隨老師行一段路勝讀萬卷書

竹東鎮人工淨化池水生植物及其功能簡介

(主講:水生植物達人吳聲昱博士)

文、圖: 徐瑞仙 / 2008.06.12

     平時接觸水生植物多以觀賞的角度出發,只知道這是某某莎草、那是什麼蓼、不然就是佈滿水池的大萍與鳳眼連(布袋蓮),並先入為主的認定這些強勢植物是惡草,殊不知如能善用水生植物生長機制,也能將污水還原變乾淨,如同魔法師般水草也會變魔術,而竹東鎮人工濕地淨化池的最佳魔術師,就是當年植水草的推手吳聲昱老師。

      三年前環保局提案、河川局出資就竹東鎮頭前溪段建設河濱公園,由成功大學景觀系主任郭中端教授負責景觀設計,以生態工程為出發,吳聲昱博士負責棲地營造及物種編排,吳老師說:「一草一功能,既能淨化水質還能美化環境。」淨化池的水生植物以多年生常綠植物為首選,一年四季都有花,這就是調和。老師又說營造人工濕地淨化池的八大箴言:「一深一淺,彎彎曲曲,一高一低,一乾一溼。」深水池的作用是沉澱,淺池則可過濾,彎曲的水道則是將急流變緩水,而水流從高處往低處流,沖刷而下時水與空氣接觸增加水中氧氣。淨化水道視地形設計高低,減低流量並分流達到過濾淨化的功能,從污水源開始經由過濾、淨化、排菌直到水質回到原點,沉澱過濾經過100天可達最佳淨化效果,這可真是一門高深的學問呢!

竹東鎮頭前溪生態公園

     吳老師說污水源分為5大類,有生污、農污、畜牧污、廠污及雜污;生污指生活廢水,和畜牧污(養殖禽、畜等廢水)一樣,是所有污水源裡最髒、最難處理的,因生污污水帶有有機質(氮、磷、鉀等重肥)、垃圾、污泥等。廠污最乾淨了,各工廠將廢水排出前已先行過濾處理,只帶菌類和過酸過鹼的水質。農污指農業施肥後含重金屬的廢水。雜污指家庭、工廠、商家等排出之廢水經由溪水、河流稀釋後的一般廢水。要如何將這些污水源經由人工溼地淨化池把髒水變乾淨呢? 我們來聽吳博士怎麼說。

     從最難處理的生污開始,第一池,漂浮工法;池中種植天然鳳眼蓮(布袋蓮),鳳眼蓮有吸收重金屬的功能,唯每年冬季休眠期務必將其撈起焚燒,重新栽植,因為鳳眼蓮休眠時期會將重金屬回吐池中。又由於鳳眼蓮旺盛的生長機制,一旦溢出野外將壓縮原生物種不可不慎。野薑花是護堤植物,除保護土堤,清香的薑花還可防止空氣污染,周邊種植重肥植物,如箭葉慈菇或多年常綠蓮科植物,這些植物可以將氮、磷、鉀吸收。野天胡荽是遮陽工法,密佈水面的植物將陽光遮擋,避免綠藻生長防止水質優氧。淨化池視污水源來編排種植水生植物,這是相生相剋的道理,像廠污池最好選種不怕缺氧的莎草科植物,就算水質偏鹼(缺氧)偏酸(多氧)都沒問題。

生活污水第一池  淤沙、垃圾、臭味
周邊種植重肥植物-箭葉慈菇 池中鳳眼蓮、野天胡荽吸收重金屬,野薑花護堤

   第二池,彎彎曲曲,急流變緩水,急水中種植蓼科植物,例如紅辣蓼、絨毛蓼等多年生常綠植物,蓼科植物具有除臭功能,護堤植物選種莎草科植物,莎草科植物除了過濾功能,還能提供野生動物棲息,並且也是民俗植物,如藺草編織等。營造溼地淨化池有333政策,第一個3是三生,指生活、生態、生產。第二個3為三態,是說陸、海、空。第三個3則為三育,教育、復育和保育。

彎彎曲曲  莎草科植物是良好的護堤植物 急水中紅辣蓼具除臭功能

   第三池,淺水池,除肥過濾,原生種的紫水芋屬多年生常綠重肥植物,在這裡紫水芋的功能就是除肥,紫水芋吸收越多氮、磷、鉀植株就長得越好。吳老師指著向陽的紫水芋說:「植物因陽光而顯像,到野外不必帶指南針也能依靠植物顯像形式略知方位,南粗、北細、東多、西少就是植物在環境裡的顯像形體,大自然有一定的規律,野生動物有預知天候的能力,有此一說:鳥巢築的低表示今年颱風多,鳥巢築的高表示今年颱風少,北風帶煞、南風溫和,人不能勝天,可以和天及順天。」

紫水芋是重肥植物 

   第四池,軟性植物,草從泥中團團鑽,水從草中鑽鑽通,軟性植物指匍匐性植物,例如過長沙、野天胡荽等,水中可種植紅辣蓼,堤邊同時出現紅蓼和紅辣蓼,老師說紅辣蓼是兩棲性植物,水生陸生皆行,紅蓼是陸棲性植物,差一個字就差很多喔!兩棲植物還有蘆葦,蘆葦在這裡有過濾和遮陽以及抗酸鹼的作用。

蘆葦可過濾、遮陽及抗酸鹼 -野天胡荽     -紅辣蓼        -紅蓼

   第五池,菌類消除池,污水源經過第一池到第四階段水生植物的過濾、淨化作用後,重金屬、垃圾等雜質大多排除,此時水質含有多數大腸桿菌,這裡的植物選種藥用植物香蒲,香蒲有抗菌、殺菌的功效,能排除大腸桿菌,還可將土壤加氧。

