａnnaindiｃa）
科属：
美人蕉属.
形态特征:
多年生进立草本，高1-２ｍ，植株无毛,有粗壮的根状茎夏秋季开花，花色有白、红、黄、杂色等。
6—8月开花．
栽培要点:
性喜阳光、温暖、湿润.
产地：
美洲，印度。
2。
黑麦草（Loliuｍpeｒｅｎne）
科属：
黑麦草属。
形态特征：
一年生或多年生草本,高约0.7—1ｍ，叶坚韧、深绿色。
栽培要点:
可春播或秋播，具有抗寒性好、不易倒伏、发芽快、再生迅速和高产的特点，苗期生长非常旺盛,对水分条件反应比较敏感，遇干旱要及时灌水，保持土壤湿润。
产地：
南欧、北非及西南亚.
3。
旱伞草（Cｙpｅrusａltｅrnifｏlius）
科属:
莎草属。
形态特征：
主干高ｌ—1.５米，直径3—5毫米（经栽培后可高5—７米，直径约３—5厘米），刚长出的幼竹节下具白粉；箨鞘无毛,深绿色,混杂有淡红褐色。
箨叶宽三角形至披针形。
茎下部的紧贴而扁平,上部的则叶面凹入水竹呈舟形;小枝常单生，有叶２—5片；叶鞘上部常具微毛，叶片矩圆状披针形,宽8-16毫米，除下面基部外无毛或近于无毛。
小穗丛生于具叶小枝的顶端，其下托以具有较缩小而呈卵形的叶片,小穗含小花三到四朵.
栽培要点:
性喜温暖湿润，通风良好,光照充足的环境,耐半阴,甚耐寒。
产地：
印度及印尼。
4.慈姑（Sagiｔtaｒia ｓagiｔtifｏlia）
科属:
慈姑属。
形态特征:
多年生挺水植物。
高达1.２m,地下具根茎,叶片着生基部，出水成剑形,叶片箭头状，叶柄较长。
沉水叶多呈线状，花茎直立，多单生，上部着生出轮生状圆锥花序,小花单性同株或杂性株,白色,不易结实．花期７—9月。
栽培要点:
有很强的适应性,在陆地上各种水面的浅水区均能生长，但要求光照充足,气候温和。
产地：
国内外均有分布。
5。
西伯利亚鸢尾（Ｉ。
sｉbirica）
科属:
鸢尾属。
形态特征:
根状茎短,丛生性强，花呈蓝紫色。
多年生草本，花期４－６月。
栽培要点:
石灰质弱碱性泥土为宜。
产地：
欧亚北温带.
６。
泽泻（Aliｓmａplantago-aｑuaｔｉｃa）
科属：
泽泻属。
形态特征:
多年生沼生植物,高0.５-1m，其根状茎较短，叶基生,叶片椭圆或卵形．泽泻夏秋季开白花，排成大型轮状分枝的圆锥花序,花两性。
栽培要点：
分株繁殖，对光照、温度、土肥无严格要求。
产地:
中国,朝鲜，印度等。
7。
千屈菜（ＳpikｅdLooｓｅｓｔrlfｅ）
科属：
千屈菜属。
形态特征:
千屈菜为多年生挺水或宽披针形，叶全缘,无柄．地下根状粗状，木质化。
地上茎直立,4棱.长穗状花序顶生，多而小的花朵密生于叶状苞腋中,花玫瑰红或蓝紫色，花期６—10月。
株高1米左右,茎四棱形,直立多分枝。
长穗状花序顶生，小花多而密,紫红色，夏秋开花.自然种生长于沼泽地、沟渠边或滩涂上。
全株光滑,茎细长，花紫红色.大花桃红千屈菜花穗大,桃红色。
毛叶千屈菜花穗大,全株被绒毛覆盖。
栽培要点:
千屈菜生命力极强，管理也十分粗放,喜光、湿润、通风良好的环境,耐盐碱,在肥沃、疏松的土壤中生长效果更好。
比较耐寒，在我国南北各地均可露地越冬。
在浅水中栽培长势最好,也可旱地栽培.对土壤要求不严，在土质肥沃的塘泥基质中花艳，长势强壮.择光照充足，通风良好的环境,生长期要及时拔除杂草,保持水面清洁。
产地:
欧洲亚洲温暖带.
8.水葱（Softｓtｅｍbuｌrush）
科属：
藨草属。
形态特征:
株高１-2米,茎杆高大通直,花果期６—9月．
栽培要点：
最佳生长温度15-３０℃,１0℃以下停止生长。
能耐低温，北方大部分地区可露地越冬。
产地：
国内外均有分布。
9。
黄菖蒲（Ｉｒiｓpseｕdaｃorｕs）
科属:
鸢尾属。
形态特征:
根状茎短粗而多节，叶剑形，花黄色，5－６月开花。
栽培要点：
适应性强，喜光耐半阴，耐旱也耐湿，砂壤土及粘土都能生长,在水边栽植生长更好。
生长适温１５—-30℃，温度降至10℃以下停止生长．在北京地区，冬季地上部分枯死，根茎地下越冬，极其耐寒。
产地:
欧洲及西亚.
