固原市地处六盘山生态功能区,是清水河、祖厉河、泾河、葫芦河等黄河“毛细血管”的发源地,被誉为黄土高原上的天然水塔和生态绿岛。历史上的固原“苦瘠甲天下”,因干旱缺水、生态环境恶劣,曾于1972年被联合国粮食开发署认定为“最不适宜人类生存的地区”之一。目前,全市人均可利用水资源量仅192立方米,不足全国平均水平的十分之一,长期面临资源性、工程性缺水的困境。如何破解水资源短缺对高质量发展的制约,成为固原市生态保护这道“必答题”中的关键环节。
2023年,黄河流域生态保护和高质量发展联合研究“一市一策”驻点科技帮扶工作在固原市全面启动。生态环境部南京环境科学研究所联合国内6家高校及科研单位优势力量组建驻点工作组,深入清水河、葫芦河、泾河等“七河”流域开展精准调研与分析,明确将区域再生水循环利用作为破解固原市水资源瓶颈、改善水生态环境的核心路径。
面对水资源极度匮乏的严峻形势,驻点工作组针对固原市水资源开发利用现状以及污水处理能力展开了系统调研。结果显示,全市常规水源供需缺口达5364万立方米,而城镇污水处理厂尾水潜力巨大。然而,区域再生水要实现规模化利用仍面临诸多技术制约,其中冬季低温导致人工湿地运行效率急剧下降、出水水质难以稳定达标,是最为关键的技术瓶颈。
通过现场调查与全面分析,驻点工作组协助编制了《固原市区域再生水循环利用试点实施方案》,确定了“污水处理厂—人工湿地—调蓄库塘—用户”的全链条技术路径,成功支撑固原市入选区域再生水循环利用试点城市,为全市再生水循环利用提供了系统性技术方案。
驻点工作组在污水处理厂再生水水源现场进行调研
技术破题:攻克低温人工湿地运行难题
固原冬季最低气温可达零下20℃,传统人工湿地因微生物活性降低、植物凋零,处理效果大幅衰减,直接影响再生水水质稳定性。驻点工作组围绕这一核心难题,对全市16座人工湿地的滤料、植物、布水方式及运维管控开展深度调研,并进行多轮水质检测,研发出低温高效复合流人工湿地技术。该技术通过自主变换湿地内部水力流态,将水平流与上升式垂直流复合布水相结合,同时增设由废
玻璃、秸秆组成的新型隔热材料及磷吸附池,有效保障低温环境下微生物活性和处理效果。该技术在冬季低温、进水标准为一级A的条件下,总氮、总磷和化学需氧量去除率达到50%—80%,出水稳定达到地表水Ⅳ类标准,运行成本降低约20%。研究成果获得2024年
宁夏科技厅科技成果认定,推动清水河(原州段)二营湿地建设与生态修复等10余项再生水利用工程优化实施,逐步构建起固原市区域再生水深度净化设施网络。在此基础上,该技术在
青海、
内蒙古等地推广应用,为西北寒冷地区人工湿地尾水高效节约循环利用提供了可复制的技术范本。
清水河(原州段)二营湿地建设与生态修复工程
成效显现:科技支撑助力区域再生水循环利用质效提升
在驻点工作组的全过程技术支撑下,固原市区域再生水循环利用取得显著成效。截至2025年底,全市再生水利用总量达3116万立方米,较驻点前增长7倍。湿地运行效果与低温季节出水水质得到明显改善,出水水质(除总氮外)稳定达到地表水V类标准,全市8个地表水国控断面优良水体比例连续两年达到100%,较驻点前提高15%,渝河入选全国第二批美丽河湖优秀案例。
下一步,驻点工作组将持续深化“一市一策”科技支撑,围绕提升人工湿地运维能力、健全全过程水质水量监测监管体系等关键环节,助力固原市构建更加完善的区域再生水循环利用体系,为推动黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设提供坚实保障。