黄梦恬

（天津市市政工程设计研究院）

郊野公园是位于城市外围郊区的自然景观区域，对改善生态环境，维持城市空间结构具有重要作用，是乡镇地区的主要绿地类型。同时随着城乡一体化的进程加速，我国对乡镇的绿地建设力度逐步加大，部分发达城市开始提出一镇一园，公园下乡的规划理念[1]。乡镇公园的建设可以有效提高乡镇居民的生活品质，改善乡镇生态环境和促进城乡一体化建设[1]。目前，我国的郊野公园建设主要以游憩为目的，近年来环境恶化使郊野公园的功能开始向以保护自然资源，注重生态环境的方向转变。

乡镇地区中郊野公园的构建能够缓解径流流速，控制面源污染，能够在河流湖泊等水体周围形成景观缓冲带，将污染物截流在水体之外。乡镇地区的周边用地以农田为主，随着我国化肥使用量上升，化肥的施用导致农田氮磷流失的增加，农业面源污染已成为水环境污染的主要原因。在处理污水的生态技术中，人工湿地具有投资运行成本低，易于管理维护并兼具景观美化和构建生境等优点，能够融入郊野公园的形式中，满足乡镇地区生态景观与游憩空间的需求。目前对于人工湿地与郊野公园有很多相应研究，但针对人工湿地的污染控制功能在郊野公园景观中的应用少有研究，因此深入研究人工湿地在郊野公园中的应用具有重要意义。

1 人工湿地与径流污染控制

1.1 农业面源污染

农业面源污染主要来自于农业生产中氮磷肥的损失，农田中过量的氮磷元素，在降雨或灌溉作用下通过地表径流和渗透等方式流入附近水域，导致水体中氮磷元素的增加，进而引发水体富营养化[2]。径流通常是面源污染的源动力，有效的控制和截流降雨或灌溉的径流对面源污染的控制具有重要的意义[3]。由于农业径流多通过天然冲刷进入水体，对农业径流通常不考虑污水厂的方式，而采用生态方法更为有效，常用的技术有湿塘，人工湿地，生态沟渠，草滤带及渗滤带等[3]。其中人工湿地水体滞留时间相对较长，可以充分过滤吸收污染物，并且还有投资运行成本低，景观美化和构建生境等优点。

1.2 人工湿地去除氮磷机理

人工湿地主要是依靠硝化反硝化作用，植物吸收和基质吸附对氮磷进行去除。硝化反硝化作用可有效去除有机氮，植物输送氧气到达底部根区，氨与氧气在微生物的作用下产生硝化作用，之后在远离根区的地方，硝酸根由于缺氧环境而进行反硝化过程，进而使氮元素以气体的形式除去[4]。无机氮被湿地中的植物吸收并合成为有机氮供植物生长，基质也可通过一些物理和化学的途径去除污水中部分氮[5]。湿地去除磷主要是通过植物吸收，微生物积累和基底吸附。有机磷在经过微生物的作用后多以无机磷形式存在，之后通过植物的吸收和基质的吸附作用加以去除。湿地净化污水不仅依靠植物，土壤，微生物等成分还收到环境因素的影响，在这些因素的综合作用下形成强大的净化功能。

2 湿地型郊野公园营建

2.1 人工湿地设计策略

人工湿地常用类型有表面流，渗滤型和潜流人工湿地。考虑到公园中的人工湿地建设要与景观构建，生态恢复相协调并且维护管理简便，建议选择表面流人工湿地作为主工艺，对于某些土壤盐碱化严重，冬季气温较低的地区可以在表面流湿地中加入一定面积的潜流湿地，构建复合型湿地形式[5]。

为了最大化湿地去除氮磷的效果，人工湿地需要满足一定的水体滞留时间以保证沉降，吸收，挥发等一系列物化反应充分进行，同时还要保证湿地进水的氮磷浓度在湿地能够负荷的范围以内。考虑到这两个因素，人工湿地的设计主要涉及到以下三个条件：①处理的流域面积；②湿地面积与形状；③基底地形与材料。研究表明，人工湿地可以处理至少200hm2的流域面积，并且湿地面积与所处理的流域面积的比值在0.5%～2%之间可最大化除氮能力。对同面积的湿地而言，较高的长宽比可以提升水体滞留时间，从而提高处理效果[5]。基底的地形应富于变化产生不同的淹水程度，使湿地基质中好氧区与厌氧区紧密存在，利于硝化反硝化作用的进行，最大化去除水体中的氮。同时为了保证湿地初期的除磷能力，基底材料最好选择钙镁丰富的材料，待基底材料吸磷达到饱和后，可转变为湿地植物以主去除磷[6]。

2.2 植物的选择与配置

植物选择与配置应当实现人工湿地的功能性，同时还能满足观赏与游憩功能，将环境工程与生态景观融为一体。在植物的选择要首先考虑植物的耐污去污能力。水生植物的净化功能与其茎叶生长的速度和密度以及根系的发达程度密切相关[7]。植物发达的根系可以为微生物提供巨大的物理表面，加速微生物的硝化作用和有机物的沉积。植物根系与茎叶的密度可以减缓水流速度从而增加悬浮颗粒的吸附与沉降[7]。生长速度快的植物品种可以保证污水中的养分被持续有效地吸收。因此一般来说，根系发达，繁殖速度快的植物具有更强氮磷去除能力。

湿地植物大体分为沉水植物，漂浮植物，挺水植物和湿地草本植物。其中生长快，生物量大，根系发达的水生草本植物吸收能力最强；漂浮植物有较快的繁殖速度，且根系能直接从水体中吸收氮磷元素，也有很强的净化能力。湿地草本植物和漂浮植物较强的净化能力成为湿地种植中常用的对象。而实际上植物的去除效率还和气候，土壤，淹水程度等环境因素相关，同一物种的净化效率在不同环境下有显著差异。实验研究表明，多种植物的合理搭配能产生比单一种更好的去污效果，混合种不仅提高湿地的净化效率也使净化效果更稳定[6]。所以在植物选择的时候应当选择多种植物，并根据去污能力与环境因素因地制宜，混合搭配。

植物混合搭配还能够丰富空间层次，满足郊野公园的观赏性和游憩功能。湿地植物中浅水植物使用居多，在湿地岸边大面积种植浅水植物容易遮挡视线，形成水面开阔，四周水岸拥挤的不协调空间组成[8]。所以在湿地植物种植中应注意空间开合变化，形成疏密有致的配置组合。水面应当留出至少2/3 的面积来形成虚实相生的倒影，避免植物充满水面，封闭水体[8]。水边植物的种植应当注意层次过渡，按照高大乔木到低矮灌木，再到湿生草本和湿生地被的顺序进行布置，形成高低错落，富有空间层次的湿地生态景观。

3 结语

人工湿地作为一种投资少，工艺简单，维护管理方便的农业面源污染控制系统能够高效去除氮磷污染物。同时人工湿地具备的生态景观美化功能可以与郊野公园形式融合，在城乡一体化的趋势下在我国广大城镇农村地区有良好的应用前景。