水生态治理方案范文
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导语:如何才能写好一篇水生态治理方案,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
中图分类号:TV85;文献标识码:A ;文章编号:
生态水利指:人类文明发展到“生态文明”时代的水资源利用的一种途径和方式。它以尊重和维护生态环境为主旨,开发水利、发展经济,为人类社会持续发展服务。生态水利涵盖了水利事业和水利产业目标,又突出了环境目标,与可持续发展的三维目标即经济、社会、环境是一致的。生态水利有6个方面的内容:第一,生态水利发展模式与途径与传统水利发展途径对水的传统利用方式有本质性的区别;第二,生态水利的开发利用是在人口、资源、环境和经济协调发展的战略下进行的;第三,生态水利目标明确,要满足世世代代人类用水需求,体现人类共享环境、资源和经济、社会效益的公平原则;第四,生态水利的实施遵循生态经济学的原理,应用系统方法和高新技术,实现水利的公平和高效发展;第五,生态水利要求用生态学的基本观点来指导水利规划、设计、建设和管理;第六,节约用水是生态水利的长久之策,也是缓解我国缺水的当务之急。
1.生态水利工程的设计原则 1.1提高河流形态的空间异质性原则 一个地区的生境空间异质性越高,就意味着创造了多样的小生境,能够允许更多的物种共存。反之,如果非生物环境变得单调,生物群落多样性必然会下降,生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化,造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动,特别是大规模治河工程的建设,造成自然河流的渠道化及河流非连续化,使河流生境在不同程度上单一化,引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种,生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为生物群落多样性的恢复创造条件。 1.2景观尺度及整体性原则 河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行,而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低,而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发,掌握生态系统各个要素间的交互作用,提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法,而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。 2.河道治理 2.1河道治理方案 下面就以拉古河为例。拉古闸以下河道渐进入平原,采用的是以堤防为主的规划方案。由于河道右岸地形低于左岸,大多数断面的设计水位要高出地面1m以上,平均高0.53~1.30m,最高达到3.44m,宜修筑堤防。但在该河段中,左岸中华寺北桥以上地势渐高,岸边保护范围渐窄,尤其是中华寺北桥到八家子沟,正是王滨沟上下游大弯道塌岸十分严重的地方,规划采用护岸方案。拉古闸以上基本上采用护岸方案,河道两岸多为山地,岸边较高,除个别断面外,大多数断面的岸边高程都在设计水位以上,平均高17~43cm,最大高差为4.32m,无需修堤,主要是要解决岸滩的稳定问题。该河段保护的土地和村庄主要分布在右岸沿河一带,左岸只有小甸村至松岗堡河口2.6km的河段上分布有村庄,其余7.3km左右河段岸边在山根下或接近山根,不需要布置任何工程,规划为无工程河段。 2.2设计流量和设计水位 整治洪水河槽的设计流量,需根据保护地区的重要性,选取相当其防洪标准的洪水流量,其相应的水位即为设计水位;整治中水河槽的设计流量可采用造床流量或平滩流量,其相应的水位即为设计水位;整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求,采用不同保证率的最低水位,其相应的流量即设计流量。 2.3规划实施建议 拉古河河道治理工程本着先下游后上游、先重点后一般、先消险后达标的原则,先治理城市段再治理农村段,干支流同步分段、分区依次治理,堤防整修完成后再进行堤防标准化建设。具体规划如下:某开发区规划治理拉古河抚顺开发区范围内左右岸堤防共长18.82km,护岸长18.08km。抚顺县实施规划为治理拉古闸下游抚顺县范围内,左右岸堤防共长15.0km,护岸长15.7km;治理拉古闸至浅沟水库段,左右岸护岸长11.95km;对于右岸拉古闸以上、左岸中华寺北桥以上的护岸工程,一定要根据水流和塌岸的实际情况、以及投资的可能,本着先出险先安排,不出险暂不安排的原则,分清轻重缓急逐步实施。沈阳市实施规划为治理拉古河岸堤防共长1.58km,护岸长4.7km。 3.生态水利在河道治理中的应用 3.1构建水生植被 种植沉水植物菹草、黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等和浮叶植物睡莲,以吸收和转化水和底泥中的氮、磷、钾等营养物,降低水体N、P、K及必需微量元素的含量与周转速率,抑制浮游植物生长;为多种多样的水生生物提供良好的生存环境;提高水体生物多样性;提高水体自净能力;为水体供氧。 3.2构建水生动物种群 适当提高鲢、螺、鲫的种群数量,以消费浮游生物(特别是浮游植物)、有机碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量,以及摇蚊和水蚯蚓等底栖动物,维护生态平衡,净化水体。 3.3种植水生花卉 作为城市河道,从景观的角度出发,在主要景点、桥的两侧,栽种了优质睡莲(选用玛珊姑娘、洛桑、日出、佛琴娜莉斯、大白睡莲等品种),加之原有的10多丛白睡莲,美化了水面。 4.结束语
篇2
关键词:生态措施 生态系统 水下森林
1、 工程概况
本工程是一个以城市景观为主的城市内湖,生态修复湖面320000m2,清淤完成后平均水深1.74m,库容55700m3,集雨面积达16.59km2。随着环湖土地大量开发,周边污染源源不断进入,湖区水位并没有明显降低,湖面已被水浮莲密集覆盖,通过水质检测其主要水质指标全部超标,已经成为严重富营养化的湖泊,极大影响了湖泊的城市景观效果,为改善湖区周边的人居环境质量,实施湖泊的综合整治工程已势在必行。
2、 综合治理技术措施
从以往富营养化水体的治理与修复实践案例分析,采用单一技术治理富营养化水体的成效有限,因而选择采用外源与内源控制,工程与生态措施相结合的综合治理方案。
目前,此湖正在实施污水截流,初期雨水截流及净化,生态引水及底泥疏浚等综合整治工程。通过以上综合整治措施,可以有效控制外源污染的输入量和污染物的富集与释放,增强底泥对水体的净化能力,增加水体的复氧能力,使湖区水体水质在较短时间内有明显改善。但湖区内必须建立健康的水生生态系统,才能长期有效地控制内源污染。
3、水质和污染源分析
通过下表的水质检测数据可以看出,其主要水质指标全部超标,显示为劣Ⅴ类水质。
根据资料查阅及现场踏勘,此湖目前存在的主要污染源还有:地表径流污染和污水处理站尾水污染。其中地表径流污染主要由于其周边集雨面积较大,尤其是农村生活社区、农田及绿化地表径流是该湖污染负荷的主要来源。近几年,该地区降雨径流监测显示,各类城市降雨径流中的氮磷浓度差异较大,总氮,硝态氮,氨态氮与总磷的平均含量范围分别为1.96~6.77mg/L、0.62~4.89mg/L、0.35~1.18mg/L和0.04~0.66mg/L。
根据现有的污水处理站的资料分析,现有3座污水站尾水排放入湖,排放量为32800m3/d,排放标准为一级A。
4、 水体生态修复技术措施
此湖水体生态治理主要含6个部分:?生态拦截 ?污水处理站尾水入湖口处理措施
?水下地形改造 ④底质改良 ⑤生态系统构建 ⑥漂浮湿地。
4.1 生态拦截
4.1.1 生态集雨
湖区水体其中的主要污染为面源地表径流,采用雨水生态收集过滤渠净化路面及绿化带来的入湖污染负荷。
4.1.2 环湖生态湿地带
对于不易收集或集中入湖的漫流形式的地表径流,采用构建环湖生态湿地带的技术措施,过滤初级地表径流。
4.2 污水处理站尾水入湖口处理措施
4.2.1 生态浮岛净化系统
采用生态浮岛净化入湖污水,在达到水质净化的同时,又具有较好的景观效果。
4.2.2 复合湿地净化系统
为最大量的削减污水处理厂的尾水,采用表流湿地深度过滤污水,提升水质量标准。表流湿地的净化作用主要体现在:植物吸收、微生物分解、物理吸附。
4.3 水下地形改造
