密云水库作为首都惟一的地表水饮用水源，对保障首都稳定与发展起到至关重要的作用。近年来的连续干旱，密云水库上游来水锐减，年平均来水量仅为多年平均的 1/4 ，来水与供水入不敷出，库存水量明显下降。水库蓄水量的大幅减少，导致水体营养物浓度明显增高，与此同时水体透明度也有所下降。
    为稳定密云水库水质，近2年已采取了很多措施进行试验，取得了一定经验。北京市密云水库管理处根据北京市水务局的要求，在入库口进行湿地建设，也是水质保护措施之一。
    人工湿地主要依靠生物氧化、沉淀和过滤的方法，营造出类似天然湿地功能的地域，让水藻和水草充分吸收污水中的营养成分，变成清澈的涓涓细流后，再流入湖泊。

1 密云水库湿地建设
1. 1 选址
    在河道中建设湿地，显然是属于暴雨径流湿地系统。2004年3月，对白河入库口河道地形、地貌进行勘察，最终选择在大观桥下2003年实验种植芦苇附近（桥上游800 m，下游500 m），入库河口两岸适宜水生植物的生长、土质较厚的地块，作为此次人工湿地试验种植区。
1.2 水生植物
    实际上，暴雨径流湿地系统为水生植物提供了一个苛刻的生活环境。在降雨期间或降雨之后，会产生很大的流量，水位、水质也有很大的变化。同时，暴雨径流还可能携带大量对生物有害的物质，对湿地系统造成冲击。因此，只有生命力强的植物才能生长茂盛。湿地植物通常应具有下列特性： ①能忍受较大变化范围内的水位、含盐量、温度和pH值；②在本地适应性好的植物，最好是本地的原有植物；③被证实对污染物有较好的去除效果； ④有广泛用途或经济价值高。
    最终选择了芦苇、蒲草、芦竹为主，间有荻、簏草等水生植物。所有这些植物都广泛存在并能忍受冰冻。植物根系的深度决定了湿地的深度。蒲草在水深0.15 m的环境中生存占优势；芦苇、芦竹生长在岸边和1.5 m的水深中（根系达 0.6 m）；芦苇、麓草和宽叶香蒲常被用在潜流型湿地中，它们较深的根系可扩大污水的处理空间。
    暴雨径流湿地系统中，多选用芦苇、蒲草和簏草。簏草能忍受很高的氨浓度( 160～170 mg/L)。芦苇和簏草抵抗病灾和昆虫的能力很强，蒲草则较差。
1.3 种植
    蒲草和芦苇等在水库周边采集，并陆续运抵现场。为保证成活，要对种苗、种根进行保湿和防风保护，并尽快开始栽植。尤其是芦苇根，水分损失很快，必须及时栽种。时间延误的越长，成活率就越低。
    为确保湿地栽植物成活，密云县农业科学研究所制定了《种植规程》，并严格按照规程操作，技术人员现场监督并邀请市级专家进行技术指导。
    经过有关部门的共同努力和工作人员几个月的精心管护，人工湿地建设工程完成。共种植沥水性植物10 hm2,其中栽植芦竹2 hm2，混植荻、芦苇4 hm2，蒲草4 hm2。湿地作物长势良好，芦竹平均株高2.0 m，最高达4.0 m。潮河库区牦牛河入库河口的133.3 hm2湿地保护区，蒲草生长茂盛，湿地功能开始显现，大大改善了大关桥附近的河道状况。

