人工湿地基本参数 1、湿地表面积的预计 计算公式:As=(Q×(lnCo-lnCe))/(Kt×d×n) 其中As为湿地面积(m2) Q为流量(m3/d),假定流量为5000 m3/d。 Co为进水BOD(mg/l),假定进水BOD为200mg/l。 Ce为出水BOD(mg/l),假定出水BOD为20mg/l。 Kt为与温度相关的速率常数,Kt=1.014×(1.06)(T-20),T假定为25,则Kt=1.357。 d为介质床的深度,一般从60-200cm不等,大都取100-150cm,项目取1 20cm。 n为介质的孔隙度,一般从10-40%不等。 表5—1 人工湿地面积计算表 孔隙度10%20%30%40% 湿地面积(m2)70701 35351 23567 17675 可见,填料床孔隙度的大小对人工湿地面积的影响较大。一般项目预计介质的孔隙度为30%,则人工湿地面积约为23567 m2,其中,水平湿地面积为2016 7m2,垂流式湿地面积为3400 m2,
2、水力停留时间计算 计算公式:t=v×ε/Q 其中t:水力停留时间(d) v:池子的容积(m3),容积为V=23567 m2×1.2m=28202.4 m3, ε:湿地孔隙度,湿地中填料的空隙所占池子容积的比值,需实验测定;本项目按30%计, Q:平均流量(m3/d),假定流量为5000 m3/d。 则:水力停留时间(d)=1.697d=40.7h。 3、水力负荷计算 计算公式:HLR=Q/As Q=5000 m3/d。 As=23567 m2。 则HLR=0.2122m3/ m2.d。 4、水力管道计算 计算公式V=πR2×S=Q/t V:流量 R:管径
人工湿地设计规范 1总则 1.0.1为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染环境防治法》,规范人工湿地污水处理技术,保护和改善环境,提高人民健康水平,建设环境友好型社会,特制定本规程。 1.0.2本规程适用于江苏省内人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理。 1.0.3人工湿地污水处理对象为生活污水、生活废水,或具有类似性质的污废水。包括城市生活污水、农村生活污水、学校生活污水、住宅小区生活污水、宾馆污水、机关事业单位污水、疗养院污水、景区污水、污水处理厂尾水等。 1.0.4本规程适用的处理规模:生活污水处理规模≤2000m3/日处理水量,城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m3/日处理水量。 1.0.5人工湿地污水处理系统的设计、施工、验收和运行管理除应符合本规程外,还应符合国家、省现行有关标准的规定。 2术语 2.1.1人工湿地constructedwetlands 人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统,用以对受污染水进行处理的一种工艺,由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时,其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。 2.1.2表面流人工湿地freewatersurfaceconstructedwetlands
指水在人工湿地介质层表面流动,依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用,使水净化的人工湿地。 2.1.3水平潜流人工湿地 subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地池体一端进入,水平流经人工湿地介质,通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用,使水净化的人工湿地。 2.1.4垂直流人工湿地verticalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出,或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出,使水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。 2.1.5孔隙率porosity 指人工湿地充填介质中,存在于介质间的孔隙体积占全部体积的百分比。 2.1.6水力停留时间hydraulicretentiontime 指水在人工湿地内的平均停留时间。 2.1.7表面污染物负荷organicsurfaceloading 指一定人工湿地表面积中,单位时间内去除的污染物数量。 2.1.8表面水力负荷hydraulicsurfaceloading 指一定人工湿地表面中,单位时间内通过的水体积。 2.1.9水力坡度hydraulicslope 指水在人工湿地内,沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。 2.1.10渗透系数permeabilitycoefficient指水在人工湿地介质或防渗层中,单位时间内流动通过的距离。 3人工湿地处理工艺设计 3.1处理设施选址与总体布置