借助清淤工程开展,营造合理的水下地形,由陆域、湖滨区(0-40cm)、浅水区(40-100cm)、过渡区(100-150cm)、深水区(150cm以上)组成的多生境条件的水下地形,有利于生物多样性的恢复。
4.4 底质改良
底质消毒主要是杀死一些土壤表面的藻类孢子以及一些有害病原菌;底质改良主要对底质 pH等进行改善。经过底质预处理,可中和底泥中的各种有机酸,改变酸性环境,起到除害杀菌、施肥、改善底质的作用,含有水生动、植物生长发育所需的全部常量元素和大部分微量元素,这些元素都以离子状态存在,能被水生动、植物所利用。
4.5 生态系统构建
4.5.1 沉水植物构建
沉水植物是水体中的生产者及动物生境条件的营造着,在水生态系统中具有重要作用。
本案从湖区水深及功能定位选取沉水植物的种类及栽培区域。
浅水区(0-80cm)构建水生草皮系统;过渡区(80-150cm)构建水生森林I型;深水区(150cm以上)构建水生森林II型。
4.5.2 水生动物生态系统的构建
完善生态系统的食物链和食物网结构,实现水体生物多样性。通过滤食浮游藻类,有效控制蓝藻水华; N、P通过藻类营养级转化,以鱼产量形式得到固定,进而达到净化水质目的。
4.5.3 水生微生物净化系统
水生微生物在水生态系统中具有重要作用,实现了营养物质(污染物)从有机向无机的转化,有效分解水体中的悬浮物、沉积物、动植物遗体、碎屑等,因此,在建设生态系统的最后,完善有益微生物的种类及数量。
4.5.4 滨水湿地带构建
湖区水系的景观功能是本案打造的重点,依据陆域景观的不同,合理搭配适生、水生植物形成自然、生态的湿地景观,同时兼顾一定的水质净化效果。
4.6 漂浮湿地
漂浮湿地是采用漂浮物质及种植土拼着而成,可以漂浮在水面上,可移动也可以固定,栽培植物的种类可以是草皮、水生植物甚至是小型的灌木等。在湖区内构建漂浮湿地,具有一定的水质净化效果,同时提升水域景观。
5、水体维护
5.1日常维护:枯死植物更新补植、残梗败叶及时清捞、收割长势茂盛植物、及时捕捞动物,并视具体情况适量补充。
5.2专业养护:定期对景观湖水质进行检测
检测指标:氨氮、亚硝氮、硝酸氮、总氮、总磷、 CODMn、叶绿素a、浮游植物、浮游动物等;检测频率:1次/季度,具体检测频率根据实际情况而定。
6.注意问题
1)流域面积比较大,流域范围内的降雨、人类活动、市政建设活动对湖泊水生态系统具有较大的影响和扰动。
2)恶劣天气如台风天气、潮水顶托、强降雨等,使湖区水位超过常水位较长时间和反复次数过多,对湖区清水水生态系统造成破坏。
3)人们的放生活动会影响清水生态系统。禁止随意投放草鱼、鳊鱼、鲤鱼等鱼类。
4)外来物种如罗非鱼、福寿螺等对水生态系统也有破坏作用。
5)生态建设所采用的水生动植物品种均为项目区域土著物种或历史曾有物种,杜绝使用外来种或入侵种,保证湖区的生态安全。
参考文献:
1.夏宏生,蔡明,向欣 人工湿地净化作用与微生物相关性研究【J】,广东水利水电,2008,3:4-8
2.郑涛,穆环珍,黄衍初等 非点源污染控制研究进展【J】,2005(2):31-34
3.贺锋,吴振斌 水生植物在污水处理和水质改善中的应用【J】,植物学通报,2003年06期
篇3
[关键词] 水利 河道 生态
[中图分类号] F32 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)03-0244-01
河道治理工程对农业生产的重要性毋庸置疑,在上世纪70年代,水利工程与河道生态系统的关系问题就在国际间引起了关注,成为环境领域最热门的话题之一,下文就对生态水利在河道治理中的运用情况进行分析。
一、生态水利工程的设计原值
1. 异质性原则
该原则主要是针对改善合流形态而制定的,也就是说一个地区的生境空间异质性越高,就意味着小生境的多样性,为更多物种提供了生存空间。相反,如果非生物环境单调的话,生物群落的多样性也会下降,影响生活群落的性质与比例等,导致生态系统程度的退化。同时受到人类活动的影响,河流的连续化及质量受到一定的影响,使河流功能退化。因此水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性,但这并不意味着以人工种植或引进其他生物而成功的,生态水利工程的重点应该是尽可能的改善河流形态的异质性,使其符合自然河流的地貌学原理,为恢复生物群落多样性创造条件。
2. 景观尺度及整体性原则
河流生态修复规划与管理要在大景观尺度、长期与保持可持续性的基础上进行,尽量不要在小尺度、短期与零星局部的范围内进行。在大景观尺度上进行的河流生态修复率要高,小范围的生态修复效率较低,而且成功难度较高。所谓的整体性就是指以生态系统的结构与功能为基础,掌握生态系统要素的交互作用,提出河道修复的整体与综合方法,不能单纯考虑修复问题,也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。
二、河道治理
1. 治理方案
在进行河道治理方案的规划过程中,必须要结合当地的情况进行制定,同时必须要考虑到当地部门的经济情况,综合考虑,制定合理的防治,确保河道治理达到预期的效果,提高方案的可行性。
2. 流量与水位的设计
整治洪水河槽的设计流量必须要根据当地的环境,选择与当地防洪标准的洪水流量,所对应的水位为设计水位;整治中水河槽的设计流量可运用造床流量或平摊流量,其相应的水位即为设计水位;整治枯水河槽的设计水位可根据通航等级或其他整治要求,采用不同保证率的最低水位,其相应的流量即设计流量。
3. 规划实施建议
在河道的治理过程中要秉持先下游后上游,先重点后一般、先消防后达标的原则,先治理城市段,然后是然后,干流与直流同步治理的原则,在进行河道的生态治理过程中要根据当地的投资情况,本着先出现险情先安排,不出险暂不安排,要按照轻重缓急的原则进行治理。
三、当前河道水污染的治理技术
1. 配水、调水方法
在小范围内,这一方法较为理想,成本低且见效快,但这不是从根本上杜绝污染水体的方法,只是将污染转移,从上游移到了下游,如果过多的采用这一方法,将会导致污染水体的恶性循环,因此,如果条件允许的话,尽量不要选择这一方法。
2. SPR污水净化技术
这一方法主要是运用化学方法将溶解与溶解液中的污染物析出,形成具有固相界面的胶粒或微小悬浮颗粒,然后采取高效且经济吸附剂将有机污染物、色度等分离,然后采用微观物理吸附法将污水中的各种胶粒和悬浮颗粒凝聚成大块密实的絮体,依靠旋流和过滤水力学等流体力学原理,在自行设计的SPR高浊度污水净化器内使絮体与水快速分离。清水经过罐体内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后,达到三级处理的水准,可实现出水回用。污泥则在浓缩室内高度浓缩,定期靠压力排出。由于污泥含水率低,脱水性能好,因此可以直接送入到机械脱水装置,脱水后可以将其用于人行道地砖铺设,避免二次污染。
四、河道治理中生态水利的运用
1. 构建水生植被
简单来说,生态就是还原自然的原生态,因此,在河道治理中可以种植沉水植物菹草、黑藻、伊乐藻、金鱼藻、苦草等和浮叶植物睡莲,这些植物都具有吸收或者转化水或者污泥中的氮、磷、钾等营养物,降低水体N、P、K及必需微量元素的含量与周转速率,抑制浮游生物的生长为不同生物提供营养丰富的生存环境,改善水体的多样性,改善水体自净能力,满足水体供养要求。
2. 构建水生动物种群
水生动物以鱼类为主,这就要求结合当地的情况选择适合当地的动物,我省以鲫鱼、鲢鱼等常见鱼为主,这类植物都具有消化浮游生物的能力,可以改善水体质量,净化水体环境。
3. 加大水生花卉的种植力度
从美化环境的角度来说,作为城市河道多位于桥或者景点的两侧,因此必须要适当的增加水生花卉的种植力度,日出、洛桑等常见优质睡莲,与原来的水生植物相映成画,美化环境的同时净化了水面。
篇4
1.1优化配置水资源
为落实最严格的水资源管理制度,曲阜市出台了《曲阜市最严格水资源管理制度实施方案》,对进一步规范全市水资源管理工作提出了严格要求。认真做好水资源论证工作,全市企事业单位新建、扩建、改建项目全部进行水资源论证。严把取水许可审批,把防洪影响评价、水土保持方案、水资源论证、占用农田灌溉水源及排灌设施补充作为前置条件,未完善好的不予发放取水许可证。深化节约用水管理计划,大力开展水资源管理执法监督,依法关停自备井、手压井,吊销取水许可证19个,有效维护了城区自备井用水秩序。为进一步优化水资源配置,投资1.1亿元建设尼山水库引水入城工程,目前已建成通水,年节约地下水1000万m3,基本满足城市建设、生态环境和重点工业发展用水需求。
1.2改善全市水利基础设施
