水体生态修复技术在黑臭河道治理中的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-11-22
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水体生态修复技术在黑臭河道治理中的应用

朱春龙

建湖县冈东水利管理服务站224000

摘要:目前是社会发展的重要阶段,在此阶段中,人们生活水平提升,同时对于周边环境的污染却在逐渐的增加,当前的环境污染中,水体污染问题严重,尤其是相关的河道上,已经出现黑臭问题,对于河道污染处理来说,需要保持谨慎和全面性,首先河道污染然无法使用较为强列的化学方式进行处理,会对周边环境产生二次污染,其次是使用物理方式处理会需要投入较高的成本,所以在目前的河道处理过程中,可以使用水体生态修复技术,达到技术可行性和经济有效性,对城市的整体发展奠定基础,促进环境的可持续发展。

关键词:城市水体生态修复技术;水质状况;污染成因

城市水体污染的特点是水体营养化严重,其中氮磷含量严重超标,导致较多的微生物和相关的细菌滋生,同时由于氮磷含量过高,使得水低植物大面积生长,导致水体滞流,有厌氧的情况发生,最为严重的是淤积严重同时透明度较低。最后使得河道出现黑臭的情况。由于水流无法流通,就会让其内部的生态系统出现问题,自我净化能力和内部的相关生态系统同时得到破坏,水体污染带来的问题是较为严重的,首先其破会了周围环境,无论是生态环境还是居住环境,都会受到影响,其次是无法对促进生态系统的发展,因此在当前的城市建设过程中,需要使用相关技术对水污染进行合理的处理,使用水体修复技术,保证城市水体污染情况得带改变。

1我国城市水体的水质状况及其污染成因

1.1点源污染

随着改革开放的不断深入,大量的人口涌向城市,城市内的厂矿企业急速增加,大量生活污水、工业废水未经处理直接排入河道,河道生态环境遭到破坏。据统计,长江流域劣于Ⅲ类水河长占总评价河长的22.5%。劣于Ⅲ类的水体主要集中在城市江河段和部分支流。主要超标项目为:氨氮、高锰酸钾指数、化学需氧量、5日生化需氧量、总磷、石油类等。长江流域的污废水排放量,2003年达到270×108t以上(其中不含火电厂直流式冷却水和矿坑排水230.9×108t),其中生活污水81.3×108t,工业废水192.1×108t,较5年前增长了35%。2003年黄河流域废污水排放量为41.46×108t,其中城镇居民生活污水排放量为9.46×108t,第二产业为29.33×108t,第三产业为2.67×108t,火电厂直流式冷却水排放量和矿坑排水量为2.18×108t。大量的污废水排入城市河道,而这些污废水远远超出了河道的自净能力,河道内部生态系统产生“多米诺”效应,水质急剧恶化。

1.2面源污染

城市河道的面源污染主要是以降雨引起的雨水径流的形式产生,径流中的污染物主要来自于雨水对河道周边道路表面的沉积物、无植被覆盖裸露的地面、垃圾等的冲刷。污染物的含量取决于城市河道的地形、地貌、植被的覆盖度和污染物的分布情况。因此,对面源污染的控制也可理解为对城市河道周边降雨径流污染的控制。在诸多城市的市政建设中,雨水排水管道和污水管道是不分的,而且不具备雨水处理工艺。大量的雨水沿着排水管道未经处理直接进入城市河道,给河道带来了严重地污染。

1.3混凝土的“包装”

在城市河道治理工程中,片面追求河岸的硬化覆盖,只考虑河道的防洪功能。为保护城市的安全,河堤年年加高,并大量建设钢筋混凝土、块石等直立式护岸,河道完全被人工化、渠道化。失去自净能力的河道反过来又加剧了河道水体的污染。

2水体生态修复技术的使用策略

2.1生境改善

由于项目河道部分区域存在长期垃圾堆放的现状,不仅堵塞河道使水流不畅,而且严重破坏河道底质,危害水体生态系统。本方案对河道进行局部生态型清淤疏浚,作为营造良好生态系统的重要前提。整体设计平均清淤深度0.3m。河道淤泥堆放于专门堆放点进行摊晒,然后可分摊于河道岸边树林或废弃沟壑,作为土壤肥力的补充;部分亦可适当堆填于河床便于水生植物种植与营造深潭浅滩。同时对河道内的杂草及杂鱼进行割除和打捞,处理河道垃圾,改善生境,为生态系统构建奠定基础。