湿地生态系统的修复 湿地实际上包含多样的环境,这里先对湿地进行一些说明。湿地在农村的景观中占有重要地位,经过农家精心管理的水田和池塘等人工湿地维持着多样的生物相,这些与人类的生活关系密切的农村湿地的保护和生态修复也是很重要的。另外国内外对于湿地的生态修复也有很多实例,本报告所介绍的日本和英国生态修复的实例,虽然规模较小,但是做了很好的尝试,很多经验可借鉴。这些实例都说明湿地保护不是把湿地封闭起来就算是保护了,它必须通过周密的调查、规划、设计、施工、管理、监测、研究等一系列科学过程。本报告中涉及许多生物学的内容,找不到足够的字典,原著中所用的一些动植物名称大多是日本俗名,没有英文学名的标注,在由日语的翻译过程中可能有不够准确的地方,仅供参考。 一、湿地的种类及特征 1971年伊朗的拉姆塞尔镇,通过了保护各国重要湿地的《关于对水鸟特别重要的湿地条约》,称为《拉姆塞尔条约》。第五次签约国会议1993年在日本钏路市召开。拉姆塞尔条约第一条对湿地(wetlands)作了如下定义:“湿地,不管是天然的,还是人工的;也不论是永久的,还是短时的;是停滞的,还是流动的;是淡水、半咸水、还是咸水,凡是沼泽地、湿原、泥炭地、包括低潮时水深不超过6米的海域,都属此列。” 拉姆塞尔条约所定义的湿地范围较宽,包括了从天然湿地到人工湿地等多样的湿地。根据1993年进行的第五次自然环境保护基础调查的湿地调查实施要领,日本的湿地,根据地形等条件,可以分类如下表。与拉姆塞尔定义一样,包括了多种环境下形成的湿地。 表1. 湿地分类表
⒈ 自然湿地 如表1所示,自然形成的湿地也是多种多样的。其中的“湿原”是指在泥炭地中形成的草原。湿原中靠雨水和雪水滋润的称为“高层湿原”,高层湿原中有多样的水苔生长繁茂,好氧性植物发育。湿原中靠地下水滋润的称为“低层湿原”。低层湿原较高层湿原养分丰富,芦苇、蓑草类生长繁茂。介于两者之间的称为“中间湿原”,沼茅类是代表性发育种。但是并非高层湿原都在高处,低层湿原都分布在低地,有时一个湿原可同时兼有三种类型。 “涌水湿地”是由涌水等地下水滋润,是没有形成泥炭层的湿地。泥炭湿原只分布在气候凉爽的地域,而涌水湿地是分布在气候温暖的地域,形成毛毡苔类的特有植被。此外,还有雪、 河流、湖沼等淡水滋润的多种多样的湿地。 在海岸和近海的河口处,有些湿地在满潮时被海水或半咸水所淹没,在干潮时水又退去。在这种特殊环境条件的湿地中,生长着好盐性和耐盐性植物。在河口的盐性湿地中,生长着七面草等盐性植物。在干潮时露出大量滩涂,成为很多鸟类的觅食和休息的场地。红树林是热带和亚热带海岸较发育的长绿阔叶林,分布在日本九州以南的地区。 湿地与人类生活密切相关,在日本的水稻生产区,从开始水稻生产的2000多年来,已有很多湿地变成了水田。北海道的湿原也因农田的开发面积不断减少。海岸的湿地也因围垦而大
东升镇生活污水人工湿地设计方案(初稿) 人工湿地的净化机理: 对SS:湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物:有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。 对N、P:湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 (一)、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围,可认为东升镇生活污水水质状况如下:COD 250—350mg/l(项目取中间值300 mg/l,需监测核实);BOD 150--250 mg/l(取中间值200 mg/l);SS 200--300 mg/l(项目取中间值250 mg/l); NH3—N 30--40 mg/l(取中间值35 mg/l),P 8--10mg/l(取最大值10 mg/l);水量按照5000m3/d设计。 (二)、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂,按照城镇污水处理厂的出水标准,如东升镇二级污水处理厂达标排放,则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准:COD 60mg/l;BOD 30 mg/l;SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l,P 1mg/l;水量按照5000m3/d设计;作为生活污水处理厂的后续工程,人工湿地的处理压力要小得多,且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地,本项目暂不深入分析此项。 二、出水要求 东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠,按照《中山市水环境功能区水质保护规定》(中府[1997]115号)的功能区划,该渠符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求,因此人工湿地出水应执行广东