1)提高防洪减灾能力,如期完成小水库除险加固任务。全面完成了纳入省、市3年规划的32座小水库除险加固任务,经过除险加固的水库,已经接受了汛期洪水考验,蓄水能力和防洪标准明显提高。2)改善人民群众切身利益,全面完成村村通自来水工程建设。全市276个村、43.92万人吃上了安全卫生的自来水,农村自来水普及率达到100%。在实现村村通自来水的基础上,实施了农村饮水安全工程。按照《曲阜市2010—2013年农村安全饮水工程规划》,到2013年底,全市17.8万人不安全饮水问题将得到彻底解决,实现城乡同源、同网、同质供水目标。3)提高农业综合生产条件,加快农村水利建设。按照统一规划,集中连片,水利工程配套,排灌体系完善的总体要求,规划治理总面积0.63hm2,主要建设红旗闸、沂河灌区末级渠系配套改造和灌区高效节水灌溉工程。这些工程的实施和完成,提高了水库、河道的防洪和蓄水能力,为确保人民财产安全、提高生产生活条件提供了有力保障,为曲阜市水生态文明建设下了良好基础。
1.3开展河道综合治理
按照省、市水生态建设意见和水利工程防洪、生态、供水等多功能的要求,曲阜市围绕泗河、沂河、蓼河,加大综合治理力度。1)泗河被列为省生态河道治理示范工程。按20年一遇的防洪标准编制了泗河曲阜段治理规划,在防洪治理的基础上,改造红旗闸和陈寨坝,在泗宾、书院、孔村、高村河段新建拦蓄工程4处,形成泗河大水面,沿线逐步实施绿化、亮化、美化工程,建泗河成了水利生态风景区。2)按照“高起点规划,高标准建设,城市河道公园化”的原则,按20年一遇的防洪标准编制了《沂河治理综合规划》,分3期对沂河进行综合治理。至此,已治理沂河近20km,建橡胶坝5座,拦河闸坝5座,拦蓄水面达18km;新建和完善拦蓄工程4座,同时把沂河城区至尼山两岸河堤建成10m宽的观光旅游路线。3)2011年开展了蓼河治理工程。主要建设人工湖、橡胶坝、引水入蓼、滨水景观等工程,概算总投资约1.5亿元,使蓼河城区段防洪标准提高到20年一遇,形成约24hm2的水面,蓄水量约100万m3。在发挥防洪功能的同时,通过对泗河、沂河、蓼河的绿化,节节拦蓄,形成“水库连水库,瀑布接瀑布”的壮丽景观,将泗河、沂河、蓼河建成集防洪、灌溉、生态、旅游观光、休闲娱乐于一体的多功能河道,改善了城市人居环境。
1.4完善现代水网
为满足经济社会发展要求,实现水资源的优化配置,曲阜市根据地势、地形特点和河流、水库分布情况,编制了曲阜现代水网规划,并通过了专家评审。首批实施了曲阜市引泗河水入城工程,主要包括橡胶坝工程、引水管道工程、河道治理工程3部分。橡胶坝工程是在泗河104国道书院公路桥下游约286m处建1座橡胶坝,设计坝轴线长为160m,坝高为5.5m,拦水高度为5.5m,蓄水库容约360万m3。饮水管道工程是在泗河104国道书院公路桥上游南岸约100m处建引水口,向南铺设内径1500mm的有压钢筋混凝土管道长度3725.5m,自流引水进入明故城护城河东北角;在护城河东北角、洙水河分别布设出水口,设计流量分别为1.1m3/s、0.5m3/s。河道治理工程是在橡胶坝上游河道1.1km范围,新建涵洞3座、拆除重建1座、加固接长1座。引泗河水入城工程实现了泗河、大沂河、小沂河、护城河、洙水河城区水系贯通,达到清水常流的目的,彻底改善了城区水环境和生态环境,为曲阜市生态水网建设拉开了序幕。
2主要做法和经验
2.1强化扶持,多方融资
水生态文明建设是一个系统工程,工作量大,难题多,需要有雄厚的经济实力。1)增加财政预算。根据一定时期水生态文明建设的主要任务,参照国家要求和周边县市的投入比例,尽可能增加财政预算。2)争取上级补助。核算市区内河流治理成本,争取省市对水生态建设的补偿;申报一定数量的有影响力的生态文明建设项目,向上级政府争取必要的资金补助。3)鼓励民间投入。根据“谁投入、谁受益”的原则,建立水生态建设的投融资体系,采用多种经济形式和投资渠道共同进行水生态文明建设。
2.2严把标准,确保质量
水生态建设工程是“民心工程”、“德政工程”。在具体实施中,应实行“四制”,严把“五关”。“四制”即实行项目法人制、招标投标制、建设监理制、合同监督制;“五关”主要是:1)严把规划设计关。工程设计要根据曲阜市实际情况,做到设计合理,经济可行。2)严把材料设备关。对工程所需的材料进行严格检测,保证施工材料设备质量。3)严把施工队伍关。工程项目均通过招标选择有经验、有资质、有能力的施工队伍建设。4)严把水源水质关。对水质水源进行充分检测,符合要求方可进行通水。5)严把工程验收关。在充分发挥现场监理作用的同时,市水利局工程技术人员对每项分部工程进行质量检测和把关,确保高标准、高质量完成工程建设任务。
2.3健全制度,强化管理
建设是基础,管理是关键,发挥效益是目的。应建立健全工程管理各项规章制度,不断提高管理水平,逐步建立规范有序的管理体制,确保工程运行良好,保证工程长期发挥效益,造福于民。
篇5
【关键词】河道治理;生态修复;河道人工湿地;生态岛
中图分类号: TV147 文献标识码: A
近年来,随着对环境资源开发利用的日益增加,大量含有氮、磷元素营养物质的污染物不断排入城市河道,使得水体的营养物质负荷量不断增加。另一方面,在城市河道周边的道路上的粉尘、油污等在降雨时同雨水一起流入河道中。由于这些人为或是非人为的原因使水体的污染富营养化日益严重。富营养化的水体治理已成为亟待解决的重大环境问题。
1.城市河道存在的问题分析
1.1淤泥淤积
城市河道由于大量的城市垃圾及泥沙流入,较容易造成淤泥淤积,而且氮磷含量较高,对水质富营养化存在危害。如果在多年未对河道进行清淤情况下,河道淤泥严重还容易造成河床抬高,干旱时河床,雨季造成河道泄洪压力。
1.2生态环境破坏,自身净化力差
城市中的河道,往往沿河两岸存在生活污染源和农业面源污染,水质较差,不能达到地表水功能区标准。并且在规划的两岸的居民区增加的情况下,生活污染源会进一步加大。由于缺乏水生植物,而且大部分为硬质驳岸,缺乏水和微生物较缓的水体,很难做到自我平衡水中的富营养物质,也很难过滤和吸收水中杂质等有害物质,造成河道自身净化能力差。
1.3水质较差,沿河小区污水排入河道
由于现有管理机构不够健全、管理手段落后,可能会造成仍有沿河小区、单位、道路、工厂灯污水排入河道。这些是造成河道污染的重要源头,即使通过再好的河道生态系统,也很难从根本上遏制排污对于河道的污染。
2.城市河道综合治理和生态修复的必要性
2.1是改善城市水污染重要组成部分
现代城市水体污染状况严重威胁流域内人类生存和发展。河道是城市中重要的生态湿地,是域内人类赖以生存和发展的宝贵自然资源。加快城市水环境综合治理,逐步恢复河道水美岸秀的自然风貌、促进河道休养生息,着力解决流域内广大人民群众最关心、最直接的问题,是坚持以人为本、构建和谐社会、实践科学发展观的具体行动,抓紧治理迫在眉睫。通过疏浚、湿地建设及水生植物工程等一系列整治措施,治理后其清澈的河水、优美的滨河道路及亲水步道将共同构成城区优美的水环境。同时实现城市的防洪安全化、岸景生态化、河水宜人化、城市家园化等功能,极大的提升城市品味。
2.2为实现水环境综合治理成效
水环境综合治理成效直接关系城市长远发展,是国家发展战略。河道流经的城市区域一般是全市经济最活跃、人气最旺盛、也最具发展潜力的区域,具有引领城市发展、加快城市核心崛起的重要作用。随着经济社会发展和人口增加,城市河道面临着更大的污染压力,区域和城市发展面临着重大环境制约,加快河道治理与保护意义重大。
2.3是实现城市可持续发展的推动力
河道是城市的名片,反映了城市的形象与品味。好的城市人居环境是投资者做出决策的重要依据之一。河道综合治理和生态修复的实施,将有力地完善城市综合功能,提高项目区域土地价值,推动城市第三产业等相关产业的发展,社会效益和经济效益显著[1]。
3.城市河道的综合治理及生态修复
3.1工程方案
3.1.1生态修复工程建设方案
对河道进行堤防优化设计。在满足防洪安全的前提下提高水质、新建湿地,优化河道驳岸,提高城市水面积率,使之与城市功能定位相匹配,提升城市品味。
3.1.2非工程措施
为保证工程防洪及排涝工程正常发挥效益,除采取必要的工程措施外,必须强调非工程措施建设,建立工程管理及调度运行的长效机制。推荐成立管理机构,依法管理。同时,根据气象及水文预报,及时合理调度水利工程。
3.2清淤及干化处理
众所周知,城市河道的污染底泥主要来自于河道周边工厂、商业设施、居民区的各种生产生活污水以及流域地表径流所携带的污染物,是巨大的污染物蓄积库。是影响河水水质的最大污染内源。本项目中,河道底泥疏挖及处理工程的目的就是为了消除污染底泥对河水污染影响。
河道水浅,堤岸基础高程较浅,为增加河流过水能力,同时为了清除河道污染底泥。而采用纯覆盖方式和分清除加覆盖隔绝又会大大降低河道水深,为此,采用“完全清除”方式进行阻断河底污染底泥对河水的污染影响。
3.3湿地及生态岛建设规划
为配合本次生态修复工程,从根本上对四里河河道进行治理,采取了多种措施来综合改善四里河水质,工程包括河道底泥清淤、四里河周围截污工程、雨水初期收集工程、多种补水措施结合实施、水生植物种植和湿地及生态岛等。
