湖水生态修复方案范文

导语：如何才能写好一篇湖水生态修复方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】青年湖；富营养化；生态修复

辽宁省政府对辽宁友谊宾馆青年湖水质改善工程非常重视，同时我国在污染湖泊的治理方面，工艺技术相对成熟，可确保湖水水质得到有效改善。为了更好地迎接2013年12届全运会在辽宁召开，辽宁省政府与沈阳市政府加快了对市区环境的整治，为城市污染湖泊治理工程建设提供了资金保障。

1.工程概况

青年湖历史上隶属于北陵公园，1971年，为了改善接待环境，确保政务接待的安全，省政府决定将北陵公园西侧12万平方米的青年湖区划入友谊宾馆范围。1985年，省政府投资对青年湖进行了清淤改造；2002年，省政府对青年湖及周边环境进行了综合改造，按照与北陵公园建筑风格相协调的原则，修建了仿古围墙，沿湖甬道。同时为了防渗在青年湖底铺了一层无纺布。

辽宁友谊宾馆青年湖平均水深5m，青年湖湖水来自其临近的北运河河水。每年补水50万m3。由于北运河河床高于青年湖湖面，故青年湖只能从北运河引水，无法向北运河排水，使整个青年湖形成死水。

2.水环境问题分析

在对友谊宾馆青年湖基本情况进行了解之后，辽宁省环境科学院对辽宁省友谊宾馆青年湖进行多次采样调研。

首先，辽宁友谊宾馆青年湖大部分点位总磷为0.5-1mg/L之间，个别点位总磷达到2mg/L。大部分点位总氮为2.3-3.5mg/L之间，个别点位总氮达到4.5mg/L。

其次，从监测结果来看，青年湖大湖水质COD指标介于《地表水环境质量标准》III类水质和IV类水质之间。总氮和总磷指标属于劣V类水质。

第三，青年湖属于城市深水湖泊，监测结果表明，不同深度水温差异显著。但总氮、总磷等指标无显著差异，说明不同水层之间存在垂直水体交换。水质改善工程需处理的水量为全部湖水，总水量为48.25万m3。

第四，青年湖水质透明度下降主要是由于湖水中磷、氮含量过高，导致湖水富营养化。从而使湖中藻类大量繁殖，湖水颜色变绿、变深，透明度下降。

3.工艺方案比选及可行性分析

3.1处理水量及设计规模确定

辽宁友谊宾馆青年湖水面面积约10万m2，分为小湖和大湖两部分。其中小湖5000m2，平均水深1.5m。大湖面积9.5万m2，平均水深5m。本工程项目处理总水量48.25万t。

3.2场址选择

由于考虑到友谊宾馆青年湖周边可用地比较紧张的情况，按照水质净化与景观建设相结合，尽量减少工程痕迹，以生态修复为核心的原则，采取原位生态修复，在湖面建造人工浮岛，在小岛、小湖和大湖西南角各安装一套循环过滤系统，并做相应隐藏处理，同时为了增加氮的去除效果，可串联一个沸石过滤装置，在水下安装静音水下风机。

3.3工艺方案比选

根据辽宁友谊宾馆青年湖水质现状及处理目标，共提出4套方案进行比选。一是通过建设净化设施对来水进行净化处理，二是采用抽取地下水补水，三是采用投加药剂的方案，四是采用水质生态修复系统工程。

3.3.1北运河河水净化后补给青年湖方案

源头治理是一切污染治理的根本方法[1]。友谊宾馆青年湖水质较差的原因主要是由于进水氮、磷含量过高。为了从根本上解决这一问题，提出抽取地下水对青年湖补水和北运河河水净化后对青年湖补水两套方案。

目前辽宁友谊宾馆青年湖每年从北运河进水3次，第一次进水30万m3，第二次、第三次进水，每次进水10万m3。一般进水在5天内完成，每天进水6万m3。由于友谊宾馆场地条件限制，选用相对占地较小的石英砂滤池或者生物活性碳滤池。滤池滤料厚度为2m。滤速可以达到10m/d，处理6万m3/d的水量，需要滤池有效面积6000m2。加上构筑物墙体、设备间、管道等占地，总占地面积达到近1万m2。从卫星照片上观察适于建设进水过滤系统的青年湖东南角除去保护隐私的围挡等，可用地总面积不足3000m2，不能满足需要。