东升镇生活污水人工湿地设计方案 人工湿地的净化机理: 对SS:湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留。 对有机物:有机污染物通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。 对N、P:湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。 一、污水水质 (一)、作为生活污水处理的主体工程。 按照城镇生活污水水质一般范围,可认为东升镇生活污水水质状况如下:COD 250—350mg/l(项目取中间值300 mg/l,需监测核实);BOD 150--250 mg/l(取中间值200 mg/l);SS 200--300 mg/l(项目取中间值250 mg/l); NH3—N 30--40 mg/l(取中间值35 mg/l),P 8--10mg/l(取最大值10 mg/l);水量按照5000m3/d设计。 (二)、作为生活污水处理厂的后续工程。 一般镇区均需要建设二级污水处理厂,按照城镇污水处理厂的出水标准,如东升镇二级污水处理厂达标排放,则污水处理厂出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准:COD 60mg/l;BOD 30 mg/l;SS 30 mg/l; NH3—N 15mg/l,P 1mg/l;水量按照5000m3/d设计;作为生活污水处理厂的后续工程,人工湿地的处理压力要小得多,且水平潜流式人工湿地对氨氮的处理效果不如垂直流人工湿地,本项目暂不深入分析此项。 二、出水要求 东升镇生活污水最终出水预计进入北部排灌渠,按照《中山市水环境功能区水质保护规定》(中府[1997]115号)的功能区划,该渠符合《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅳ类水体要求,因此人工湿地出水应执行广东省《水污染排放限值》(DB4426--2001)中第二时段中的二级标准;为:COD 100mg/l;
湿地生态系统设计 引言 城市的不断壮大,城市人口的不断增加,在城市人居环境中,不断地产生大量的生活污水,而现在城市污水对城市环境有着很大的危害,为保持城市的良好水质,合理利用水资源,结合小区环境景观,我们可以采用生态治污法“人工湿地水质净化技术”将污水进行循环处理。 设计理论 一:湿地是自然环境中自净能力很强的区域之一,利用生态系统中物理、化学、生物的三重协调作用,人工湿地由碎石填料、砂石级配填料、特殊填料和水生植物组成,在填料和植物根系组成的载体上生长着巨量的微生物,通过过滤、吸附、沉淀、植物根系吸收、微生物降解实现对污染物质的高效分解与净化,去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。系统中基质的定期清洗以及水生植物的收割,能够彻底将污染物从系统中排出。 二:人工湿地种植的水生植物具有观赏价值,构成了独特的怡人景观。 三:人工湿地系统建造成本较低、运行成本很低、出水水质较好、操作简单。选择合适的植物品种还有美化环境的作用,但有占地面积较大的缺点。
建设步骤 1:污水控制设计 1.1 为防止污水中枯枝落叶和杂物进入湿地系统,引起堵塞,在一级湿地进水口设方孔格网,并利用穿孔管均匀布水,水垂直下流至湿地底部集水管。 1.2 考虑到一级湖进水会带来较多藻类和其它细小杂物杂质,又设于路面以下不便于清理,一级填料采用较大颗粒碎石防止堵塞, 1.3 一级湿地集水管与二级湿地进水管连接,二级湿地水流方式为上行流,由表面出水,表面积水深200mm,出水经过出水槽形成瀑布流至三、四级人工湿地配水槽。 1.4 因湖水已通过一级湿地的过滤,除去较大颗粒物,二级湿地填料采用较小颗粒碎石,能截流较细的颗粒物,提供更大的比表面积。三、四级湿地面积最大,是本循环系统去除有机污染物、N、P主要场所。 1.5 三、四级湿地水流为下行流,填料采用不同的砂粒级配和特殊湿地填料。湿地出水管在排水阀门井分两条支管,一条支管直接进入下级湖,另一条支管进入出水槽,出水形成瀑布流入下级湖。 2:植物选择原则 2.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能; 筛选净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,减少管理上
人工湿地设计方案 人工湿地(CW—Constructed Wetland)污水处理技术是70年代末发展起来的一种污水处理新技术。它具有处理效果好、氮磷去除能力强,运转维护管理方便、工程基建和运转费用低以及对负荷变化适应能力强等特点,比较适合于技术管理水平不很高,规模较小的城镇或乡村的污水处理。 人工湿地的净化机理:人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物的三种作用。湿地系统成熟后,填料表面和植物根系将由于大量微生物的生长而形成生物膜。废水流经生物膜时,大量的SS被填料和植物根系阻挡截留,有机污染物则通过生物膜的吸收、同化及异化作用而被除去。湿地系统中因植物根系对氧的传递释放,使其周围的环境中依次出现好氧、缺氧、厌氧状态,保证了废水中的氮磷不仅能通过植物和微生物作为营养吸收,而且还可以通过硝化、反硝化作用将其除去,最后湿地系统更换填料或收割栽种植物将污染物最终除去。
湿地处理系统的设计 1.选址考察地质、地貌、水文、自然资源、人文资源、有关法律及公众意见。应因地制宜,尽量选择有一定自然坡度的洼地或经济价值不高的荒地,一方面减少土石方工程、利于排水、降低投资,另一方面防止对周围环境产生影响。 2.确定系统组合形式根据场地特征、处理要求和所处理污水的性质来确定。单一式、并联式、串联式、综合式。 3.确定水力负荷根据文献或经验而定。 4.选择植物根据湿地植物的耐污性能、生长能力、根系的发达程度以及经济价值和美观等因素来确定。一般有芦苇、席草、大米草、水葫芦、水花生等,最为常用的是芦苇,插植密度为1~3株/m2。 5.计算表面积 As=Q/a:As—表面积;Q—进水流量;a—水力负荷。 6.确定长宽比