根据污染物来源,将整治工程可分为外源整治措施和内源整治措施,其中:清淤、截污、补水、雨水收集处理等是从减少外源污染进行, 通过外源污染整治措施可有效减小污染负荷的注入。针对四里河水体流速静态、自净能力低的特点,在四里河中选择合适的区域设置湿地区,通过改造水下地形,种植水生植物湿地区,是从内源措施上增强河道的自净能力[2]。
另外,新建湿地对于四里河行洪防汛也起到一定积极影响作用,通过湿地建设,原有单一过流河道可以二水分流,在行洪时可以增加河道的过水截面,使得河道的泄洪能力得到提升。而在静水状态下,湿地则可以储存更多的水体,起到涵养水源,保护生物多样性的作用。
生态岛的建设对于四里河局部的生态环境起到了极大的优化作用。首先,岛周围更多的水体与之连接,水体和土壤有更多充分的氧气、有机质的交换,为水生植物及生物提供更多生存的空间,从而提高了四里河局部的生物多样性。其次,生态岛的植物配置与现有植物的配置思路有很大的区别和提升。植物的种植范围和层次有所增加,在滨水处,由沉水、挺水和浮水植物组成立体的水生植物群落。岸上,则由水生灌木,中层乔木和大乔木组成临水湿生植物群落。
3.4水生植物及水生动物
本案沿岸带水生植被配置基本设计方案为:
①根据景观水体的设计要求,配置不同高度、不同形态、不同生态类群的水生植物。
②水生植物的种类设计,兼顾景观效果和净水效果。景观效果主要由挺水植物和浮叶植物来体现。
以耐污抗污、且具有较强的治污净化潜能的植物为主;根系发达、根茎分蘖繁殖能力强,即个体分株快;植物生长快、生物量大;选择冬季常绿的水生植物或驯化后的具有景观价值的陆生植物;满足景观空间形态的需求,综合岸线景观和湖面倒影、水面植物进行适当的景观组织。完善河道生态系统的食物链和食物网结构,在相对封闭的河道中放养一定种类和数量的浮游动物(食藻虫)、滤食性鱼类、肉食性鱼类和底栖动物,提高水生生态系统的稳定性[3]。
综上所述,生态修复工程可以改善河流及沿河两岸的环境,增加沿河的绿地面积,提高河道水体自净功能,改善水质,修复河道生态体系。施工中开挖的泥土、扬尘与噪声对施工区周围环境会有一定的负面影响,但通过采取各种环保措施,可将影响降到最低限度。通过对河道水环境的综合治理,有效地保护城市的水环境,改善沿河居民的生存环境,提升片区土地开发利用价值,改善投资环境,增加税收和居民收入,为促进城市经济发展和社会稳定做出贡献。
【参考文献】
[1]包文友.城市河道景观的修复[J].知识经济, 2011,12(2):143.
篇6
关键词:生态修复;河道;水环境治理;污染物
1多方位生态修复技术概述
1.1理论核心原则
多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论,在形成综合化治理体系的同时,建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中,要降低外源污染,控制内源污染,构建人工净化体系,增强水体自净功能,保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系,在整合多污染管理系统的过程中,可以对外污染源进行拦截,并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外,多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力,增强河道污染物容纳能力,使得整体水系统可凭借更高的持有量,完成环境保护工作,并为水系统的自净创造更大的技术空间,保证整体技术体系的管理效果[1]。
1.2技术特征优势
单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容,为污染治理提供具体的技术支撑,但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷,可以保证技术的整体合理性,表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中,多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染,并降低河道内的氮磷含量,控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理,可以消除水环境中的污染物,控制水环境的污染物水平,保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统,能够快速清除水体中的污染物,改善河道水体环境,同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系,形成独立的水体生态系统,美化环境,构建生态景观。
2生态修复技术组成内容
2.1外源污染
降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术,能够防治外源污染,有效处理雨水,通过使用超低压过滤膜,过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜,在确保过水能力的基础上,可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池,从而实现对水体的过滤,雨季可以对滤芯进行自动反清洗,有效减少污染物的沉积量,延长滤芯的使用年限。同时,该系统将雨水管网安装在河道末端,以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中,避免出水对河道造成污染[2]。
2.2内源污染
如果没有及时处理外来污染物,积累时间过长,它会与河底淤泥结合,最终形成污泥,可以说,这类污泥是河道的重要污染源,会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高,其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源,容易对水体造成二次污染。目前,针对这类污染,最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术,二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力,但前者成本较高,故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理,适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。
2.3人工净化
当河道环境受到外界污染物影响后,其自身的生态平衡就会遭到破坏,难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下,污染物的淤积量不会减少,反而越来越多。此时,就需要外界污染治理手段的介入,以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用,可以保证整体技术的执行效果,从而达到优化水环境的管理目标。例如,当前科技条件下,微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用,控制氮磷含量与重金属含量,从而保证水体平衡状态。
3河道水环境治理项目实践分析
3.1区域水环境治理条件
在区域水环境治理过程中,首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如,河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41km2,长度跨越为17km,水体深度在15~22m。从目前的水环境状况来看,水体的透明度较低,局部已经出现发黑、发臭的现象,污染较为严重,水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前,首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看,水体中COD、NH3-N和TP等有害物质浓度均较高,其中,COD含量为325mg/L,NH3-N含量为12.6mg/L,TP含量为1.2mg/L,严重超出V类水质标准,说明水体中污染物含量严重超标。针对这种情况,只有采用多方位生态修复技术,才能实现对区域水环境的综合治理,从而改善水体质量,降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中,人们要重视治理工程水环境基础条件调查,采用多种水环境监测和取样分析方法,准确了解水体污染程度和主要污染物类型,从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中,人们要分析上下游河道可能引发的污染问题,全面掌握治理工程范围内的污染源,确保工程治理措施的全面性。因此,在实际工程开展过程中,要注意搜集历史水环境监测数据,结合工程调查结果,尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。
