「濕地主題介紹」:人造濕地

人造濕地/人工濕地?

廣義而言,幾乎只要是有水的地方都可以稱為濕地。從過去到現在,除了天然的水陸交界之處,人類也經常為了自身的需求營造出許多濕地的環境,如埤、塘、水田、魚塭…等,而許多住家或學校等,為了景觀或教學的目的,也會在校園內興建各式水池,仿造自然的濕地水域。不論是為了野生動物復育棲地的目的,或是為了處理汙水的淨化效果,這些人為模仿天然濕地所經營的環境,都可說是「人造濕地」(Artificial Wetlands),或稱為「人工濕地」(Constructed Wetlands,CW)。

濕地零淨損失(no net loss

為了避免更多濕地因人為開發而縮減消失,「濕地零淨損失(no net loss)」是近年濕地保育的重要措施。這是由美國工兵署為了彌補過去開發行為所破壞的濕地而提出的政策,即建造一塊新的人造濕地,來彌補過去所損失的濕地環境,這種濕地我們統稱為「補償型濕地(Mitigation Wetland)」。在台灣,台南市水雉生態教育園區即是因高鐵開發而重新開闢的補償行濕地案例,相關背景資料可參考該園區網站(http://jacana.tw/)。

水質淨化型人工濕地如何淨化汙水?

此外,以處理廢水為主要目標的人造濕地(或稱人工濕地),是現今最受世人矚目的一種人為模仿天然濕地功能的濕地型態。這是一種以人為方式加以操作及控制濕地中之各項參數及環境,進而利用濕地生態系統淨化水質的一種技術。一般做法是將黏土層為底,再鋪上大小不同的石頭與沙粒形成過濾層,並藉由裡頭的微生物來分解污染物,最後再栽種藻類、水生植物、耐水性植物。而經過處理的工業有機廢水,亦可作為植物的養分。利用自然淨化系統的原理,不僅可以過濾汙染物並由裡頭的微生物分解,也提供野生動植物棲息生活,而且降低惡臭讓人可近距離觀察生物,藉由導覽能讓更多人知道濕地的價值達到教育的目的。

若進一步區分,還可分為「表面流人工濕地」與「地下流人工濕地」兩大型態:

1.表面流人工濕地由水池、土壤、水生植物組成,透過污水與自然環境中的氧氣、土壤、微生物、植物交互作用,達到水質淨化的目的。表面流人工濕地是現地處理工法中與自然濕地最相似的一種,也是較早且較普遍使用的方法,有「最美麗的污水處理廠」之稱。

表面流人工濕地栽種許多耐污染的挺水性水生植物,植物的莖和葉貫穿水面、暴露於空氣中,根部則深入濕地底層的土壤中,茂密的根系可以讓許多微生物附著生長,空氣中的氧氣也可以經由植株傳送至濕地底層,提供氧氣給微生物利用,讓微生物發揮分解污染物質的功用。

2.地下流人工濕地則是由溝渠、濾床、水生植物組成,在溝渠中填入礫石或其他濾材當作濾床,並種上水生植物,讓水流在地面下快速通過時,可以與濾材表面和植物根系附著的微生物接觸,讓微生物發揮污水淨化的功效。因為濾材覆蓋水面,可以避免臭味散逸與蚊蠅滋生。

地下流人工濕地中,濾床和水生植物是露於空氣中的部分,空氣中的氧氣依然可以藉由擴散進入水中,而且濾床上的水生植物根系生長盤根錯節,濕地中會出現溶氧量不同的區塊,使好氧性與厭氧性的微生物可以同時生存、各自發揮分解污染的功用,大幅提高污水淨化的潛力。

(部分資料來源:行政院環保署水質淨化現地處理網站)

為什麼近年來大家都在談論水質淨化型的人工濕地?

現今人工濕地最為各界看重的功能,在於清理市區廢水與調節颱風雨水,且相較於傳統興建汙水處理場的模式,人工濕地更是一個低成本的天然過濾系統。此外,濕地有其調節雨水、補助河川水量、鞏固河岸和海岸線的複合功能,又能為野生生物提供棲身處,增加生物量,維持河川生態健康。

設計良好的人工濕地不僅可發揮上述功能,更能為都市居民提供廣大的休閒空間,尤其現存之生態系統承受人類活動(如經濟發展)之巨大壓力,所以推廣人工池塘與湖泊,並將其納入生態系統是非常重要的。

人工濕地既然可以淨化土壤和水質,為什麼不能取代現有的汙水處理廠呢?

濕地的實際應用最有趣的發展是,現在全世界都以人工濕地作為清洗市區廢水以及改善食水質素的低成本天然系統。懸浮的物體會沉澱在濕地的底層,發生微生物作用,清洗水中的營養、氮、磷等。經過「潤飾」的水就能夠回到源頭。

建造濕地的費用比化學處理廠便宜50%-90%,既然營運的成本那麼低,濕地自然吸引人。可是我們怎麼沒看見濕地取代到處都有的污水處理廠呢?根據濕地專家Han-Bin Liang的解釋,原因有以下幾個:

1. 濕地比化學處理廠需要更大的地方。

2. 冷天的時候,生物淨化過程減低,難以清除污物。

3. 有些物質,包括氨和重金屬,難以清除。

4. 很多國家機構並沒有請專家監察這些設施。

5. 常有人懷疑污水處理之濕地對野生生物有壞影響。

台灣哪裡可以看到水質淨化型人工濕地?

根據行政院環保署的資料,台灣水質淨化型人工濕地遍布全台各地。例如位於新北市大漢溪沿岸的新海、浮洲、打鳥埤、城林、鹿角溪人工濕地,估計每日可為大台北地區處理將近15萬公噸的汙水。以浮洲濕地為例,汙水從流入到流出大約需要5天的時間,可以去除75%的污染量,但不需要耗費任何電力。想了解更多,還可上行政院環保署水質淨化現地處理網站查詢。

參考資源:

Han-Bin Liang著,薛翠譯,〈人工池塘、湖泊和濕地-在日常生活中的運用〉,《台灣濕地雜誌》,第12期

台灣環境資訊中心〈濕地保育的新契機-人工濕地〉

〈北縣大漢溪沿岸濕地形成生態廊道〉

嘉南藥理科技大學 生態工程技術研發中心〈認識嘉藥人工濕地〉

行政院環保署水質淨化現地處理網站

台南市水雉生態教育園區

看完上述的濕地介紹,您是否對濕地有更深的認識了呢?

趕快來做做下面的題目,看看自己對於濕地的瞭解有多少吧!

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以下哪個不屬於汙水處理型人工濕地?






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