潜流式人工湿地设计计算书 设计规模300t/d;水质类型,农村生活污水。 1、集水调节池基本参数 有效容积:m3 式中:Q max —设计进水流量,m3 HRT—水力停留时间,h 调节池高度取3m,其中超高0.5m,有效池深2.5m 有效面积:m2 式中:he—调节池有效高度 集水调节池主要作用是均匀水质,稳定水量,起到一定的缓冲调节作用。 集水调节池设计规模为300m3/d,即12.5m3/h,水力停留时间HRT按6小时计算,调节池有效容积为75m3。考虑现场实际情况, 调节池设计尺寸为:L×B×H=8×4×3m; 实际有效容积L×B×H=8m×4m×2.5m=80m3。 2、污水提升泵泵参数 流量:Q=10m3/h; 数量:3台,两用一备; 扬程:15m; 功率:0.75KW; 效率:40%。 3、人工湿地基本参数 人工湿地面积:A=; 式中, A---人工湿地面积,m2; Q---人工湿地设计水量,m3/d; C 0---人工湿地进水BOD 5 浓度,mg/L; C 1---人工湿地出水BOD 5 浓度,mg/L; q os ---表面有机负荷,kg/(m2·d);
经计算,理论人工湿地面积 m2。 本项目受场地限制,人工湿地面积为750 m2。 表面水力负荷m3/(m2·d)。 人工深度一般小于2m,本项目设计取值1.5m,其中基质层厚度1.2m,超高 0.3m。 水力停留时间d。 式中: t—水力停留时间,d; —空隙率,%; V—人工湿地基质在自然状态下的体积,m3; Q—人工湿地设计水量,m3/d。 水力坡度,宜为0.5%-1%,本项目设计取值0.8%。 i—水力坡度,%; △H—污水在人工湿地内渗流路程长度的水位下降值,m; L—污水在人工湿地内渗流路程的水平距离,m。 4、平面设计 潜流湿地面积为750 m2,长宽比一般控制在1至3之间。 考虑湿地与周围景观相融合,将湿地分为三块,每一部分尺寸为L=25m,B=10m; 进出水系统的布置: 湿地床的进出水系统应保证配水的均匀性,一般采用多孔管和三角堰等配水装置。进水管应比湿地床高出0.3m。湿地的出水系统一般根据对床中水位调节的要求,出水区的末端砾石填料层的底部设置穿孔集水管,并设置旋转弯头和控制阀门以调节床内的水位。穿孔管可设置于床面以下,长度宜略小于人工湿地宽度。穿孔管相邻孔距一般按人工湿地宽度的10%计,不宜大于1m,孔径宜为2cm-3cm。本项目设计穿孔管采用DN65PE管,长度8m,孔距60cm,孔径3cm。
国际湿地生态系统保护与评估的研究 20世纪初,受益于新科技和新方法的应用,国际上有大量湿地研究成果问世,对湿地的认识开始从感性上升到理性,并开始走向系统与综合研究,近年来,湿地保护研究内容增多,领域扩大,几乎涵盖湿地科学研究的各领域的主要方面,包括湿地过程研究、湿地功能研究、湿地评估研究、湿地健康研究、湿地恢复研究、湿地利用分析和评估研究、湿地保护与产业发展策略研究。 1. 2."1湿地过程研究 湿地过程成为近年来湿地科学的研究热点。湿地处于水体和陆地的交界处,在生物地球化学循环中发挥着重要作用(袁军,吕宪国,2004)。湿地的一些关键功能对许多地区的可持续发展起着非常重要的作用。在1996年国际地圈-----生物圈计划(IGBP)召开湿地研讨会后,全球分析,揭示与建模(GAIM)计划、水循环生物学(BAHC)计划、IGBP数据信息系统(IGBP-DIS)、国际全球大气化学计划(IGAC)、土地利用与土地覆盖变化计划(LUCC)联合发表报告认为: 湿地面积约占千秋面积的1%,但对于陆地、大气圈、水圈作用系统中的绝大部分的生物地球化学通量有关。该报告提出了一地湿地参数化方案,目的是将湿地更好的合并到全球路面参数方案中,从而确定生物地球化学通量与地表覆盖之间的精确关系。 通过这种关系,可以更好的利用陆地覆盖的观测数据和历史数据来推断某些生物地球化学通量的变化以及影响大气辐射平衡的CH 4、"CO2等气体的循环,并提出9个影响湿地痕量物质生物地球化学循环的重要基本参数: 水文、温度、初级生产量、植被、土壤类型、含盐量、化学成分、有机物及沉淀物的迁移、地形与地貌(吕宪国,2009) 1.
人工湿地设计规范 1总则 33≤2000m/日处理水量。日处理水量,城市污水处理厂尾水处理时规模≤10000m /2术语 人工湿地是人们模拟天然湿地系统结构和功能而建造的、可控制运行的湿地系统,用以对受污染水进行处理的一种工艺,由围护结构、人工介质、水生植物等部分构成。当水进入人工湿地时,其污染物被床体吸附、过滤、分解而达到水质净化作用。 人工湿地分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地。 指水在人工湿地介质层表面流动,依靠表层介质、植物根茎的拦截及其上的生物膜降解作用,使水净化的人工湿地。subsurfacehorizontalflowconstructedwetlands 指水从人工湿地池体一端进入,水平流经人工湿地介质,通过介质的拦截、植物根部及生物膜的降解作用,使水净化的人工湿地。 指水从人工湿地表面垂直流过人工湿地介质床而从底部排出,或从人工湿地底部进入垂直流向介质表层并排出,使水得以净化的人工湿地。垂直流人工湿地分单向垂直流人工湿地和复合垂直流人工湿地两种。 指人工湿地充填介质中,存在于介质间的孔隙体积占全部体积的百分比。 指水在人工湿地内的平均停留时间。 指一定人工湿地表面积中,单位时间内去除的污染物数量。 指一定人工湿地表面中,单位时间内通过的水体积。 指水在人工湿地内,沿水流方向单位渗流路程长度上的水位下降值。 3人工湿地处理工艺设计 3.1处理设施选址与总体布置 ; 宜靠近自然水体、市政排污管道的排放点或便于处理后回用的地点1. 2在城市、居住区处理站内宜在夏季主导风向的下风侧,应与建筑保持一定距离,并用绿化带与建筑物隔开; 3居住区内处理站宜设置在绿地、停车坪及室外空地;农村地区宜设置在地势相对较低的荒地处; 4处理设施与生活供水泵站及其清水池水平距离应不得小于10m; 5处理设施地点应便于施工、维护和管理等。 1主要车行道的宽度:单车道为3.5~4.0m,双车道为6.0~7.0m,并应有回车道; 2车行道的转弯半径宜为6.0~10.0m; 3人行道的宽度宜为1.5~2.0m。 1.预处理pretreatment 指为满足工程总体要求、人工湿地进水水质要求及减轻湿地污染负荷,在人工湿地前设置的处理工艺,如格栅、沉砂、初沉、均质、水解酸化、稳定塘、厌氧、好氧等。 2.后处理aftertreatment 指为满足出水达标排放或回用要求,在人工湿地后设置的处理工艺,如:活性炭