3.2河道水治理措施
河道治理期间,需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置,即在距离河岸5m的位置设置隔膜。其中,隔膜的内层属于土工膜,外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下,可以利用导流技术,将污水排入下游,降低上游区域的污染程度。在多年的发展中,河道上游汇集大量未经处理的污水,水质受到污染,河底的淤泥也越积越多。对此,可以将大量生物酶投放在河道中,尽可能提高河底微生物的活性,使其能够吸附更多的淤泥,解决河道的水源恶臭问题。除此之外,还可以将大量水生动植物投入河道中,最大程度地调整水生动植物的空间,确保其具有较高的存活率,有效提高水生态系统的功能。实际上,确保水生动植物的存活率,可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此,上游需要设置超微净化设备,从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100m3/h,效果优异。其不仅可以改善河道水质,还能够为水生动植物营造良好的生态环境,实现水环境系统建设的目标。长此以往,河道水环境可以形成良性循环,改变以往河道的污染局面,降低TP、NH3-N、COD等物质的浓度,增强水资源的自净能力。
3.3生态修复技术综合应用
以某河道为例,该河道水体深度为15~22m,水体透明度比较低,污染现象严重,局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后,分析水体中的各项有害物质,为改善水环境,降低污染物含量,采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理,应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流,以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。将生态修复技术与人工净化技术相结合,可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力,气液界面应用超高压气水混合技术,可以得到微米级氧化气泡,从而降低水体中的氮磷含量,降低污染物浓度,提升水体溶氧量,提高水体透光能力。另外,可以将生态修复技术与水体自净功能相结合,利用水生植物与水生动物来构建自然生态链,通过降解与转移使水中污染物减少,并与水中生物达到平衡,最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落,挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡,强化水环境的生态美观作用,沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此,可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮,在中部区域种植常绿型水下森林,以此提高水体修复效果。
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关键词:江湖连通;环境影响评价;引江入湖;水质影响;生物影响;环境影响
中图分类号:X820.3文献标识码:A文章编号:16749944(2014)02019204
1引言
武汉市位于长江中游,江汉平原东部,长江与汉江交汇处,河流湖泊密布,围绕长江、汉江等干、支流,形成庞大发达的河湖水网。武汉全境水域面积2217.6km2,覆盖率为26.10%,全市湖泊193个,被称为“百湖之市”。但是,分析武汉市水资源水环境现状,其存在江河水污染严重,水质下降,湖泊富营养化严重等问题,不仅破坏水生生态环境,损害市容市貌,影响人们的生活质量及健康,而且已成为武汉市实施可持续发展战略的制约因素。
近年来,政府及专家提出江湖连通的治湖思路,且部分工程已进入实施阶段。世界自然基金会介绍,十多年来,江湖连通的理念已在全国50个湖泊得以实现。湖泊中生物多样化得到了恢复,鱼类品种不再单一。吕善功在《武汉市江湖连通构想初探》中指出,江湖连通是保护水生生态环境、保证水安全、建设水景观、繁荣水文化、发展水经济的迫切需要\[1\]。武汉市长江、汉江过境水资源丰富,以江水置换湖水是改善湖泊水质的便捷、经济、有效的途径。而江湖连通之后又会对湖泊及武汉的环境带来什么影响,是一个值得研究的课题。本文主要研究江湖连通对生态环境的有利与不利影响,并对江湖连通的主要环境影响进行初步评价和对策研究。
2武汉水资源环境现状
武汉市位于长江中游,江汉平原东部,长江与汉江交汇处,市区由隔江鼎立的武昌、汉口、汉阳三部分组成,通称武汉三镇。武汉市市内湖泊星罗棋布,20世纪60年代市内有大小湖泊127个,素称“百湖之市”。根据武汉市水资源公报,2011年武汉市地表水资源量23.48亿m3,水资源总量为27.24亿m3,长江、汉江过境客水总量5572亿m3,过境水量巨大。
随着城市建设、经济开发以及房地产开发(填湖建房)等,使武汉市的湖泊数量(截至2002年3月)增至192个,主要是1个大湖变成数个小湖,而湖泊面积却大大萎缩,仅东湖在20年里就减少了1094亩。同时也导致水体自净能力下降、水质下降、湖泊富营养化等问题,不仅破坏水生生态环境,损害市容市貌,影响人们的生活质量及健康,且已成为武汉市实施可持续发展战略的制约因素。以汉阳区和武昌区为例,其境内各湖泊主要污染物超标项目见表1。因此,如何改善武汉地区水资源环境是当前我们要面对的重要难题。而江湖连通作为传统治理手段,因其对技术、地域等要求较为特殊,被越来越多地用于水环境治理。3江湖连通工程介绍
武汉市历史上江、河、港、渠与湖泊之间都是自然相通的,随着武汉市社会经济和城市建设的快速发展,导致水系分割,湖泊萎缩,使原本江湖通达的水系变成了死水、脏水,失去了水系固有的灵性、活性。为改变这一现状,武汉市确立了打通湖泊水系网络、恢复湖泊生态功能的治水思路。
江湖连通使湖泊水由死水变为活水,通过不断引入其他水体的水,形成动态水网,提高了水体的自净能力,使水体的污染物质得到稀释净化,浓度降低,从而改善水环境,增加水体含氧量,提高水体透明度,为湖泊生态修复打下基础,营造可持续发展的生态环境。而且江湖连通是维持湿地生态系统活力的基本要素,维持水系的连通就是维护湿地“血液”的动脉畅通,使湖泊水位随长江水位而变动,使湿地水面呈现出周期性变化,变化的水面、水位、流量、流速和水温是湿地需要的水文要素,也是水生生态系统赖以生存的环境。
汉阳六湖连通方案见图1。江湖连通方案构建主要考虑周边水环境特征、水情水势、水源水质质量、现有水利设施的分布及规模等因素。方案的组成要素包括连通形式与范围、引水水源、目标水域、引水路线、受水区等。
图1六湖连通及生态修复工程水利调度工程 大东湖水网连通治理工程是湖泊治理的一次尝试,不同于以往截污、治污的传统治理方式,连通工程在截污控污工程的基础上,通过引水使水体流动以期水质污染状况得到缓解,以清水入湖的手段来促进水生态的修复。运行后的污染稀释作用只是一部分,更主要的目的是为三大工程中的生态修复工程打下基础,通过引水,使水生藻类及水生动物得以生存,从长江引入的水生物种也有助于恢复湖泊的生物多样性。
4江湖连通的主要环境影响的初步评价
4.1江湖连通对水质影响评价
通过江湖连通,可以达到调水的目的,使水质得到很大的改善,各湖泊间和江湖间水力联系和水体流动性的增加,有利于污染物的稀释、扩散和降解,增强湖泊自净能力。同时,通过青山港引水闸将重建江湖生态廊道,使江湖隔绝的静水湖泊向趋于历史自然状态的江湖连通水系转变,有利于增强江湖生态联系,重建江湖复合生态系统。武汉水网构建工程的实施有利于改善湖泊水质和生境质量,促进湖泊生态系统向良性循环方向演化。
然而,引江入湖虽然可以改善受污染湖泊的水质,但也可能会使大量的泥沙流入湖泊,导致湖泊中泥沙大量沉积,而且泥沙携带的有机物也会使COD值升高,甚至会引起水体富营养化,使得湖泊水质并没有得到改善。在引水时间与引水量确定后,分析引水后可能带入湖中的泥沙量, 在引渠沿线适当地点设置泥沙预沉池,以对所引江水中挟带的泥沙进行预沉处理,进入东湖的沙量还可大为减少。
