台湾人工湿地生态工程技术之发展与应用河南建人工湿地的可行性

河南需要人工濕地?!
中華人民共和國環境保護部
(http://big5.mep.gov.cn/gate/big5/www.mep.gov.cn/cont/mhcity/cmcsxx/zzcj/200806/t20080604_123473.htm)
• 2008年4月，河南省政府公佈了「2008年河南省 環境綜合整治實施方案」。 • 在流域環境綜合整治中，衛河、賈魯河、惠濟 河流域仍是整治重點，而賈魯河鄭州段、衛河 新鄉段、惠濟河開封段為3個重點流域中的重點 整治區域。 • 「方案」要求，鄭州、新鄉、開封3市要根據目 前所屬流域污染現狀，制訂專項整治方案，採 取切實措施，確保今年2008年水質要明顯改善。 而賈魯河鄭州段在去年2007年也被列為環境綜 合整治的重點。
河南需要人工濕地?!
• 2007年，賈魯河COD濃度雖然繼續下降，維持在 60-70 mg/L之間。 • 但是儘管有很大改觀，但賈魯河水質仍然堪憂。 國家環保總局局長周生賢在視察河南省淮河流域 污染治理時說說：「治理賈魯河是對鄭州市環境 執政能力的考驗。賈魯河治理好後，鄭州市才有 希望進入環保模範城的行列。賈魯河治理好後， 鄭州市就解決了治淮的一塊『心病』。」 • 2008年3月份，鄭州市政府制訂了「鄭州市20082010年賈魯河流域水污染綜合整治實施方案」， 採用了建設污水處理廠的「工程療法」和建設人 工濕地的「生態療法」相結合的辦法來治理賈魯 河。
何謂濕地？何謂人造濕地？
• 人造濕地依其功能性，可分為二大類型：即 人工濕地 (constructed wetland)與創造濕地 (created wetland)。 1. 人工濕地主要係利用濕地淨化水質的功能， 以達到雨水或廢水處理的目的，而蓄意在原 本並非濕地場址所建構之濕地，因此又稱呼 為「處理濕地(treatment wetlands)」。 2. 創造濕地則是指為了要提供或替代作為自然 棲地，例如像在美國所施行有關自然濕地 「無淨損失(no net loss)」政策時，其所執行 的「補償濕地(mitigation wetlands)」制度， 而刻意在原本並非濕地的場址，經人工建構 而創造出近似自然的的濕地。
人造濕地 (artificial wetlands)
環境保護與生態工程技術之應用
優養化之湖泊或水庫整治技術：
人工濕地 (非點源或面源污染)
(例如：雲南省滇池之整治)
人工內湖 + 人工浮島 (點源污染)
(例如：日本霞浦湖之整治)
何Fra Baidu bibliotek「濕地」？
何謂「人造濕地」？
何謂濕地？何謂人造濕地？
• 濕地(wetlands)為經常潮濕或間歇性為水 淹沒的地區，也就是陸地與水域間經常 或間歇被潮汐或洪水淹沒的土地。 • 依形成之方式不同，又可分為自然濕地 (natural wetlands)及人造濕地(artificial wetlands) 等。前者所指為自然形成之海 埔地、河床高灘地與低灘地及沼澤等； 而後者包括有水田及魚塭，以及具廢水 處理特性的人工濕地(constructed wetlands)及具提供生物棲地與景觀特性 的創造濕地(created wetlands)等。
污水處理功能 之人造濕地 ─人工濕地
廢水處理功能之人工濕地
為什麼濕地可以去除 污染物淨化水質?
廢最 水常 處用 理之 系三 統種 人 工 濕 地
人工濕地處理廢污 水之主要優缺點：
便宜有效又自然 土地面積需求較大
台灣地區人工 濕地案例探討
台灣最早期廢水處理型人工濕地－ 金門污水處理廠模廠型人工濕地
結 語
結 語
•繼「可持續性管理與發展」的自然資源管理的新觀念建立 完成之後，「生態工程技術」的推展已逐漸成為在進入二 十一世紀之後，人類文明進步與生態環境保育能夠雙贏的 重要理念。
•而將此一觀念導入污染整治及環境保護的工作上，以取代 部分傳統環境工程的施作方式，將較不會產生二次公害的 問題，且更可使我們人類與其他生物共存於自然生態的環 境中，而改善了我們的生活品質。
人工濕地滯洪池 功能：
晴天淨化水質， 雨天滯洪
大鵬灣大潭人工濕地 滯洪池 (完工現場)
林邊大排右岸濕地
鵬村農場濕地
水鳥 濕 地
埤 塘
湖水優養化 問題嚴重
中 正 湖 生 態 湖內淤塞及 工 程 湖岸陸化問 施 題非常嚴重 作 範 圍
高雄縣政府決定進行 中正湖的清淤工程
2004/12/30
濕地面積 保留約23公頃 計畫清淤區 (約11公頃) 內湖區之 保留部分 可以疏浚
台灣人工濕地生態工程技術之發展 與應用 – 河南建人工濕地的可行性
楊 磊
(台灣)中山大學海洋環境及工程學系 教授 兼水資源研究中心 主任
環境保護與生態工程技術之應用
• 污染防治工程技術： ♦ 廢污水處理：人工濕地 (constructed wetlands or treatment wetlands) ♦ 土壤及地下水污染整治：植物修復 技術 (phytoremediation) • 棲地復育工程技術： ♦ 創造型濕地 (created wetlands)
(中山大學水資源研究中心規劃)
大鵬灣區外雨水截流系統、處理工程
大潭人工濕地 (生態滯洪池) 鵬村農場 人工濕地
N
大鵬灣
林邊大排右 岸人工濕地
台灣海峽
1.區外排入灣域之污水以人工溼地自然淨化方式處理
2.規劃6座人工溼地，面積約50公頃.