湿地生态系统管理:人与湿地和谐共处 湿地管理经历了以资源利用为目的的湿地管理和维护生态系统健康的湿地生态系统管理阶段。从世界范围来看,20世纪中叶之前,除部分湿地被加以保护,用于狩猎、捕鱼和水禽保护外,湿地管理主要是以农业生产为目的,排水、疏干湿地,还有对泥炭资源、生物资源的利用等。以资源利用为目的的湿地管理,以追求系统的最大产出为目标。由于对湿地资源的不合理利用,使维持湿地生态系统至关重要的生物、化学和物理过程普遍受到严重干扰,湿地生态系统退化,生物多样性丧失,环境服务功能下降,对可持续发展造成危害。湿地生态系统管理是一种新的管理理念,强调以生态系统健康为目标,推动社会发展与生态相互协调,实现资源可持续利用。 湿地生态系统管理:保障湿地生态系统的生态完整性和功能的可持续性 生态系统管理主要是通过调整生态系统物理、化学和生物过程, 保障生态系统的生态完整性和功能的可持续性。生态系统管理一方面针对生态系统本身功能和过程,另一方面,也包括引起生态系统过程变化的自然、人为因素。由于调整 人类活动要比调节影响生态系统构和功能的自然因素更加实际,因此,对人类活动的管理是生态系统管理的重要内容。人类的活动可能在程度或格局上改变那些过程。生态系统管理的理论框架应包括生态系统功能、人类利用及二者之间的互相作用,系统地、科学地研究人类对生态系统的利用以及对其造成的影响,使二者达到均衡。 湿地中的水文、生物、化学和物理等自然发生过程构成了生态系统的功能,如洪水调控、营养物质迁移转化、生产力和生境的发育或维持。这些过程的相互作用使生态系统各组分得以维持,如动植物种群、营养库、土壤及沉积物特性等。湿地生态系统直接或间接地为人类提供利益。现有的科学基础仍不足以解释不同湿地生态系统如何运转,不同的环境因子及它们之间的相互作用又是如何调节其功能的。同时,经济学家也仅仅是刚开始考虑赋予湿地功能、产品和属性以价值的可能性及其含义。 湿地功能评价在生态学和湿地管理实践之间发挥着桥梁作用。由于湿地生态系统极其复杂多样,其功能和作用程度不完全相同,因此有必要建立一套方法,
ICS 65.020.20 B 62 DB11 北京市地方标准 DB XX/ XXXXX—XXXX 湿地生态质量评估规范 Assessment specification for wetland ecological quality (征求意见稿) -XX-XX发布XXXX-XX-XX实施
目次 前言.................................................................................................................................................................... I I 1范围.. (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 4评估技术框架 (2) 5指标选取与赋值 (3) 6赋值标准 (3) 7附加分 (6) 8计算方法 (6) 9等级划分 (6) 参考文献 (7)
前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由北京市园林绿化局提出并归口。 本标准由北京市园林绿化局组织实施。 本标准起草单位:中国林业科学研究院湿地研究所、北京市园林绿化局野生动植物保护处。 本标准主要起草人:崔丽娟、张曼胤、黄三祥、李伟、马牧源、魏圆云、赵欣胜、刘润泽、康晓明、郭子良、肖红叶、杨思、徐卫刚。
湿地生态质量评估规范 1 范围 本标准规定了湿地生态质量评估的评估技术框架、指标选取与赋值、赋值标准、计算方法和等级划分等内容。 本标准适用于北京地区的湿地生态质量评估。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 3095-2012 环境空气质量标准 GB 3838-2002 地表水环境质量标准 GB/T 24708-2009 湿地分类 GB/T 26535-2011 国家重要湿地确定指标 GB/T 27647-2011 湿地生态风险评估技术规范 GB/T 31759-2015 自然保护区名词术语 LY/T 2090-2013 湿地生态系统定位观测指标体系 3 术语和定义 GB/T 24708-2009、GB/T 26535-2011、GB/T 27647-2011、GB/T 31759-2015、LY/T 2090-2013确定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 湿地生态质量wetland ecological quality 湿地生态与环境的优劣程度,包括水环境质量、生境质量、物种多样性,及其承受的外部干扰等。 3.2 湿地生态需水wetland ecological water demand 湿地生态系统等维持本身功能所需要的水量。 3.3 植物相对丰度 species relative richness