植物的栽种：
植物栽种密度：
黄菖蒲2－3芽/丛，15－２5丛/平方米;水葱10-20芽/丛，5-１2丛／平方米;花叶水葱2０-30芽/丛,10-1２丛／平方米;千屈菜1６－２5株/平方米;泽泻1６-２５株/平方米；慈姑１０－１6株/平方米;旱伞草5－7芽/丛,6－9丛/平方米;西伯利亚鸢尾8－14株/平方米;美人蕉8—１2株/平方米。
以上植物的栽植密度,基本上比较合理,但是,在植株的规格上面,有些偏大有些偏小，因此略有不同．一般丛生型挺水型的水生植物，其单丛控制在3－20株为好,莎草科,灯心草科的,5-２0株左右，其余的2－5株左右.密度方面,一般按照每平方1－1６丛为宜.而对于其它丛生型的，如水葱，10－１2丛即可满足要求。
都要根据具体情况来确定。
不同种类植物施工面积（单位:
平米）
植物
种类
一级（a）
二级（a）
三级（ａ）
四级（a）
一级（b）
二级（b）
三级（b）
四级（b）
总计
黑麦草
60
————-
31
36
55
———-
16
——-—
198
西伯利亚鸢尾
18
1８
２９
----
16
１5
—---
63
159
泽泻
1８
--——
２9
１8
--－-
24
2９
—-—-
1１8
美人蕉
１３
36
-——-
１８
2５
６０
29
31
2１2
千屈菜
3６
36
-—-—
—－-—
---—
３0
16
3８
15６
水葱
——-－
—－--
－——-
3６
16
—-—-
29
－——-
81
慈姑
－—-—
———－
2９
１8
1６
-——-
29
——--
9２
黄菖蒲
-－-—
36
———-
18
16
15
—-—-
—-——
85
旱伞草
——--
18
29
-—－—
－－-—
—－--
——-—
１3
６０
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三、施工及运行管理
施工说明：
1.主体结构施工应参照设计图进行,不详之处请及时与设计方联系。
2.部分尺寸不详之处参见相应单位图。
3.初始种植至少覆盖湿地表面50%的面积，在第一个生长季节后进行补充种植.
4.移植后的管理非常重要,须安排相应人员及时维护．
运行管理:
人工湿地植物日常的维护应做到:
做好日常护理防止其他杂草滋生和及时清除枯枝落叶,防止腐烂污染.暴风雨后,湿地床上植物发生歪倒,要及时扶培。
对不耐寒的植物在冬季来临之前要做好及时收割.
（1）植物栽种初期的管理．
人工湿地植物栽种初期的管理主要是保证其成活率，湿地植物栽种最好在春季,植物容易成活。
如果不是在春季,如冬季应做好防冻措施,如在夏季应做好遮阳防晒。
总之要根据实际情况采取措施确保栽种的植物能成活。
（2）控水。
植物栽种初期为了使植物的根扎得比较深,需要通过控制湿地的通水量，促使植物根茎向下生长。
（３）及时收割植物．
人工湿地植物一般生长较快,根据不同的植物类型，在其生长茂盛、成熟后应对植物进行及时收割,并处理和利用。
一般的植物收割时间为上半年的３—5月份和下半年的9—11月份。
（3） 做好日常护理。
防止湿地内其它杂草滋生，对已生长的杂草应及时清除;需及时清除植物的枯枝落叶，以防止腐烂等污染。
（4）暴风雨后的维护。
暴风雨后，湿地床上植物发生歪倒，要及时扶培,排除积水。
（５）冬季对植物的处理。
对不耐寒的植物在冬季来临之前要做好防冻措施或及时收割掉，降低负荷。
（６）禁止有毒有害物质进入处理设施。
人工湿地技术处理设施，是利用厌氧微生物、好氧微生物和湿地植物等构成的生物处理系统对生活污水进行净化的,生物处理系统通常情况是比较脆弱的，因此，在污水处理过程中,一切对微生物和湿地植物有毒、有害的物质进入处理设施,都会破坏处理工艺的正常运行。
例如，农药、一些化学药剂、杀菌剂、有毒化工材料（装潢用的油漆等）及其难腐烂纤维杂物等，在日常运行过程中应禁止这些有毒有害物质进入处理设施。
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四、成本分析
序号
植物名称
种植密度
参考价格
总植株数量
1
黑麦草
———--
元/平米
1９8平米
2
西伯利亚鸢尾
10株/平米
元/株
1590株
３
泽泻
18株／平米
元/株
2130株
4
美人蕉
8株/平米
元/株
1700株
5
千屈菜
16株/平米
元/株
2５0０株
6
水葱
5０株/平米
元／株
40５0株
7
慈姑
1２株/平米
元/株
111０株
8
黄菖蒲
3０株/平米
元/株
２550株
９
旱伞草
３0株／平米
元／株
180０株
各种植物所提供价格仅供参考,具体价格需施工方自行问询。
种植密度与总植株数量仅是根据经验所得，不同地理条件和不同的施工情况对植物种植密度也会造成一定范围的变化,依据具体施工情况可能略有波动,施工时请合理调配。
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