人工湿地引入现代景观设计

日前，由北京土人景观规划设计研究所首席设计师俞孔坚主持设计的方案，在北京中关村生命科学园国际公开竞标中获第一名并中标。方案中最突出的特色，就是充分发挥了人工湿地的特点和应用。
　　为了满足高科技园区创新网络环境要求的规划方案，俞孔坚经过深入研究探讨，将人工湿地概念引入规划，不仅对于提高规划质量和个性，而且对于改善中关村高科技园区的总体环境质量都有一定的价值。湿地生态系统的引入同时还能够改善人们的生态观念，提倡节约资源、重复利用资源，尊重自然的新的生活观念。
　　俞孔坚说，湿地是一种自然景观，一个自然综合体，是地球上具有重要环境功能的生态系统和多种生物的栖息地和孳生地，也是若干原材料和能源的地矿资源。
　　北京市区现有湖泊26个，总面积约600公顷，目前，这些湖泊多数已成为广大市民休息、游览、开展水上活动场所，有些还还是国内、国际著名旅游景点。此外，在北京周围，曾经还存在大量低地沼泽和稻田。这些河流、湖泊、沼泽和稻田，都属于湿地的范畴，它们对于改善北京总体环境质量发挥的十分关键的作用,而这一作用却往往被人们忽视。历史上海淀中关村的西北就是北京湖泊、沼泽最发育的地方。这里最有名的皇家园林颐和园和圆明园或临湖而建，或就建在湖沼低丘之上。
　　“人工湿地概念是，由人工建造和监督控制，充分利用湿地系统净化污水能力的特点，利用生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对污水的高效净化”，俞教授介绍说。
　　记者了解到，人工湿地主要由五部分组成，一是具有各种透水性的基质，如土壤、砂、砾石；二是适于在饱和水和厌氧基质中生长的植物，如芦苇等；三是水体(在基质表面上或下流动的水)；四是无脊椎或脊椎动物；五是好氧或厌氧微生物种群。湿地植物在湿地系统中具有三个间接的重要作用：一是显著增加微生物的附着(植物的根、茎、叶)；二是湿地植物可将大气氧传输至根部，使根在厌氧环境中生长；三是增加或稳定土壤的透水性。
　　俞孔坚称，人工湿地处理系统的特点是：建造和运行费用便宜；易于维护，技术含量低；可进行有效可靠的废水处理；可缓冲对水力和污染负荷的冲击；可产生效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化、野生动植物栖息、娱乐和教育。不足之处是：占地面积大；不精确的设计运行参数；生物和水力复杂性及对重要工艺动力学理解的缺乏；易受病虫害影响。人工湿地不仅可以用于城市和各种工业废水的二级处理，还可用于高级处理的精处理和对农田径流的处理，在有些情况下，人工湿地可能是唯一的适用技术。
　　在俞教授的笔下，中关村生命科学园规划有四大鲜明特色，包括：提出可持续湿地环境的营造模式、功能建筑群与环境的交融、流通网络的设计和边界的营造。该方案是将生命科学园作为一个生命细胞来设计的，湿地系统的设计是本方案的一个重要特色。
　　中关村生命高科技园规划大胆引入湿地的概念进行空间布局和绿地系统规划。以湿地为主体的绿地系统是全园的环境基质，也是高科技园区所需要的非正式交流空间所在。
　　俞孔坚说，湿地生态系统的成败关键是水。规划的园区水系统包括6部分：(1)园区内各建筑组团产生的生活和实验室污水收集系统，位于地下；(2)位于园区西北的生活污水污水处理温室，收集的污水在这里进行2级处理；(3)环绕园区的线状湿地系统，经过初步处理的污水缓慢绕园一周后成为干净水源进入；(4)以湖泊水面、挺水植物群落为主的中央湿地；(5)屋顶和园内绿地在降雨情况下形成的径流直接进入湿地系统，在绿地需要灌溉季节，可以直接从湿地系统取水；(6)园区和外界的水交换系统，建园初期，中央湿地系统土壤渗漏量大，需要从园区外引进一定数量水用于维护湿地和绿地系统，冬季湿地生物活动低，处理的污水数量减少，需要向园区外的城市污水收集系统输出一定数量的污水。
　　事实上，通过收集园内产生的生活废水和利用降雨，可以基本保持园内水量平衡。建园初期，由于湿地的湖、沟土壤渗漏较大，实际水量平衡偏差可能会比较大。为了减少渗漏，可以考虑用黏土等处理湖、沟底部。经过多年自然淤塞，土壤渗漏将逐渐降低并稳定在一定水平，通过园区湿地处理后节余一定数量的干净水是完全可能的。
　　谈到人工湿地系统在规划中的应用前景时，俞孔坚说，人工湿地系统是一个完整的生态系统，它形成了内部良好的循环并具有较好的经济效益和生态效益。具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、改善和美化生态环境、视觉景观优异、操作简单、维护和运行费用低廉等优点。在处理了污水的同时，种草养鱼，又可以用鲜花绿叶装饰环境，把清水活鱼还给自然，节约资源，是人类与水生生物协调发展的自然景观，有利于促进良性生态环境的建设，有显著的社会、环境和经济效益。这种方式尤其在中小城市和乡村缺少具有一定操作管理和技术水平的人员地条件下使用，十分技术适合我国国情，具有及其广阔的应用前景。