香蒲可抗菌、殺菌排除大腸桿菌

   第六池,一高一低,高低的落差讓水流從高處往低處流,此處多了一道橫渠,防止污泥下推,攔截垃圾,這裡有兩個深水池,老師稱為陰陽池;陰性水池植物要集滿(至少1/2以上),陰水多植物可有效降低水溫,為了對付綠藻,稱為遮陽工法。陽性水池需淨空(可栽種約1/3以下植物),有太陽加持製氧並殺菌消毒。要是全部都陽池即成為綠藻天下,全都陰池也萬萬不行,會缺氧造成生物絕滅。深水池栽種植物以漂浮植物為主,例水金英、粉綠狐尾藻等。污水源經過一道一道水生植物吸收、分解、排菌水質到此回到原點,回原點後的水可利用成景觀功能,還能灌溉、沖馬桶。

陰池 陽池
陰陽調和---粉綠狐尾藻、水金英

   生污淨化雖然回到原點,可尚未結束哦!前面說過水道因地制宜,原本生污淨化水道因水量過少,想藉由隔鄰的中興河設置百年給水車替生污池補水,不過人算不如天算,礙於地勢難辦,水車成了最佳景觀。中興河的水質包含竹東鎮生污、廠污等廢水,經河流稀釋後稱為一般污,也就是雜污。由於中興河水量過多,只引流河道內1/10份過濾、淨化。老師說從開始到結果,好的吸收,不好的改進,這就是易經,易經即生活,聽起來像題外話卻非常受用。

 中興河 引中興河1/10雜污水源過濾 
水車

  雜污不若生污難搞,經河流稀釋後乾淨多了,因此一開始引流進來便與生污還原後的水會合處理。水池深1.5公尺,深水要種漂浮植物,光冠水菊可吸附水面微生物,水面過濾無臭味,護堤植物選用埃及紙莎,莎草可調和酸鹼。

  深池後接著淺水池,淺水池底下鋪滿30公分以上大卵石,水面種植絨毛蓼、紫水芋,這是柔性淨化兼除臭,護堤植物單葉鹹草提供生物棲息兼具過濾功能,成為病蟲害防護區,也是鳥類覓食區。鋪滿大卵石的池子,水流經石頭水壩滲透至另一深池,稱為礫間過濾,過濾完的水要陰陽調和,前面說過污水流至陰、陽池時水質即回到原點囉!

還原生污水與一般污水會合 淺水池---絨毛蓼、紫水芋柔性淨化
礫間過濾 護堤植物-單葉鹹草

  回到原點的陰池與陽池,水深1.5公尺~1.8公尺,護堤植物選種小傘草(小風車草),美觀又實用,前面一路走來都能看見福壽螺四處橫行,在這一池確不見蹤影,老師說這是利用生物防治法,還原的水池內飼養鯉魚和青魚,牠們均以螺貝類為食。還原後具景觀、生物防治的深水池,也有蓄水保水的功能。

水質還原成景觀生態池 護堤植物-小傘莎(小風車草)
小傘草
生態池經過水草變魔術水池變乾淨鏡面囉! 池內有群魚
細勾春蜓 黃小鷺

   第七池,一乾一溼,完成淨化的水從水池似山溪般流出,水流經乾、溼環境經一段距離後,形成溼地,溼地提供野生動物棲息並過濾水質,最後從溼地流出的水形成一池,稱為生產池,生產池可栽種具附加價值的經濟作物,如蓮、菱角、茭白筍等。

  竹東河濱公園內的人工溼地提供水生植物生長環境,水生植物也以調節氣候、生產者、生態庇護、人為利用、改善污染、景觀美化等回報;溼地環境更為人類調節洪水、穩定河岸、淨化水質、生物繁衍棲息、提供觀光休閒等多樣功能。汙水經人工溼地淨化到此完美結束。

人工溼地 生產池

  硬體建設雖然完成,不容忽視的問題則仰賴全鎮縣民後續維護,生態池內放養的青魚(烏溜),目的為生態防制,吃食福壽螺,卻有不肖人士將之捉、釣,還有民眾入內烤肉破壞環境,而水生植物的消長、水質檢測、解說推廣等也可讓民眾了解當地資源,確實利用生態公園,達成遊憩、觀光、生態、淨化水質、吸引觀光客,最終達成333策,這是竹東鎮民的在地資源,更是其他縣市民眾羨慕的所在呢!

感謝吳聲昱老師的指導

後續報導

  當日隨吳老師實際踏查聽課時,只忙著紀錄文字,沒空拍照,隔日早上前往補拍照片時遇見執行維護的執行顧問,目前人工溼地淨化公園由河川局出資,台美顧問公司執行維護管理,每天固定2位工作人員。

      由於【人工】溼地是以『水質淨化功能』兼具景觀、民眾遊憩為目的,許多植物種皆以快速執行功能為考量,因此有許多是生長機制強勢物種,像鳳眼蓮(布袋蓮)、埃及紙莎、光冠水菊、粉綠狐尾藻、大萍、水金英等,目前已知在野外布袋蓮因繁殖迅速,確實造成水域環境的極大困擾,許多湖泊、埤塘被布袋蓮覆蓋,壓縮了其他原生物種生存空間,並使湖水缺氧,水道被阻塞等問題,吳老師的設計是在人力能維護的前提下進行,ㄧ旦擴散將造成水域生物浩劫,因此一般人如有機會栽種水生植物時,選植物種不可不慎。

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