同时,“引江灌湖”并没有对污染物进行处理,污染还是存在的,只不过位置变了,随江水向下游扩散,本质上是污染的转嫁,并不是治理,而汉口位于下游,正是武汉市人口最密集的中心地带,生活污水和工业企业通过管道和沟渠收集和排入水体的废水,往往含有纤维素、糖类、淀粉、蛋白质和脂肪等有机物,还含有氮、磷与硫等无机盐类以及病原微生物等污染物,这些污染物可能通过引江入湖进入湖泊水体,进而带来更大的危害,同时可能导致水葫芦等入侵。
4.2江湖连通对水生物影响评价
1992年夏天,武汉某地因湖水浸入长江流域内,引起下游地区出现了大量的血吸虫感染病例,因控制及时才未引起流行。江湖连通同样可能带来血吸虫危害,因此如何安全实施江湖连通工程,值得我们好好思考。同时,引江纳苗可能对大东湖的渔业养殖产生一定风险。目前大东湖的鱼类以人工养殖品种为主,天然鱼类种群普遍较小,鲢、鳙约占渔获总量的97%,水网连通可能导致野生杂鱼种群数量增加,与养殖鱼类争抢饵料和栖息空间,导致单位水域渔业生产力下降;另外,引江纳苗可能导致凶猛肉食性鱼类增加,如鳜、、、、类等,对养殖幼鱼资源损害较大。
4.3江湖连通对景观环境影响评价
景观环境,是指由各类自然景观资源和人文景观资源所组成的,具有观赏价值、人文价值和生态价值的空间关系。近几十年来,随着城市化程度的提高和大东湖湖泊生态系统的恶化,大东湖地区鸟类的觅食与栖息环境呈不断下降趋势,鸟类种类明显减少,许多有记载的珍稀候鸟均已在该地区消失。江湖连通工程实施后有利于改善大东湖水质,重构健康湖泊生态系统,水生植被、浮游生物、底栖生物和鱼类资源的种类与数量将有所增加,且有利于改善鸟类栖息、觅食环境。生态修复工程将在湖泊周边新建滨湖湿地,景观工程将结合连通渠道在渠道两侧新建休闲公园和防护林地,为鸟类营造更多的适宜生境和迁徙通道。
同时,江湖连通是维持湿地生态系统活力的基本要素。长江中下游湖泊湿地是在地质构造和气候变化背景下,由长江洪枯过程交替和水沙输移等作用下的产物,复杂的江湖关系和水系连通性创造了丰富多彩的生物栖息地及生物多样性。历史上,长江中下游湖泊湿地都在不同程度地与长江水系保持连通,也正是由于沿江湖泊的调节,使长江汛期留有低洼的地方蓄滞洪水,在枯季又向长江补水,保障了人们生产和生活安全,维持着两岸湿地的地下水位,使长江沿岸洲滩和湿地生机勃勃。
与长江急流水域比较,通江湖泊保持了缓流或者静止水体的环境,一些重要鱼类(如四大家鱼)需要在急流的长江中产卵,要到静水湖泊中育肥和成长,江湖连通为许多洄游或半洄游鱼类提供“三场一道”(索饵场、繁殖场、育肥场和回游通道),这种静与动的水环境,构成了长江中下游特有的极为丰富的湿地环境和生物系统。鄱阳湖和洞庭湖都是吞吐型湖泊湿地,都具有“洪水一片,枯水一线”的特点,枯季大片滩地及浅水区是国际重要的越冬候鸟栖息地,是全球生态系统重要的环节之一。维持水系的连通就是维护湿地“血液”的动脉畅通,使湖泊水位随长江水位而变动,使湿地水面呈现出周期性变化,变化的水面、水位、流量、流速和水温是湿地需要的水文要素,也是水生生态系统赖以生存的环境。另一方面,江湖连通加快了换水周期,改善了水质,防止了湖泊富营养化和沼泽化,保持了湖泊的活力,延长了湖泊的寿命。
4.4江湖连通对大气环境影响评价
扩大水面的面积,对于缓解热岛效应、改善气象环境、提高人体舒适度是很有意义的。实施六湖连通工程,形成环市水系,调节市区气候,将分散的水域资源集中,形成环状流动且连通的水域体系,一方面水的蒸发将带走大量热量,另一方面水的比热大于混凝土的比热,在吸收相同热量的条件下,两者升高的温度不同而形成温差,必然加大热力环流的循环速度,而在大气的循环过程中,环市水系又起到了二次降温的作用,这样就可以使城区温度不致过高,达到降低城市“热岛效应”的效果,同时也可彰显武汉市各城区的滨水特色。
江湖连通可以增大湖泊的面积,加速水分的蒸发,增大空气的湿度。空气中的粉尘可以从周围空气中吸收水分,增大粉尘的含水率,从而影响粉尘的其他物理性质,如增大黏附性,也使得粉尘容易降下来,降低空气中的粉尘量,从而可以减缓雾霾现象。
5江湖连通环境影响对策
5.1水源地选择及水质保证
水源选择主要按照水质、水量、含沙量及供水设施、自流条件、污染转移等等进行综合比较。汉阳地区江湖连通方案体系按范围及线路,可分为外连通方案和内循环方案。外连通方案主要是恢复江湖动态联系,构筑江湖生态通廊,增强湖泊水体富氧能力,改善湖泊水质\[2\]。内循环引水是促进湖泊与连通渠的水体流动,变静水为流水,为湖泊及连通渠的生物净化设施运行创造条件。由于项目具有雨洪同期的特点,考虑城市防洪要求,当汉江水位高于25.21m时,停止引汉江水。考虑城市排涝要求,雨季采用边引边排或先排后引的方式引水,受降雨影响,丰水期连续引水的时间短,为了适应这一特征,宜采用大流量、短周期的方式,快速改善湖泊水质。同时,引江纳苗的时段亦出现在丰水期,采用大流量引水将增强引江纳苗的效果。
同时,引江灌湖要进行引水时间选择及入湖沙量预测,预防泥沙大量被引入湖中,也可以防止在城区排污量较大的时间内引江入湖而导致大量污染物进入湖泊,且湖泊中的污染物也出不去,进而使湖泊富营养值升高,引发水华等现象。需要注意的是水质的富营养化是水葫芦迅速蔓延的主要因素,要想长期有效地阻止水葫芦的疯长,关键是要净化水质,防止水域富营养化,消除适宜其生长的环境因子。因此,治理水葫芦要与控制工农业废水、城市污水流入水域,控制营养物质向水系的输入,加强地表泾流的治理等综合措施结合起来,才能收到良好的效果。
城市湖泊水深一般较浅,容积有限,若无防沙措施,会造成湖泊淤积,加速湖泊萎缩,因此必须研究防沙技术措施,在引水渠开挖沉砂池。水网连通工程的防螺措施主要是修建沉螺池,运用沉降、拦截的原理,采取沉螺、阻螺相结合的方法,将引入的钉螺、螺卵全部阻拦在沉螺池内,阻止钉螺引入六湖。不同湖泊之间,以及同一湖泊的不同区域,其水体质量往往存在较大差异,因此,容易出现高污染负荷的水体流向低污染负荷水体的现象,必须调整水力调控的线路和方向,优化引水方式。
城市湖泊由于生活污水、工业废水的长期污染,导致氮、磷含量极高,且存在不同程度的重金属污染。水网连通后,由于流态的改变,可能引起湖泊底泥再悬浮,产生二次污染\[3\],所以要调整连通渠道出、入湖口门形态,减小出、入湖流速。将连通渠道出、入湖口门段设计成喇叭型,从距离渠首约100~200 m开始,逐渐加宽过水断面,以达到减少流速、减轻口门底泥扰动的目的。
注重湖泊水域周边陆地生态环境的保护和修复,尽可能保留湖泊的自然形态(包括其纵横断面),保留或恢复生物的多样性,即保留或恢复湿地。规划设计提高水体自净能力的植被种植和水生动物的放养,在充分利用当地野生生物物种的同时,慎重引进可提高水体自净能力的其它物种。应该加大对外来入侵物种的防治,尽快建立针对入侵生物的预警体系,将生物、化学、机械、人工、替代等单项技术融合起来,提高公众对外来物种的防范意识。
5.2环境管理措施
对水质进行监测,依据《地表水和污水监测技术规范》分别进行水环境现状监测和水污染源监测。相关部门对湖泊水质要安排专业定期的取样检测,主要检测的项目有物理指标、金属污染物、无机阴离子污染物、营养盐及有机污染综合指标、有机污染物、底质以及活性污泥性质检测。定期监测可以及时发现水质的异样,及时采取措施进行处理,以防严重时增大处理难度。
同时,应该结合地区截污规划,进一步完善湖泊截污系统,控制区域内的分散点源。由于市政管网收集系统覆盖率毕竟有限,而且配套管网的建设和完善也有一个较长的过程,这样就会有部分地区的污水无法进入市政管网收集系统。针对这些地区产生的水污染源,采用分散型污水处理技术,解决其对环境的污染问题。对污水处理厂尾水进行深度处理和中水回用。因地制宜控制城市面源。结合本区域的绿地规划与景观规划,因地制宜实施面源治理工程,削减湖泊区域面源污染负荷,有效保护六湖水体,推动大东湖水环境的逐步改善;同时削峰减峰,一定程度上缓解湖泊区域的防洪排渍问题。
除此之外,还应控制局部内源污染。沙湖和北湖等湖泊水体及沙湖港、罗家港等港渠由于受到城市污水的长期污染。湖(渠)底淤积严重,底泥污染积重难返。通过实施清淤工程,有效控制内源污染,为湖泊港渠生态修复创造条件。
最后要实施水网生态修复。在点源截污、面源控制的基础上,结合水网连通和引江济湖,通过人为模仿自然生态系统,并根据湖泊水体的自净能力加以改造和强化,使得该地区的水生态系统具有物种多、流通强、环境好、景观美、功能强等特点。
6结语
通过一系列的环境影响分析发现,汉阳湖泊治理不仅可以改善地区环境,而且可以根据其治理效果,使其它富营养化湖泊治理时借鉴其经验,从而总结此类湖泊治理的科学合理的方案。更重要的是,通过治理手段的优化,既节省成本又能产生经济效益,让污染物成为再生资源,使湖泊治理成为产业。最后,做好科学规划,合理布局,把引江灌湖的弊端降到最小程度,尽可能地利用湖泊自净修复功能是一种更加经济有效的方法。
参考文献:
[1] 东湖环境质量评价研究协作组.东湖环境质量评价[J].华中师范大学学报,1980(专辑).