2 问题思考
2.1 运作方式
    在以往农民曾经耕作的土地上进行湿地建设，有很多协调方面的问题。一些农民以承包土地为由，在已经种植完芦苇的地上，耕作、播种，使本来已经种植完成的大片芦苇全部被翻出，干死。究其原因，是山区土地少；库区内大片土地，作为库容的一部分，以往并未进行管理，当地农民用做压宝地；当地农民在河滩地开垦种植玉米和小杂粮，收益颇丰，经济利益的趋使，农民不愿归还土地。请当地政府进行协调，以合同的方式由当地政府的农业部门进行实施，尽管受到很大的阻力，最终工程得以顺利进行。
    可见，由县政府协调，由县农业部门所属农业科学研究所实施，这一运作模式是可行的，效果也是好的。今后湿地建设这项工作，还要进一步依靠县政府、镇政府的力量，加大政府的工作力度，做好水库周围农民的思想宣传工作，使他们以后真正在思想上有一个正确的认识，从而推动工作更好地向前发展。
2.2 技术设计
    暴雨径流人工湿地处理系统与其他人工湿地系统有很大区别。从设计的角度，应详细论证水文因素、水力因素、湿地容积、水生植物和填料等多方面的问题。
    暴雨湿地系统实质上是作为一个间歇反应器运行的。湿地的水位在降雨前后发生变化。水位的变化导致湿地水位周期性的下降，使积累的有机物自然氧化，还可使氧气向填料中扩散，加强湿地内的消化作用。总氮、水溶态氮、总磷、水溶态磷的输入浓度随降雨径流过程减小。总氮、总磷与径流量对地表的侵蚀能力成正相关，其输入浓度的递减规律多呈抛物线型，递减速度快。水溶态氮输入浓度基本上是线性分布，与总氮、总磷比较其递减变化幅度小。氮磷输入还与降水强度有关，强度大的降水侵蚀作用强烈，氮磷随水土流失量大。
    （1）水文因素。为保证湿地的长期效果，在设计中应考虑水文因素和湿地生态特点之间的关系。水的来源、速度、体积以及洪水发生的频率都影响着湿地介质的物理、化学特性。反过来，介质影响着生物种类的多样性、初级生产能力、有机物的沉积和通量、营养物的循环。水文条件也影响污染物的沉积、氧化、生物转化和土壤吸附过程。因此必须对一些关键因素进行评价，如水的流速、深度和水位的涨落、停留时间、循环和分配因素、季节和天气的影响、地面水的状况和土壤的透水性。
    （2）水力因素。 为了达到一定的处理效果 ，必须有一定的水力停留时间。水力停留时间受湿地长度、宽度、植物、基底材料空隙率、水深、床体坡度等因素的影响。
    （3）维护管理。维护包括4个主要方面：重新种植、杂草的去除、沉积物的清理和防止人为破坏。当水生植物不适应生活环境时，需调整植物的种类，并重新种植,因人为、自然等因素发生缺苗时，要及时补苗。杂草的过度生长带来了许多问题。实践证明，在春天，杂草比湿地植物生长的早，遮住了阳光，阻碍了通风，植株幼苗的生长受到影响，甚至造成死苗。一般只有当植物经过3个生长季节，才可以与杂草竞争。然而，一开始就建立良好的植物覆盖，并进行杂草控制是必要的。我们与县农业科学研究所的同事认为：实际上，在春季或夏季，在湿地植物长出以后，用高于床表面5 cm的水深淹没可控制杂草的生长。2004年，暴雨径流未产生沉积物堆积，无需挖掘沉积物，只是冲毁了部分面积。由于现实的原因和利益的趋使，部分村民阻挠甚至破坏湿地建设的现象时有发生。防止人为破坏，是进行维护管理的一个重要内容。

3 结语
    由于人工湿地的土建施工比较简单，而且基本不需要耗能，因此其造价和运行管理费要比传统的处理工艺低。同时，湿地生态系统是水生植物、微生物、动物的栖息地，具有生物多样性，是生物产出量最大的系统之一，具有一定的利用价值。同时，湿地系统如建设得好，还可以改善环境，调节局部小气候，对降解污染物和净化空气有一定的作用，具有良好的生态环境价值。
    据调查统计，本市现有湿地面积约5万hm2，其中天然湿地3.5万hm2，人工湿地1.5万hm2。生长在这些湿地中的植物约312种，生活的野生动物260多种。密云水库湿地建设也为实现水资源的可持续利用，进行了很好的尝试，同时，还将为密云水库上游人民的生产、生活提供多种资源。

参考文献
1 徐丽花，周琪.暴雨径流人工湿地处理系统设计的几个问  题[J].给水排水2001,(8).
（责任编辑：刘培英）
收稿日期：2005－04－24
作者简介：张如平（1957—），男，工程师。