目前的进水方式是第一次进水在5月1日前完成，进水30万m3。这主要是因为：一、经过一年的蒸发，升华，青年湖景观用水严重缺乏，急需补水。二、5月1日前后，大伙房水库放水用于北运河沿线水田“泡地”，此时水质较好。如果采用全年进水，北运河水质较差时单靠滤池达不到处理目标。三、5月1日过后各种政务接待陆续开始，必须保证青年湖景观的完整性，短时间，高水力负荷进水。所以将进水时间调整为每年5月至9月均匀进水以降低日进水负荷是不可行的。

由于友谊宾馆可用于建设项目的场地有限和短时间、高水力负荷进水的特殊要求。采用北运河河水净化后补给青年湖方案是不可行的。

3.3.2抽取地下水补水方案

友谊宾馆绿化用水每天用水700m3。同时考虑到湖水蒸发等因素，每年补水50万m3。由于湖水较深，冬季深层湖水并不结冰，补水为全年补水，平均每天补水1370 m3，每小时流量57 m3。采用上海蓝升泵业200QJ50-78/6 19.5KW，流量60m3，扬程78m。单价 6048元。运行费用主要是水泵电费和自备井水费。合计年运行费用109.67万元。

从上述分析可以看出采用抽取地下水补水方案，投资成本和运行费用都比较低。但此方案在进行投资估算中假设了2个前提：1、不用经过地质勘查，可以确定抽取70m深地下水时青年湖水位不下降。2、根据辽宁省及沈阳市相关法规，抽取地下水补充景观用水是允许的。

通过进一步的调查研究，我们发现友谊宾馆青年湖最深处水深达12m，湖水已经与浅层地下水相连接，很有可能抽取70m深地下水时会形成小循环，无法通过抽取地下水补充青年湖水。另外在《辽宁省禁止提取地下水规定》中提出，自2011年4月1日起施行，全省各地禁止提取地下水。

因此，抽取地下水补给青年湖景观用水，不仅在技术可行性方面存在问题，在政策法规方面是坚决禁止的。

3.3.3投加药剂方案

投加药剂是治理重污染水体常用的方法。重污染水体由于厌氧反应产生氨、硫化氢等臭味气体时，通过投加各种氧化剂可以快速缓解和降低臭气浓度，取得较好的效果[2]。常用作杀藻剂的化学药品有硫酸铜和西玛三嗪。采用药物，数天内对杀藻会起到效果，但长期使用会造成湖泊退化。

使用化学药剂除藻，需要向水中引入新的化学成分，这些化学成本不仅对藻类有抑制性，对其他生物也存在毒性。如治理微囊藻水华的方法，多用硫酸铜等药物清杀，但在生产实践中发现有时候并不理想，往往在清杀之后，微囊藻水华照样大量出现[3]。此外，现阶段的清杀药物对藻类并无选择性，在杀死微囊藻水华的同时，也杀死了其他藻类，污染了水体。

辽宁友谊宾馆青年湖湖底铺设防渗膜，如果采用一般的氧化剂或絮凝剂投加方案，将对整个青年湖的生态链造成极大不良影响。所以本次药剂投加方案选用了一种韩国GCM水处理剂，该水处理剂选用天然无机材料作为原料，通过酸化、煅烧、粉磨等多道工序制作而成，处理效果较好。GCM天然复合无机水处理剂价格是64.9元/kg，GCM是1kg大约能处理40吨的水，所有总水量是95万吨，所以大约需要是23.75吨。一次投加药剂的药剂投资为154.14万元。一次投加药剂后可维持较好水质时间为1个月。