潜流式人工湿地设计计算书设计规模300t/d;水质类型,农村生活污水。 1、集水调节池基本参数 有效容积:V V=V VVV×VVV=12.5×6=75m3 式中:Q max —设计进水流量,m3 HRT—水力停留时间,h 调节池高度取3m,其中超高0.5m,有效池深2.5m 有效面积:Ae=VV V V =75 2.5 =30m2 式中:he—调节池有效高度 集水调节池主要作用是均匀水质,稳定水量,起到一定的缓冲调节作用。 集水调节池设计规模为300m3/d,即12.5m3/h,水力停留时间HRT按6小时计算,调节池有效容积为75m3。考虑现场实际情况, 调节池设计尺寸为:L×B×H=8×4×3m; 实际有效容积L×B×H=8m×4m×2.5m=80m3。 2、污水提升泵泵参数 流量:Q=10m3/h; 数量:3台,两用一备; 扬程:15m; 功率:0.75KW; 效率:40%。 3、人工湿地基本参数 人工湿地面积:A=V×(V0?V1)×10?3 V VV ;
式中, A---人工湿地面积,m 2; Q---人工湿地设计水量,m 3 /d ; C 0---人工湿地进水BOD 5浓度,mg/L ; C 1---人工湿地出水BOD 5浓度,mg/L ; q os ---表面有机负荷,kg/(m 2·d); 经计算,理论人工湿地面积A = 300×(50?10)×10?3 100×10 ?4 =1200 m 2。 本项目受场地限制,人工湿地面积为750 m 2。 表面水力负荷V VV =V V =300 750=0.4m 3/(m 2·d)。 人工深度一般小于2m ,本项目设计取值1.5m ,其中基质层厚度1.2m ,超高0.3m 。 水力停留时间t =V ×V V = 750×1.2×0.4 300 =1.2d 。 式中: t —水力停留时间,d ; V —空隙率,%; V —人工湿地基质在自然状态下的体积,m 3; Q —人工湿地设计水量,m 3/d 。 水力坡度i = ?V V ×100%,宜为0.5%-1%,本项目设计取值0.8%。 i —水力坡度,%; △H —污水在人工湿地内渗流路程长度的水位下降值,m ; L —污水在人工湿地内渗流路程的水平距离,m 。 4、平面设计
湿地生态系统的服务价值评价 1 湿地的概述 湿地指天然或人工、长久或暂时的沼泽地、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动或为淡水、半咸水或咸水的水体,包括低潮时水深不超过6 m的水域。湿地生态系统是地球表面三大生态系统之一,位于陆地与水体之间,兼有水、陆两者的生态功能。 湿地生态系统服务价值上主要表现为直接使用价值、间接使用价值、选择价值、存在价值。湿地生态系统服务的内涵大致可分为:提供产品、防洪减灾、调节作用、保护生物多样性、社会文化载体等。 2 湿地生态系统服务价值评估原理及内容 运用环境经济学、资源经济学、恢复生态学等原理,在概括湿地自然资源和社会经济条件的基础上,根据湿地开发利用与生态建设的实际状况,辨识湿地生态类型及其服务功能。根据评价目的和评价原则,建立符合区域特征的湿地评价指标体系,在当地相关部门进行收集相关资料和数据。通过开展实地调研,收集湿地资源和环境以及社会经济的资料和数据,明确湿地生态系统服务功能,细化评价指标,确定计算参数,重点进行湿地生态系统服务功能及其经济价值评估研究。 3 湿地生态系统服务价值评估方法 湿地功能及其价值的多样性决定了其评价方法的多样性。针对不同的生态服务功能,有不同的评价方法。这些评估方法各有优缺点,使用的范围也有所不同。
4 结论 湿地生态系统服务价值评估的难点在于如何准确描述和评价系统的结构和功能、以及不同人群从中获得的收益以及价值之间的关系。 1997年英国《自然》杂志的公开评估中,认为全球生态系统的价值是33万亿美元,其中全球的湿地生态系统又占45%,估计为14.9万亿美元。2002年瑞士的拉姆沙研究会的一项研究也认为,全球每年的湿地价值总计约为15万亿美元。其中,全球的港湾是22382美元/每年每公顷,共计4.1万亿美元;海滩、海床、海藻、海草等是19004美元/每年每公顷,总计为3.8万亿美元;珊瑚是6075美元/每年每公顷,总计为0.37万亿美元;潮汐湿地和红树类植物是9990美元/每年每公顷,总计为1.64万亿美元;沼泽、涝原(漫滩)是19580美元/每年每公顷,总计为3.23万亿美元;湖泊、河流为8498美元/每年每公顷,总计为1.7万亿美元。 然而历史上,湿地一度被当做废弃地处理,盲目开发利用造成了大量湿地资源的退化和丧失。20世纪90年代中期,中国已有50%的滨海滩涂不复存在,消失了近1000个天然湖泊。联合国2000年所作的一项估计曾显示,伊拉克90%的自然湿地已经消失,而排灌工程和水坝阻止河流
某河道人工湿地设计方案一、项目基本概况 河道现状 先导区内河流主要有运粮河和丁村沟。 a)运粮河 运粮河属于淮河流域,涡河水系,起源于中牟县万滩乡万庄村南,东南方向途径东漳南、秫米店北、大胖西、老饭店西、朱仙镇东、大李庄西,在开封县大李庄乡,四合庄西汇入涡河,全长53.27km,总流域面积214km2。其中中牟县境内长,流域面积,规划区内河道长度,是先导区,乃至中牟县的一条主要防洪排涝河道。运粮河属于季节性河流,在平面上基本保持了其自然河形,岸线有一定的蜿蜒,河道两侧滩地及堤防顶部有速生杨林,枯水期基本无基流,河流水质较差。 2005年按三年一遇除涝,十年一遇防洪标准进行了治理,治理长度,出境处设计排水流量s。它是狼城岗干渠和丁村支渠区域的主要排水河道,主要支流有丁村沟(沟长)和运粮河支沟(沟长5km)。设计排水能力m3/s ~ m3/s,目前排水能力为设计能力的70%。 b) 丁村沟 丁村沟属运粮河水系,位于丁村支渠与赵口总干渠1号沉砂池第Ⅰ条渠之间,发源于万滩镇关家村,流向东南,流经万滩镇、雁鸣湖两乡镇,经小朱村、岳庄、丁村南,再向东南,穿中东公路,至朱固村南入运粮河,全长,流域面积。其中中牟县先导区内河道长度为。现状来水主要为上游