篇8
关键词:阿科蔓生态基技术,污水治理,综合效益
我国是一个严重干旱缺水的国家,2008年淡水资源总量为27434亿m3,占全球水资源的6%,居世界第四位,但人均只有2260 m3,仅为世界平均水平的1/4,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国的大多数水体长年作为纳污水体,污染严重。人工湿地等技术污水处理技术随较为成熟,但在我国北方应用仍存在较大的难度,受到了季节、光照等诸多因素的制约,笔者通过对长春潭麟湾小区景观河道阿科蔓生态基污水处理技术研究,认为阿科蔓生态基污水处理技术不仅投资省、维护简单,还具有较好的氮、磷去除效果,满足了我国北方污水处理特点,适宜广泛推广。
1.示范项目概括
长春潭麟湾小区景观河道位于伊通河支流小河沿子河中游,起源于净月潭,为一条市政泻洪道。潭麟湾小区段下游修建有闸坝,使该段形成长约800m、宽约40m的河段,水位上升到1.0~1.5m,水面积3.2万m2,水容积6万m3,且两岸经过修饰,成为周边区域的一道靓丽景观。
由于小河沿子河上游为城乡结合部不断有生活污水排入,据查勘该段日进入量约300t。由于长期受外来污染的影响,污染负荷大大超过了水体自净能力,水体呈现严重的黑臭状态,远超一般地表水质要求的地表水V类标准,给潭麟湾小区休闲娱乐环境造成了严重的负面影响,同时对伊通河水质造成严重的影响。
通过对基础数据的分析,结合阿科蔓水治理体系,采取因地制宜景观治理模式,即在充分利用原有的河道的基础上,将阿科蔓生态基以合适的方式置于水中,同时辅以适当的曝气,为潭麟湾小区景观河道治理及水生态修复提供最优性价比的解决方案。
2.示范项目的设计原则
结合我国北方污水处理特点,为高效地治理水体污染,采用如下设计原则:
1)设计严格遵照国家、地方现行规范和标准;
2)采用技术先进,操作管理简易的工艺,系统运行稳定,水质稳定达标;
3)采用先进的自然生态技术进行治理维护,将景观湖水质维护和生态建设结合起来,建立与之相应的水生生态系统,发展生物多样性;
4)利用高效节能的治理工艺,节能节耗,最大限度地降低运行费用;
5)因地制宜,充分考虑所选工艺的合理性,有效控制造价;
6)水体净化维护与水体景观功能协调统一,不影响水体的整体景观效果,不产生二次污染;
(7)设备简单,建设周期短、见效快,维护方便,保证设计功能的长期有效性。
3. 示范项目的设计目标
1)经过现场监测, 潭麟湾小区景观河道水体现状为劣Ⅴ类, 一期示范工程(进水区治理区域平均宽度为40 m,平均深度为2 m,长度为90 m)于2008年9月中旬完工,因受东北冬季冰冻期的影响,阿科蔓生态基在冰冻期前正处于微生物培养期,预计冰冻期前阿科蔓强化治理区域后端水质指标如下表2;第二年融冰后2-3个月,阿科蔓强化治理区后端水质指标如下表3;二期示范工程(强化处理区域后端的区域平均宽度为40m,平均深度为2m,长度710m)于2009年7月初完工3-6个月后,景观治理区后端水质至地表水V类(表4),并长期健康维护。
表1 治理前河道水质检测数据(单位:mg/L) 检测时间:2008年9月
篇9
河岸是水中生物体系和陆上生物体系的连接部位,是水体与周边土壤间物质和能量交换的通道,有适合各种生物生存繁衍的潜在环境。传统的硬化不透水护坡护岸将陆地与河水隔断,不仅破坏生物赖以生存的自然环境,而且也隔断了生物与微生物的整体生物链,破坏了水生态循环的平衡,导致河道天然自净能力遭到破坏。因此,在中小河流治理时要像维护有生命的动物呼吸功能一样,保持河水与两岸陆地的顺畅交流,多采用生态护坡护岸技术,尽量少用硬质化材料护砌。生态护坡护岸包括植被护坡护岸和生态材料护坡护岸,植被护坡护岸是在河道岸坡缓、水流慢处采用草地、乔木和灌木护岸,生态材料护坡护岸则多采用高孔隙率的天然透水材料或透水混凝土空腔预制砌块结构。生态护坡护岸能减轻河道岸坡侵蚀,增强河床边坡稳定性和抗冲刷能力,同时减少对动植物生存环境的影响。植被护坡护岸利用植被群落根系密集、纵横交错的特点,增加河岸土体的坚固性和稳定性,植物根系还能吸收土壤水分,提高土壤颗粒间的粘聚力,提高土体强度,稳定河道岸坡。生态材料护坡护岸则具有透水透气、固土护坡、空间延伸的特点,在保护和稳定河岸的前提下,还有利于发挥河流的自我修复功能,常用的生态材料护坡护岸有格宾石笼、雷诺护垫、三维植被网、生态袋、生态混凝土、联锁式护披砖、木桩加柳枝捆、驳石等。在中小河流治理中,生态护坡护岸的抗冲能力是决定其能否在工程中被采用的关键,表1列举了部分生态护坡护岸的抗冲流速,可供设计参考。
2重视维护河流生境,建设有生命的河道
河流生境一般指包括河床、河岸、滨岸带在内的河流的物理结构[3]。河流生境是河流生态系统的重要组成部分,为河流生物的正常生活、生长、觅食、繁殖等活动提供必需的空间和庇护场所,是河流生物赖以生存的基础。河流生境的破坏,将引起水生态系统的退化,使微生物的生物多样性降低,鱼类的产卵条件发生变化,鸟类、两栖动物和昆虫的栖息地改变或避难所消失,造成河流生物物种数量的减少和某些物种的消亡。在中小河流治理中,必须重视维护河流生境,不因河道治理带来河流生物物种的减少或消亡,努力营造蛙叫虫鸣、鱼虾畅游、水鸟翱翔的景象,建设有生命的河道。在河岸、滨岸带,根据坡面土壤含水量的变化情况,依次栽种水生植物、湿生植物和中生植物(见图1)[4],植物选择要遵循物种多样、高低错落、乔灌草结合、共生适宜的原则;在水中由水岸浅水区到深水区,梯级栽植挺水植物(如:荷花、芦苇、香蒲、茨菇、千屈菜、水葱、菖蒲、泽泻、水生美人蕉等)、浮叶植物(如:睡莲、野菱、王莲、茨实、莼菜、荸荠等)和沉水植物(如:金鱼藻、苦草、水柳、水兰、水榕、凤凰草、伊乐藻、轮叶黑藻等)[5],这些水生植物将为鱼卵的孵化、幼鱼的成长以及鱼类躲避捕食提供良好环境。河道中清除受污染的底泥,提高河床孔隙率,为微生物、水生植物生长创造条件。疏浚与清淤要维护河道原生态河貌,在满足防洪要求的前提下,尽量保留河道天然滩(洲),条件允许的情况下,河床中可建造河心滩(洲)、生态岛或采取打木桩、抛石的方法建造急流、浅滩和深潭,在部分河滩上开挖凹地,营造出接近自然的流路和有着不同流速的水流,造就水体流动的多样性,满足不同鱼类的需要。护坡尽量使用堆石、干砌石、多孔混凝土构件和自然材质制成的柔性结构,为水生动物提供生息繁衍的空间。此外,在正常水位以下可设置人工鱼巢,提供鱼类等水生动物的生存空间。图2是空腔预制块人工鱼巢断面示意图,图3是鱼巢式空腔预制砌块结构图。
3注重改善河流水质,建设清洁的河道
