本書綜合了研究人員十多年來對人工濕地的研究實踐,系統(tǒng)回顧了人工濕地的基本概念、相關特征及發(fā)展趨勢;總結了人工濕地不同污染物的去除機理、影響因素與強化措施;詳細闡述了仿自然表流及生態(tài)強化凈化潛流人工濕地的設計要點,并提出融入濕地公園建設的關鍵點;此外,對人工濕地建設實施要點、運行管理以及典型工程案例進行了詳述。完整地闡述了人工濕地工程設計及實施的全部過程,討論中國人工濕地的現(xiàn)狀以及目前技術發(fā)展優(yōu)勢、局限以及未來發(fā)展的挑戰(zhàn)。
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目錄
叢書序
序
前言
第1章 人工濕地的基本概念與發(fā)展 1
1.1 濕地基本概念 1
1.1.1 濕地的定義及分類 1
1.1.2 濕地基本組成要素 6
1.1.3 濕地生態(tài)系統(tǒng)服務功能 7
1.2 人工濕地的組成與特點 9
1.2.1 人工濕地基本組成結構 9
1.2.2 人工濕地主要類型及特點分析 11
1.3 國內外人工濕地應用情況 16
1.3.1 國內外人工濕地發(fā)展歷程 16
1.3.2 國內外人工濕地應用現(xiàn)狀 18
1.4 人工濕地發(fā)展中存在的問題及展望 22
1.4.1 人工濕地應用主要存在的問題 22
1.4.2 人工濕地應用發(fā)展展望 25
第2章 人工濕地污染物的去除機理、影響因素與強化措施 27
2.1 人工濕地系統(tǒng)中的物理、化學及生物過程 27
2.1.1 人工濕地系統(tǒng)中的物理過程 27
2.1.2 人工濕地系統(tǒng)中的化學過程 28
2.1.3 人工濕地系統(tǒng)中的生物過程 31
2.2 有機物的去除機理、影響因素與強化措施 34
2.2.1 人工濕地系統(tǒng)中有機物的去除機理 34
2.2.2 人工濕地系統(tǒng)中有機物去除的影響因素 36
2.2.3 人工濕地系統(tǒng)有機物去除的強化措施 38
2.3 氮的去除機理、影響因素與強化措施 38
2.3.1 人工濕地系統(tǒng)中氮的去除機理 38
2.3.2 人工濕地系統(tǒng)中氮去除的影響因素 42
2.3.3 人工濕地系統(tǒng)氮去除的強化措施 44
2.4 磷的去除機理、影響因素與強化措施 46
2.4.1 人工濕地系統(tǒng)中磷的去除機理 46
2.4.2 人工濕地系統(tǒng)中磷去除的影響因素 47
2.4.3 人工濕地系統(tǒng)磷去除的強化措施 49
2.5 重金屬的去除機理、影響因素與強化措施 50
2.5.1 人工濕地系統(tǒng)中重金屬的去除機理 50
2.5.2 人工濕地系統(tǒng)中重金屬去除的影響因素 53
2.5.3 人工濕地重金屬去除的強化措施 54
2.6 硫的轉化機理和影響因素 55
2.6.1 人工濕地系統(tǒng)中硫的轉化機理 55
2.6.2 人工濕地系統(tǒng)中硫循環(huán)的影響因素 56
第3章 仿自然表流型人工濕地工程設計要點 57
3.1 功能定位分析論證 57
3.1.1 主體生態(tài)功能需求 57
3.1.2 功能定位其他影響因素分析 57
3.1.3 功能定位決策 58
3.2 人工濕地系統(tǒng)工藝比選 58
3.2.1 現(xiàn)有規(guī)范推薦工藝 58
3.2.2 工藝比選決策因子 66
3.2.3 系統(tǒng)工藝綜合決策 66
3.3 人工濕地主體工藝設計 66
3.3.1 主要工藝參數(shù) 66
3.3.2 表流型人工濕地主體工藝設計 70
3.3.3 工藝系統(tǒng)銜接設計 74
3.4 表流濕地生境營造及生態(tài)修復 80
3.4.1 濕地水文及需水保障 80
3.4.2 濕地微地形改造基質修復 81
3.4.3 濕地異質生境構建 82
3.4.4 生態(tài)駁岸構建 84
3.4.5 濕地植物群落構建 85
3.4.6 濕地生物操控 87
3.4.7 濱水濕地凈化設計景觀設計 87
3.5 人工濕地運行方式設計 88
3.5.1 濕地生境營造需水保障 88
3.5.2 常規(guī)設計工況運行方式 88
3.5.3 水量水質波動運行工況 88
3.5.4 寒冷地區(qū)冬季運行工況 88
3.6 表流型人工濕地模型模擬應用 89
3.6.1 表流型人工濕地模型簡介 89
3.6.2 水動力模擬方法介紹 89
3.6.3 水質模擬方法介紹 92
3.6.4 模型模擬應用實例 97
第4章 生態(tài)強化凈化潛流型人工濕地設計要點 105
4.1 凈化能力需求分析論證 105
4.1.1 濕地處理水源分析 105
4.1.2 濕地出水分析 106
4.1.3 凈化能力綜合分析 106
4.2 人工濕地系統(tǒng)工藝比選 107
4.2.1 影響工藝的主要因素 107
4.2.2 系統(tǒng)工藝組成 108
4.2.3 預處理工藝比選 108