由上述分析可以看出，虽然GCM天然复合无机水处理剂生态安全，处理效果好。但由于青年湖水量太大，GCM药剂价格相对较高，导致单次加药造价过高，缺乏一定的实用性。

3.3.4生态修复方案

生态修复方案是当前广泛应用于城市湖泊治理的一种综合性水质修复方案集成[4]。北京的陶然亭公园内的景观湖，深圳荔枝湖等众多景观水体均采用生态修复方案。

近年北京陶然亭公园补水水源变为再生水，园区水域水质不断恶化，水华频繁发生。因此，急需通过水质改善工程提高水体水质，抑制水华发生，提升水体景观价值。由于水体及水源的营养元素指标超标严重，采取综合的减污措施加以去除；而水体静止也是造成水华的主要原因，应增加水体的流动性。综合考虑陶然亭湖水的实际情况，选择循环过滤、软性生物膜载体和水生植物等措施去除水体污染物质；通过循环过滤及推流曝气等措施增加水体的流动性。

深圳荔枝湖湖面总面积10.91万m2，蓄水量为10万m3，平均水深1m。荔枝湖污染严重，水质达不到地表娱乐景观水质标准要求，水体感官差，透明度低，湖水呈暗绿色，局部出现黑臭现象。采用水力自动化曝气过滤、人工湿地净化、臭氧灭藻湖水大循环的处理工艺。

辽宁友谊宾馆青年湖与上述案例最大的区别是湖水深。上述案例的平均水深在1m-1.5m，而青年湖平均水深5m，最深处达到12m。这就使整个工程处理水量远远大于上述工程。所以辽宁友谊宾馆青年湖水质改善项目采用了人工浮岛、循环过滤系统，水下风机曝气以及生物操纵等工艺在内的综合性生态修复方案。

生态修复方案安全、可靠运行成本和费用低。而且在改善水质的同时创造出与辽宁友谊宾馆相协调的优美生态环境。

4.结论

针对友谊宾馆青年湖水体富营养化和无清洁补水的现状，重点对青年湖内水质进行综合治理，采用生态修复的方法，确保湖水水质在的改善提高后保持长期稳定效果。

参考文献：

[1]周怀东，彭文启.水污染与水环境修复[M].北京：化学工业出版社，2005：249-260.

[2]刘正文.湖泊生态系统恢复与水质改善[J].中国水利，2006，（17）：31-33.

篇2

    漂浮湿地工程师采用水花生圈养技术,将捞取的水花生放入用钢筋把泡沫浮球串成的圆形框架中,再用渔网水下包裹水花生,将水花生浮床放置在河道挺水植物外侧,用铁锚加以固定。

    植物浮床技术与水花生围养技术不同,它主要采用毛竹和渔网形成漂浮载体,以大面积圈养水花生,加强水质净化。用毛竹做成长方形漂浮载体,捞取水花生,放入框架内,再用渔网水下包裹水花生。单体浮床连排后放入池塘,用铁锚加以固定。

    4.1.3疏通河道、破除与降低圩埂

    为确保河道水体流通,对河底长期淤积的沉积物采用生态疏浚法进行清理,清理出来的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;对于原有的分散的小池塘,通过破除与降低圩埂,将其连成一片,移除的土用于构建滩地。

    4.1.4林地管理

    根据林地的现场地形勘察资料,开挖沟渠,改变地势不平的地貌,以方便浇灌和排水,避免发生旱灾和涝灾。开挖出的土用来修建林间小道,供林业管理和居民休闲娱乐。此外,将林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通过翻土、松土来改善林地土壤的理化性质,从而改善幼林成活生长的条件。

    4.2恢复工程

    4.2.1植物种植

    河道两侧缓坡修筑结束后,河岸带具备了水生和陆生植被恢复的基质条件,随后根据等高线在新建边坡和原有浅滩上种植各类植物。

    根据当地的实际情况,在岸坡上栽种湿地植物、乔灌木,进行岸边绿化,美化河岸景观。增加堤岸的稳定性,并可以降低流速、防止水土流失,增强抗洪、保护河堤能力。水线附近(新建土质缓坡上)、深水处适当引种植物,最终形成高低错落有致的植物群落,对河道斜坡进行有效护持的同时,增强水体的净化。

    在低位、中位、高位滩地种植适合植物,最终形成高低错落有致的植物群落,构建自然湿地系统,增强景观效果的同时,增强水体的净化。

    4.2.2水生动物放养

    根据生态平衡的原理,在沙河水库中适当放养食用不同浮游生物的鱼类,改善水体中的生态系统结构,完善水体中物质、能量和信息的流动与传递,平衡和调控水域生态系统。

    4.3保障措施:

    4.3.1加大湿地保护的宣传力度

篇3

关键词：断头河浜；工程示范；人工浮岛；曝气鱼塘

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）11-2669-03

苏南水网地区河流众多，人们习惯将与农业生产和百姓日常生活相关的小河流或人工小水渠称为河浜[1]。近年来，随着国家“村村通”的实施和新农村建设规模的不断扩大，乡村交通得到了长足发展，村内起交通运输作用的河浜逐渐失去其原有的航运功能，与之相应而产生的“填浜筑路”的举措使得多数河浜被填埋或拦腰截断，成为断头河浜[2]。

苏南太湖流域周边村落多数依河浜两岸分散而建，两岸村民多将河浜作为生活用水的水塘[3]。村落污水收集管网和污水处理站的建设因当地经济、地域、产业格局的影响而受到限制[4]，污水无法集中收集处理，使得河浜成为纳污载体，直接消纳来自两岸居民就近排入的生活污水以及河浜内鱼塘养殖废水，致使河浜污染和淤积严重，污水最终汇入太湖，加剧了太湖水体的富营养化程度[5]。因此合理解决农村地区生活污水污染问题，以及恢复河浜原有生态功能，对于太湖流域水环境污染防治与水质提高意义重大[6]。

采用地埋式微动力A/O法+曝气鱼塘组合工艺对江苏省常州市谈家头村生活污水进行治理，通过对村边断头河浜内原有的鱼塘进行底质改性和底栖动物控养，在鱼塘底部增设曝气装置，对水体进行曝气增氧，并以断头河浜为依托构建人工浮岛，从而在恢复断头河浜生态环境的同时，进一步消纳、净化经生化处理的周边零星农户所排放的生活污水，解决农村生活污水难以集中处理及河浜生态环境恶化的双重问题，消减了汇入太湖的水污染负荷，具有处理效果好、运行稳定、能耗低、维修简单等特点，几乎不占用土地面积，生态环境效益显著。

1 示范工程概况

工程位于江苏省常州市谈家头村，村内生活污水经污水管渠收集后就近排入村边水体——谈家头浜，经武南河进入武进港（当地一条连通太湖的运河叫武进港，并非港口），最后汇入太湖，污水未经任何处理，污染严重。河浜内鱼塘依河而建，过量的饲料投放以及鱼自身排泄物使河浜有机污染严重；河浜底部形成了一层由水生生物的尸体、粪便、残饵沉积而成的黑色淤泥，淤泥内的有机质在厌氧、缺氧条件下形成大量的有害物质如甲烷、硫化氢、氨等[7]，臭气难闻，影响周边居民的日常生活，不利于河浜内水生生物的生长；河浜底泥中的氮、磷存在着季节性释放的问题，河水富营养化程度高，水体中藻类、浮萍疯长[8]。工程治理流域涉及谈家头村民150户，总人口500人，谈家头浜治理段长约60 m，平均宽约8 m，面积约480 m2，呈南北走向，流向为由北往南流。

1.1 水量设计

人均用水量标准按100 L/d计算，总用水量为500×100 L/d。生活污水量按用水量的80%计，则污水量为500×100 L/d×80%=40 m3/d，无其他污水。由于农村污水量及水质的不均匀性较大，拟建污水站在充分考虑这一因素后，核定设计污水量为40×1.2=48 m3/d，既可以24 h连续运行，又可间歇运行。

1.2 进、出水水质设计

根据沿湖地区生活污水相关资料，主要污染物排放参照GB 18918-2002一级B标准，设计进、出水水质如表1。

1.3 工艺流程与原理

根据水质分析结果、相关废水处理技术总结和项目排放标准要求，结合实际，该工程采用地埋式微动力A/O法+曝气鱼塘的组合工艺方案。该方案污水处理工艺流程见图1。

如图1所示，谈家头村生活污水经污水管网及管渠收集进入暗井，经由暗井内置格栅对污水的杂质包括悬浮物、漂浮物及粒径较大的颗粒物进行拦截，以保证后续工艺设备不受影响；出水自动流入调节池，在调节池内对污水的水质与水量进行调节和均和，削减高峰时期的水力负荷，同时调节污水的pH，粒径较小的颗粒物此时期可发生沉降分离，从而达到污水初步处理的效果，确保进行生化处理前水质与水量的稳定。