村庄的生活污水,以及雁鸣湖的侧渗水,现状水质较差,河道内局部有生活垃圾。 1998年丁村沟进行了清淤,至今未再次治理过,它是示范区内的一条主要排水沟道。设计排水能力3 m3/s ~15 m3/s,目前排水能力仅为设计能力的80%。 河渠均为季节性河流,现状河渠水系受周边工业污染相对较轻,主要受沿河村镇生活污水、农田排水和降雨径流污染影响,部分河渠河床内及两侧垃圾较多,旱季时基本成为排污沟,污染严重,水质均为劣V类,无法达到水功能区划和河流生态所需要的水质标准,严重影响先导区环境质量。 项目意义 项目的建设对改善运粮河与丁村沟的河滩生态环境,提高运粮河与丁村沟的河道水质,创造良好的滨水环境,实现水资源和水生态系统的良性循环,提高政府形象,改善投资环境和人民群众的生活质量,具有十分重要的意义。 设计规模 根据中牟先导区提供的数据并结合具体实际情况进行推算及依据国家相关政策,本方案确定该人工湿地的处理规模为300m3/d,采用潜流与自由表面流组合工艺方式处理方案。 经济技术指标 1、总投资:元 2、吨水投资为:F1=/300=元。
收稿日期:2008-03-10 基金项目:江西省自然科学基金项目(2007GZC084),江西省教育厅自然科学研究项目(赣教技字[2007]193号)作者简介:李忠卫(1985-),男,江西吉安人,在读硕士. 文章编号:1005-0523(2008)03-0040-05 垂直流人工湿地工艺设计概述 李忠卫,王全金,李 丽 (华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013) 摘要:简单介绍了人工湿地的定义、类型及其运行的影响因素.阐述了垂直流人工湿地系统的主要设计内容,包括湿地床体设计、植物群落的构建、基质的选择和铺设、自动增氧系统的建设等方面,并给出了相关的设计参数.关 键 词:人工湿地;垂直流;工艺设计中图分类号:X703.1 文献标识码:A 人工湿地是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面,它是利用自然生态系统中的物 理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化.湿地系统主要由各种具有透水性的基质、水生植物、水体、湿地中低等动物和好氧或厌氧微生物种群五部分组成[1].人工湿地系统运行情况是否良好取决于进水水质、湿地的设计以及出水水质要求等因素[2].Miklas Scholz 通过相关性分析得出湿地的去除率与电导率、温度、溶解氧和总悬浮物有密切关系[3].人工湿地根据水流方式的差异可分为三种:①自由表面流人工湿地(SFW ),②水平潜流人工湿地(SSFW ),③垂直流人工湿地(VFW ).为了使出水水质达到指定的排放标准,必须对湿地进行合理的设计,针对不同类型的湿地其设计方法和构建过程在某些方面会有所不同.垂直流人工湿地在净化污水方面有较好的效果,尤其是脱氮除磷方面.但人工湿地系统较传统污水处理工艺占地较大,与其他类型人工湿地相比,其基建费用相对较高.设计参考公式方面各地均有差异,相关参数不全或者较少.因此,垂直流人工湿地的设计在整个系统的建设过程中占据重要作用.本文较为全面地介绍了垂直流人工湿地系统设计方法和相应的强化措施. 1 垂直流人工湿地的设计 垂直流人工湿地系统的设计中包括选址、系统工艺、核心设施、水力负荷、植物、基质、床体结构的 设计等,其中较为重要的为人工湿地床体设计与参数的选定、湿地基质的构建、植物群落的构建三个方面. 1.1 湿地床体设计 垂直流人工湿地中水的流态满足一级推流动力学,可采用一级动力学方程计算湿地所需表面积[4]. A s =[Q (ln C 0-ln C e )]/(K T Dn ) (1) 式中:C e —出流BOD 5(mg /L ); C 0—入流B O D 5(mg /L ); K T —与温度有关的一级反应速率常数(d -1);Q —系统平均流量(m 3/d );D —床层深度(m );n —床层孔隙率;A S —系统表面积(m 2) K T 与温度的关系为K T =K 20(1.1)T -20.据有关 文献报道和实际试验,某一特定潜流湿地系统的K 20与床体填料的孔隙率n 有关,关系式为K 20=K 0 (37.3n 4.172 ),对典型城市污水取K 0=1.893d -1,高 第25卷第3期2008年6月 华 东 交 通 大 学 学 报 Journal of East China Jiaotong University Vol .25 No .3Jun .,2008