2.2水生植物群落构建

由于河道整体水质较差,污染负荷大,故水生植物选取以先锋种、耐污种及生物量大的物种为主,如沉水植物为耐污能力强的伊乐藻、苦草、眼子菜等,挺水植物为菖蒲、茭白、香蒲、芦苇、慈姑及水芹菜等,浮叶植物则选用代谢物少的菱等为主。水生植物种植覆盖率约为整个河道面积的70%,其中沉水植物占据大部分,为55%,种植密度80~100株/m2;挺水植物约占比10%,种植密度约15~50株/m2;浮叶植物占比5%,种植密度3~10株/m2。

2.3生态基质

生态基质是一种用于生态性水处理的高科技材料,通过发展生态基质上的本土微生物群落,使微生物种类和生物量达到最大化,利用其代谢作用去除水中的污染物。生态基质比表面积>300m2/m3,为水中菌类、藻类等微生物的生长、繁殖提供巨大的附着面,使微生物群落的生物量和生物多样性最大化发展,从而为实现高效微生物群落提供基础条件,实现对污染物的快速分解。此次工程设计将生态基质分为两部分布设,第一部分与水生植物混布,及安插在水生植物群落种植区域中,将微生物与水生植物群落充分融合,相互作用;第二部分为强化处理区域,即本方案布设的一体化处理设施出水口位置,铺设生态基质用于强化处理。生态基质采用仿人工水草型,布设密度为50株/m2,覆盖率约为河道面积的5%。

2.4水生动物群落构建

水生动物主要以杂食性及滤食性为主,能有效摄食水体有机碎屑及有害藻类等,促进水生植物生长,加速水体净化与生态系统恢复。水生动物主要为浮动动物大型溞等,底栖动物螺、贝等;后期根据植物群落恢复情况,适量投放一定雌雄比例的鲢鱼、鳙鱼等杂食性鱼类,调控水体食物链结构,完善物质循环路径,稳定水体生态系统。

3维护管理

3.1水生植物的维护管理

3.1.1水生植物的收割

水域中水草科学修剪,避免造成二次污染,破坏水体生态系统。保持水质洁净,应随时摘除变黄的叶片、凋萎的花朵和果实,对于一些长势较快,容易爆发生态入侵问题的去污植物,及时发现,定期收割。水生植物的枯枝、败叶收割后,可作为农田等的肥料以及生物能源的再利用。

3.1.2水生植物的繁殖

当河中水生植物繁衍过多,产生拥挤现象时,枝叶会相互遮蔽,使植株日照不足,通风不良,妨碍生长易发生病虫害,此时需除去植株外围部分叶片或拔除部分植株。保证水生植物的补种与修剪,对枯死植物实施更新补植等。

3.1.3水生植物的病虫害防治

培育壮苗提高抗病虫害的能力,保证群落结构的稳定,发现病虫害及时防治,以防蔓延。同时加强引种的检疫工作,避免引入新的病虫害。

3.2水生动物的维护与管理

主要对水系中鱼、虾、贝、螺等动物进行养护与长效管理,做好预防水生动物的病害防治工作,保护水生动物的健康生长与管理。长期观察、测量水生动物种类、密度、个体大小,根据生态系统平衡状况合理补放、更换水生动物,确保生态系统稳定。

4总结

黑臭河道是集民生、社会、环境、经济为一体的综合问题。水体生态修复技术由其环保、生态、高效、低费用等特征,越来越收到业界的广泛认可。然而由于受到传统思维模式和技术水平的限制,目前该技术应用广度仍未达到应有的水平。随着思路的开拓和思想的解放、技术水平不断提升,水体生态修复技术在黑臭河道治理中的应用有着更广阔的前景。

参考文献:

[1]我国南方工程边坡土壤生态修复技术创新的认知与实践[J].朱兆华,赵其国,赖庆旺,徐国钢,陈晓蓉.土壤.2017(04)

[2]生态修复技术在治理城市黑臭河流的应用[J].张梦绯.污染防治技术.2017(05)