A/O集成式砖砌污水处理设施包括缺氧池、接触好氧池、沉淀池、污泥消化池、风机房及清水池。调节池底部设置的水泵将污水提升至A/O集成式砖砌污水处理设施，历经缺氧、好氧、沉淀、消化的过程，降低了污水中的氮磷含量，使污水中大部分的有机污染物得到降解，在净化水质的同时达到污泥减量和稳定的效果。

净化后的尾水自清水池汇集后流入断头河浜（即曝气鱼塘），利用浜内构建的人工浮岛对出水水质进行深度处理，在水体流经浜内曝气鱼塘的同时进一步降解水中的有机污染物；对鱼塘进行底质改性和底栖动物控养，使得河浜底泥中的有机污染物在微生物和底栖动物的作用下得到持续降解并无机化，富含氮磷元素的无机营养盐以及底泥中所蕴含的有害气体因此得到释放，并借助由曝气所产生的水流紊动而上浮，营养盐经由河浜周边及浮岛内植物吸收，以此促进植物生长，有害气体自水面溢出，保证了鱼塘放养环境，增加的底栖动物扩展了河浜生态食物链，从而减少鱼饲料的投放量，间接提高水体自净的能力，最终达到村内污水水质净化、河浜污染修复治理，以及提高生鱼产量、降低生产成本的目的。

2 主要构筑物设计

2.1 暗井

暗井设计长宽分别为2、1 m，高度为1.5 m，砖砌结构，内置格栅1台，栅隙30 mm，池壁内铺设SBS防水层。考虑到村内管网布置方式为雨污合流制，于距离井底1 m的井壁处设置泄洪管，泄洪管材质为PVC波纹管，内径400 mm，以保证下雨时过量的雨水自泄洪管泄流。

2.2 调节池

调节池设计有效容积为16.2 m3，考虑到下雨时来自暗井溢流的污水，结合设定污水量，设置停留时间约5 h，设计长宽分别为3、2 m，有效水深2.7 m，砖砌结构，池壁铺设SBS防水层。池体底部安置两台污水提升泵（1用1备），流量4.0 m3/h，扬程10 m，功率0.5 kW，用以提升污水至后续处理设备，水泵周边安置铁丝网，确保水泵正常运转。

2.3 A/O集成式砖砌污水处理设施

污水处理设施为地下式，设计总长为7.8 m、宽为2.1 m，埋深3 m，共包含6个池体，分别为缺氧池、接触氧化池、沉淀池、污泥池、清水池、风机房，各池体均为砖砌结构，池壁铺设SBS防水层。

缺氧池设计长2 m、宽1.5 m，有效水深2.7 m，有效容积为8.1 m3，停留时间约3 h。通过厌氧硝化及反硝化作用去除水中难降解的有机物。

接触好氧池设计长4 m、宽2 m，有效水深2.7 m，有效容积为21.6 m3，停留时间约8 h。池内设置半软性填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。池内可以保持很高的微生物浓度，将从缺氧池中流出的有机污染物进一步通过生物氧化作用分解。

沉淀池设计长2 m、宽1 m，有效水深2.7 m，有效容积为5.4 m3，停留时间约2 h。上清液回流至调节池，由于污泥量较少，下层污泥定期提升至污泥池。

污泥池设计长1 m、宽0.8 m，有效水深2.7 m，有效容积为2.16 m3。系统产生的剩余污泥量较少，为了保证剩余污泥量的稳定，防止磷的释放，污泥池内进行微氧充气搅拌。好氧消化后由当地环卫部门定期清理外运或者用于当地农田堆肥。

清水池设计长0.76 m、宽0.8 m，有效水深2.7 m，有效容积为1.64 m3。经生化处理的尾水在清水池进行收集，后外排至曝气鱼塘。

风机房设计长1.4 m、宽1.3 m，埋深3 m。内置两台HC-30IS低噪音回转式鼓风机，风量0.4 m3/min，功率0.5 kW，一用一备，每2 h自动切换一次，交替运行。