湿地生态系统 科技名词定义 中文名称: 湿地生态系统 英文名称: wetland ecosystem 定义1: 湿地生物群与其相互作用的地理环境所构成的自然系统。 所属学科: 地理学(一级学科);湿地学(二级学科) 定义2: 介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。其生物群落由水生和陆生种类组成,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。 所属学科: 生态学(一级学科);生态系统生态学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 湿地生态系统 湿地生态系统是指介于水、陆生态系统之间的一类生态单元。其生物群落由水生和陆生种类组成,物质循环、能量流动和物种迁移与演变活跃,具有较高的生态多样性、物种多样性和生物生产力。 目录 湿地的界定 湿地生态系统的特征 湿地生态系统的重要作用 一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库 二、湿地是重要的水源地 三、湿地是生态环境的优化器 四、湿地是重要的物种资源库 五、湿地是重要的物产和能源基地 湿地概述 湿地旅游攻略 一、浮在水面上的草原——腾冲北海湿地 二、杭州之肾——西溪湿地 三、自由自在鸟游荡——日土班公错湿地 中国主要湿地
湿地的界定 湿地生态系统的特征 湿地生态系统的重要作用 一、湿地是蓄水调洪的巨大贮库 二、湿地是重要的水源地 三、湿地是生态环境的优化器 四、湿地是重要的物种资源库 五、湿地是重要的物产和能源基地 湿地概述 湿地旅游攻略 一、浮在水面上的草原——腾冲北海湿地 二、杭州之肾——西溪湿地 三、自由自在鸟游荡——日土班公错湿地 中国主要湿地 展开 编辑本段湿地的界定 湿地生态系统(图1) 湿地一词最早出现于1956年美国鱼和野生动物管理局《39号通告》,通告将湿地定义为“被间歇的或永久的浅水层覆盖的土地。” 1979年,美国为了对湿地和深水生态环境进行分类,该局对湿地内涵进行了重新界定,认为“湿地是陆地生态系统和水生生态系统之间过渡的土地,该土地水位经常存在或接近地表,或者为浅水所覆盖……”。1971年在拉姆萨尔通过了《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》(简称《湿地公约》),该公约将湿地定义为:“不问其为天然或人工、常久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体者,包括低潮时水深不超过6m的水域。 我国对沼泽、滩涂等湿地研究具有丰富的积累,在实践中形成了具有中国特色的湿地分类系统,通常认为“湿地系指海洋和内陆常年有浅层积水或土壤过湿的地段。” 尽管湿地的概念目前尚无统一,但它们有一共同特点:从不同的角度认为湿地是一种特殊的生态系统,该系统不同于陆地生态系统,也有别于水生生态系统,它是介于两者之间的过渡生态系统。 编辑本段湿地生态系统的特征 湿地生态系统(图2)
人工湿地工艺设计 人工湿地污水处理技术还处于开发阶段、尤其在我国还没有比较成熟的设计参数,其工艺设计也还处于试验阶段。 人工湿地系统的设计受很多因素的影响,主要是水力负荷、有机负荷、湿地床的构造形式、工艺流程及其布置方式、进水系统和出水系统的类型和湿地所种栽植物的种类等。由于不同国家及不同地区的气候条件、植被类型以及地理情况各有差异。因而大多根据各自的情况,经小试或中试取得有关数据后进行人工湿地的设计。 (1)表面流湿地的设计 由于表面流湿地(SFW)具有基建费用省、基质填料用量较少的特点,因此在美国最为广泛应用。其填料常选择粘土和湿生土壤。该类湿地具有地表水流较浅、流速低的特点。 按照美国自然资源保护机关(NRCS)基于城市污水人工湿地和田纳西洲河谷当局的工作经验制定的设计规范,表面流湿地的设计要求: a. 湿地允许的BOD5负荷是73kg/ha·d; b. 停留时间至少有12天(BOD5负荷率是采用Reed提出的保守数据112 kg/ha·d,停留时间是由平均温度和BOD5降解所用的时间来确定的)。 湿地出水水质要求: a. BOD5<30 mg/L b. TSS<30 mg/L c. NH3+ NH3-N<10 mg/L 设计规范没有提供硝态氮及其他污染物的出水要求。 NRCS规范中提出了两种计算湿地尺寸的方法(两种方法都基于湿地BOD5负荷): a. 假设法 给养殖场每天产生一定量的BOD5假定一个量,该方法适用于养殖场的实际污水排量无法确定或养殖场尚未建设好时应用。 b. 实地监测法 是基于测得的BOD5浓度,NRCS建议对不同季节采得的样品来分析得出一
个平均的BOD 5值来进行估算。 在进行假设或实地监测后,将流速、孔隙率、水温和假设或实际的BOD 5 浓度值代入公式计算,两种设计方法都是基于活塞流动力学,因此,人工湿 地设计的一般模型如下: 1.750 exp[(0.7())/]e t v C A K A LWdn Q C =- 式中:C e ——出水BOD 浓度(mg/L ); C 0——进水BOD 浓度(mg/L ); A ——以污泥形式沉淀在湿地床前部而未得到处理的BOD 5含量(小数 表示) K t ——设计水温下的反应速率常数(d -1) (T-20) t 201 20(1.1)0.0057K K K day -== A v ——微生物活动的比表面积(m 2/m 3) L ——湿地床的长度(m ) W ——湿地床的宽度(m ) D ——湿地床的设计水深(m ) N ——湿地床的孔隙率(n 为小数形式) n=V 0/V V0——空隙体积 V ——总体积 Q ——湿地系统平均处理水流量(m3/day ) () 2.0 influent effluent Q Q Q += 当湿地坡度或水力梯度为≥1%时,应对(Ⅰ)式进行适当调整: 1.7510 3(0.7())/ 0.52exp[]4.63e t v C K A LWdn C S Q -=? 式中:S ——坡度或水力梯度; LWdn/Q 可由水流实际停留时间t 来表示,故由此可确定水力停留时间。