3.工程經費約1億元(傳統污水處理設施約5億元)
大潭人工溼地滯洪池 平面配置圖
高屏溪左岸人工濕地
棲地復育及補償 ─創造濕地
台灣地區創造 濕地棲地之案 例探討
二重疏洪道沼 澤公園 關渡自然公園
關渡自然公園
二重疏洪道沼澤濕地公園
高雄縣鳥松鄉「鳥松濕地公園」
高雄市左營「洲仔濕地公園」
洲仔濕地公園平面圖
N
蓮 池 潭
•配置
工作站
洲子綠生活 文化社區
Channel
研究工作平台 草澤溼地
台南市灣里社區人工濕地
嘉義縣慈濟大林醫院人工濕地
(荊樹人提供)
慈濟大林醫院人工濕地
(荊樹人提供)
河岸低灘地人工濕地 ─台北縣大漢溪 新海橋人工濕地(生活污水排水溝水)
河岸高灘地人工濕地 ─ 高屏溪右岸舊鐵橋人 工濕地(造紙廠二級放流水混合污染溪溝水)
高屏溪右岸舊鐵橋人工濕地
武洛溪強化型人工濕地處理系統
•其中又以人工濕地在台灣的發展最早，且目前的實際應用 案例亦極多。台灣的高雄市以打造「水岸花香」為城市建 設的基本目標，而河南的鄭州市未來能否朝著生態城市的 建設目標進步，兩岸將可藉由人工濕地生態技術開始進行 交流，彼此雙方相互吸取經驗。
鄭州市的未來願景！
兩岸攜手，共創雙贏！ 感謝聆聽，敬請指教！
河南需要人工濕地?!
• 根據大河報 2008年6月25日報導，河南省的污水處 理廠建設普遍有「就湯泡饃」的問題。因為當初設 計污水廠容量時，未將未來城市或地區發展時的增 加污水容量及污染負荷預先規劃進去，污水處理廠 模偏小，甚至還不足。(南陽、焦作、安陽、新鄉) • 在衛生下水道及污水處理廠未能普及之前，尋找適 合地點建構人工濕地暫時解決部份污染削減的問題， 將來污水處理廠建構完成後，人工濕地可以接納二 級處理放流水，繼續進一步去除氮及磷等營養鹽， 達到高級處理之目的。河南省有潛力，也必頇如此， 才能解決生活、工業及畜牧業廢水處理的問題。(但 是要理解人工濕地並非萬能，不可全然取代下水道 及污水廠的建設)
•武洛溪排水受上游生活污水及畜牧廢水影響，水 質嚴重惡化，多年來一直影響高屏溪下游水質。 • 武洛溪排水水質改善工程佔地共20公頃，每日最 大處理量5萬噸武洛溪河水，採用兩段式自然生態 工法(強化型人工濕地處理系統)改善水體。 • 第一階段前處理流程採用自然疊落、礫間接觸、 生物接觸氧化及自然沉澱等處理方式，去除水中 砂粒及部分懸浮固體(SS)後，藉由增加水中溶氧 及植物攝取部分氮、磷，可將武洛溪原溪水之SS 削減達50%、生化需氧量(BOD)去除率可達30%。 • 第二階段處理流程是以人工渠道方式引流入3座自 由水流系統人工濕地。處理後之水質BOD去除率 可達60%以上(<10 mg/L)，SS削減率可達70%以上 (<20 mg/L)。
鄭州市
高雄市
何謂濕地？何謂人造濕地？
• 濕地具有多方面之功能及價值，大致可 歸納為三大類：生態保育價值(提供各類 生物之棲息及覓食地)、環境品質價值 (淨化水質及調節氣候)及社會經濟價值 (控制洪水、保全海岸、永續水資源、休 憩觀光及教育與科學研究)等。 • 因此，吾人不但需對現有之自然濕地需 加以保護之，甚至於在人類有必要利用 其所據之功能時，而建構出更多的人造 濕地(artificial wetlands)。
賞鳥牆 北岸自然步道(580m)
入口意象橋廊 東側入口步道(220m)
客家文物館
#2區
#1區
羌子寮溪
#4區
人工野 鳥濕地
#3區
生態小島
#6區
人工浮島
#5區
步道橋
湖內湖 外湖區
浚渫 沉澱區
自然中心
浚渫施工便道
東岸自然步道(334m)
0 10 30
60m
中正湖之湖內湖及野鳥溼地規劃配置圖
河南建構人工濕地幫 忙處理污水的可行性
Pond wetland system
Sand and gravel flat
淺水浮葉植物型溼地 樹澤溼地
P
Nature Observation Center preserved site
原生植物園
水雉返鄉計畫
2005年成功吸引一對水雉前來洲仔濕地公園 棲息繁衍後代，並順利孵出四隻小水雉
海岸地區人工濕地 ─ 屏東縣大鵬灣海岸 型人造濕地群組
（李志源提供)
台南縣二行村社區人工濕地生活污水處理 系統─台灣成功推展人工濕地廢水處理系 統之關鍵場址
二行村人工溼地系統之規劃設計圖
二行村人工溼地 原場址為農地
(荊樹人提供)
栽植水生植物
(荊樹人提供)
二行村人工 溼地場址
(荊樹人提供)
二行村人工溼地 水質處理效果
(荊樹人提供)
台 南 市 灣 里 社 區 人 工 濕 地