2.4 曝气鱼塘

工程主要包括人工浮岛构建、鱼塘底质改性和底栖动物控养。设计浮岛总面积为127.75 m2，单个浮岛呈半椭圆形，设计长半轴为3.5 m、短半轴为2.5 m。人工浮岛分为景观浮岛和浮岛湿地两部分，景观浮岛植物选用圆币草，以锚装置固定；浮岛湿地布置于景观浮岛外侧，与浮岛形成层次落差，达到立体效果，植物选用再力花、花叶芦竹、菖蒲、千屈菜等，湿地浮体填料选用陶粒或高炉渣，同时代替植物种植土。鱼塘底质改性按0.6 kg/m2的平均密度投放底质改良剂288 kg，投放形式为粉式、均匀撒播，主要成分为改性黏土絮凝剂及微生物制剂；底栖动物控养按0.2 kg/m2的密度放养，投放泥鳅、螺、蚌、河蚬、水蛭等底栖动物96 kg，同时于曝气鱼塘内放养鲢、鳙等少量食藻鱼类；鱼塘底部增设充氧机一台，视天气和水压情况间歇运行。

3 运行效果与技术经济分析

3.1 运行效果

工程于2011年3月建成运行，表2为主管部门委托当地环境监测站抽检的结果。由表2可以看出，出水水质指标COD、TP、TN、NH3-N均低于GB 18918-2002一级B排放要求。

3.2 技术经济分析

工程建设投资包括生活污水处理设施、河塘清淤、河浜砌石护岸、村内道路硬化等工程，费用共计55.63万元，工程各项运行费用如下。

1）电费（E1）。污水站用电负荷1.0 kW（近期每天实际运行时间按8 h计），电价按0.6元/kWh计，每天处理废水电费E1=1.0×0.6×8÷48=0.10（元/m3）。

2）人工费（E2）。污水处理站共设1人（兼职），人均月工资按150元计，废水每天处理人工费E2=150×1÷（48×30）=0.104（元/m3）。

3）浮岛植物养护及日常维护管理费（E3）。主要用于植物的更换、修剪、收割，以每年0.5万元计，则E3=5 000÷（48×365）=0.285（元/m3）。

每天处理废水总成本ET=E1+E2+E3=0.489（元/m3）。

4 小结

采用地埋式微动力A/O法+曝气鱼塘组合工艺模式，利用现场地形条件对河浜内鱼塘进行改建，同时依托河浜构建人工浮岛，进而在恢复河浜生态环境的同时，亦作为经生化处理的农村生活污水的后续深度处理，从源头消减了汇入太湖的污染负荷，保证了浜内鱼塘放养环境，促进了当地渔业养殖的发展，实现该村生活污水治理、生态环境修复、水产养殖增收三位于一体。

该工程建设投资为55.63万元，运行费用为每天0.489元/m3，出水水质COD、NH3-N、TN、TP等污染物指标均低于GB 18918-2002一级B的排放要求。工程各项处理设施均为地埋式，不占用沿河周边的土地面积，满足周边地形地貌以及房屋布置格局的限制要求。该治理模式对于整个太湖流域周边农村地区生活污水治理起到了推动和示范作用。

参考文献：

[1] 张文艺，王立岩，闫 刚，等. 一种水网地区村镇污水处理与水环境生态修复方法[P].中国专利：101941777A，2011-01-12.

[2] 吴俊范. 城市空间扩展视野下的近代上海河浜资源利用与环境问题[J]. 中国历史地理论丛，2007，22（3）：67-77.

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[4] 陈秋萍，蒋岚岚，刘 晋，等.太湖流域农村生活污水处理工程应用实例[J].中国给水排水，2010，26（6）：30-32.

[5] 张文艺，罗 鑫，刘明元，等.常州市武进区农村生活污水处理示范工程[J].中国给水排水，2012，28（12）：75-78.

[6] 孙兴旺，马友华，王桂苓，等.中国重点流域农村生活污水处理现状及其技术研究[J].中国农学通报，2010，26（18）：384-388.