4.2.4 主體工藝比選 113
4.2.5 后處理工藝比選 115
4.2.6 系統(tǒng)達標分析 118
4.3 人工濕地主體工藝設計 119
4.3.1 總平布置與豎向布置 119
4.3.2 工藝參數(shù)選擇及計算 120
4.3.3 濕地填料選擇和級配 121
4.3.4 濕地進水及配水 126
4.3.5 濕地集水及出水 129
4.3.6 濕地防滲系統(tǒng) 131
4.3.7 濕地植物選擇配置 133
4.4 人工濕地運行方式設計 134
4.4.1 運行工況調動 134
4.4.2 運行水位控制 135
4.4.3 季節(jié)運行調控 136
4.4.4 應急運行調控 136
4.5 人工濕地模型模擬應用 137
4.5.1 潛流型人工濕地的水動力特性及其研究 137
4.5.2 潛流型人工濕地的污染去除動力模型 138
4.5.3 應用實例 140
第5章 人工濕地融入濕地公園關鍵要點 150
5.1 濕地公園的概念及分類 150
5.1.1 濕地公園的概念 150
5.1.2 國內外濕地公園建設與發(fā)展綜述 152
5.1.3 濕地公園的分類 153
5.2 人工濕地系統(tǒng)在不同類型濕地公園中的應用 155
5.2.1 不同類型濕地公園對人工濕地系統(tǒng)的功能需求分析 155
5.2.2 人工濕地系統(tǒng)的應用場景 155
5.3 人工濕地系統(tǒng)在濕地公園中應用的注意事項 157
5.3.1 人工濕地系統(tǒng)在濕地公園中應用的前置條件 157
5.3.2 人工濕地應用于濕地公園的要素規(guī)劃 158
5.3.3 人工濕地應用于濕地公園可能面臨的問題 163
第6章 人工濕地工程建設實施要點 166
6.1 濕地地形塑造及基礎處理 166
6.1.1 地形塑造 166
6.1.2 基礎處理 168
6.2 人工濕地防滲處理 169
6.2.1 黏土碾壓法 169
6.2.2 土工膜法 170
6.2.3 防滲驗收(閉水試驗) 173
6.3 人工濕地基質恢復 173
6.3.1 表流型人工濕地基質恢復 173
6.3.2 潛流型人工濕地基質恢復 174
6.4 濕地內部管道系統(tǒng)鋪設 175
6.4.1 引水管、布水管及閥門鋪設及施工 175
6.4.2 集水管、排水管鋪設 176
6.4.3 通氣管鋪設 176
6.5 濕地植物群落構建 176
6.5.1 種植原則 176
6.5.2 苗木選擇 177
6.5.3 施工放線 177
6.5.4 苗木種植 177
第7章 人工濕地建設運行管理 180
7.1 人工濕地水位控制 180
7.1.1 表流型人工濕地 180
7.1.2 潛流型人工濕地 180
7.2 人工濕地植物管理 181
7.2.1 濕地植物的修剪、分栽及收割 181
7.2.2 濕地植物病蟲害防治 181
7.2.3 濕地植物的養(yǎng)護標準 182
7.3 人工濕地防堵塞措施 183
7.3.1 人工濕地堵塞過程及原因分析 183
7.3.2 人工濕地堵塞機理 184
7.3.3 人工濕地防堵塞措施 184
7.4 人工濕地冬季運行措施 186
7.4.1 低溫對人工濕地的影響 187
7.4.2 人工濕地冬季運行解決措施 188
7.5 人工濕地管網(wǎng)及設備設施維護 189
7.5.1 管網(wǎng)系統(tǒng)運行維護 189
7.5.2 設備系統(tǒng)運行維護 190
7.5.3 附屬設施維護 193
7.6 人工濕地蚊蠅及野生生物的控制 195
7.6.1 蚊蠅的控制 195
7.6.2 野生生物的控制 195
7.7 人工濕地監(jiān)測 196
第8章 典型人工濕地生態(tài)恢復案例 197
8.1 城鎮(zhèn)污水處理廠尾水水質提升 197
8.1.1 項目總體概況 197
8.1.2 總體設計介紹 197
8.1.3 設計特點解析 202
8.1.4 建成效果及總體效益 204
8.2 農村生活污水生態(tài)凈化處理 206
8.2.1 項目總體概況 206
8.2.2 總體設計介紹 206
8.2.3 設計特點解析 211
8.2.4 建成效果及總體效益 212
8.3 城市主題濕地公園建設 212
8.3.1 茅洲河燕羅濕地公園 212
8.3.2 深圳鵝頸水濕地公園 223
8.4 河道灘地濕地生態(tài)修復 232
8.4.1 項目總體概況 232
8.4.2 總體設計介紹 236
8.4.3 設計特點解析 246
8.4.4 建成效果及總體效益 246
8.5 湖庫水源地水質保障 247
8.5.1 項目總體概況 247
8.5.2 總體設計介紹 248
8.5.3 設計特點解析 258
8.5.4 總體效益 259
8.6 小湖塘庫等小微水體治理 262
8.6.1 深圳寶安區(qū)小湖塘庫整治提升 262
8.6.2 華東院西溪院區(qū)水系生態(tài)治理 272
參考文獻 277
后記 294