良好的水质是河流功能发挥的前提和保障,健康的河流应该具备清洁性,水体清澈并拥有良好水质,能满足饮用水源、工农业生产、生物生存以及景观用水等河流功能的要求。中小河流一般位于流域水系的上中游,河流水质不仅影响其自身功能的发挥,也直接影响到整个流域的水质状况。目前,由于工业污水和生活污水处理力度不够、化肥和农药的不合理使用以及普通群众环境保护意识淡薄、环境执法力度不够等原因,造成河水污染、水质恶化。在一些农村地区,农民将生活垃圾弃置分散在河道岸边,造成水体和土壤的污染,一到汛期,垃圾在洪水的作用下随水流漂移,污染范围进一步扩大,严重危害河流水质。在中小河流治理中,必须注重改善河流水质,努力建设清洁河道。底泥疏浚是解决河流内源污染的重要措施,通过底泥的疏挖,可以清除污染水体的内源,减少底泥污染物向水体释放,对于一些污染严重的中小河流,应该采取河道底泥疏挖置换的措施。对于生活和生产垃圾,在河道范围内的必须予以清除,同时要求垃圾远离河道堆放,并建设垃圾分类收集—无公害处理—资源再利用系统,提高垃圾的处理利用效果;对于污水,应限制直接向河流排放,加强对沿河工业点污染源的监控,建设污水收集—处理—再生水回收利用系统,污水只有经过处理达到水质排放要求后才允许进入河流。此外,要推广测土施肥技术,控制农业等面源污染,在河道两岸建设生态滨岸带,发挥生态滨岸带的缓冲作用,通过植物吸收、吸附、过滤、氧化还原等物理和生物化学作用来分解污染物,使面源污染物尽可能在生态滨岸带中被消化和吸收。水系连通和人工湿地对于恢复河流水体自净能力也有很好的效果,水系连通后将形成水流网络,通过河流上水利工程设施的科学调度和运用,人工调水配水,实现水资源的优化配置,让死水变为活水,流动慢的水变成流动快的水,提高水体的自净能力;人工湿地一般由基质、附着在基质上或水里的微生物和生长在基质上的水生植物组成,形成基质—植物—微生物的生态系统,当污水通过该系统时,污染物质和营养成分被系统沉淀、吸收、转化、分解,从而使水体得到净化。此外,人工生物浮岛(生物浮床)、水生动物操控技术(增殖放流)、人工曝气增氧、跌水复氧、微生物修复等技术也能够达到清洁河流的目的,在需要时可以考虑采用。
4充分利用本地植物资源,建设原生态的河道
河道植物除了生态绿化和景观效用以外,往往还要求具有耐湿、耐贫瘠、根系发达、固土和抗冲刷等特点,由于本地植物是当地特定气候及地理环境下的产物,其适应性强,在当地的分布广,易于获取,特别是一些河道两岸的当地植被,在长期自然条件下能够存活,是经过考验的,说明最能适应当地河道的生存环境。在中小河流治理中,由于河道不可能像城市公园或绿地那样来维护管理,因此,除非有特殊景观要求,否则应尽量选择土生土长的本地植物,充分利用本地植物资源,建设原生态的河道。中小河流治理中有意识地选用本地植物(树、草种),不仅容易成活、易于养护,同时还可以降低造价、节约工程投资。建设原生态河道首先在植物选择上应遵循“本地树种、草种为主”、“适地适树”、“适地适草”的原则,即通过对工程区及其周边环境中土壤气候条件、植被现状、当地栽种习惯等的调查和研究,筛选出适合于当地土壤、气候及水文条件并与当地环境相协调的优良乡土树、草种。其次,在栽种时要注意科学合理搭配,乔灌草结合,高低错落、疏漏有致、物种多样,尽量营造出一种原始、天然的原生态地貌。由于外来植物往往不能适应本地的气候环境和条件,成活率低,栽种及管护成本高,在中小河流治理时不宜大量引种。有些植物生态适应性和竞争力特别强,又缺少天敌,如选用不当,还会带来一系列生态问题,如喜旱莲子草(又称空心莲子草、水花生、革命草),由于适应于多种生境,繁殖力强,生长迅速,且难以清除,堵塞河道,影响泄洪,威胁本地生物多样性,已成为公认的恶性外来入侵植物,此类植物绝对不能选用[6]。在植物选择时,要注意常绿植物与落叶植物混种、深根系植物与浅根系植物搭配、阳生植物与阴生植物分层栽种的原则,有固土护坡功能的植物优先选用,充分发挥植物的护坡作用和生态效应,力求栽种方案经济实用,栽种效果自然美观。
5坚持就地取材、治理与保护并重原则,建设低碳的河道
低碳是21世纪以来对工程建设的新要求,中小河流治理要实现低碳的建设目标,在整个设计环节都必须考虑低污染、低排放、低耗能。钢筋、混凝土是人们熟知的传统建筑材料,但在生产和使用过程中,这些材料很难达到低碳环保的要求,因此,在治理中应尽量少用或不用,即使要用也尽量采用生态混凝土,利于碳汇。河道及两岸的花草、树木可以进行光合作用,吸收二氧化碳,都是低碳的,在施工过程中要注意保护,避免破坏,特别是河道两岸的古树和名木,在整治中要做到避让与保护。由于施工场地临近河流,施工过程中要注意减少对河道水体的污染,施工弃渣、废料不能沿河堆放,能利用的尽量利用;施工废水要经处理后才可排放,避免因施工而污染河流;施工结束后要将施工场地破坏的植被恢复,不因治理带来河道生态系统破坏……总之,在中小河流治理过程中,要坚持就地取材、治理与保护并重的原则,努力建设低碳的河道。中小河流治理时疏浚、清淤以及基础开挖出来的土料、砂砾石、鹅卵石等都是理想的绿色建筑材料,低碳环保,堤防填筑中应尽量利用这些河道开挖料,少用浆砌石或混凝土,以利采取生态护坡。对于鹅卵石多的山区河流,可采用石笼结构生态型护岸,网笼选用定型产品(见图4)[7],无需现场制作,笼眼大小还可根据鹅卵石粒径进行调整。按照使用要求,调整网笼尺寸,将鹅卵石装入网笼中,在河岸合适位置堆放,就可形成石笼挡土墙式护岸或石笼贴坡式护岸(见图5)[5]。石笼结构具有易于施工、适应基础不均匀沉降、抗冲能力好、透水、鹅卵石能再利用等特点,石笼结构还可提供植物生长、小鱼小虾生存条件,利于维护自然生态环境,也与周围景观更加协调,是山区中小河流治理建设低碳河道的好方法。此外,对于具有卵石、砂卵石河床的中小河流,当需要在河道中人工修筑坝抬高上游水位时,在水浅流缓处可考虑采用杩槎坝。杩槎坝可采用木、竹、钢筋混凝土杆件等做杩槎支架,选择块石或土、砂、石等作为填筑料,构成透水或不透水的杩槎坝[8],通过杩槎坝束窄河道断面,达到抬高上游水位的目的。
6结语
篇10
一、总体要求
按照“明确工作目标、落实管理责任、统一管理标准、严格管理考核”的要求,在全镇全面推行“河长制”。辖区各水环境功能区达到标准要求,河道两侧无入河的企业排污口和生活排污口。辖区河道内无阻水障碍物,河面基本无漂浮物,河岸无生活及建筑垃圾。河道两侧800米范围内无畜禽养殖企业,范围外的畜禽养殖企业规范整治,无生活污水及垃圾排入河道。
二、工作重点
(一)控污治污。全力推进流域水环境综合整治,切实解决点源和面源污染。实施最严格水资源管理制度,加强入河排污口监管,按照轻重缓急制定排污口治理方案和实施计划,减少入河污染源;非汛期雨污合流口门要完全关闭,污水经处理达标排放。建立河道水质安全预警系统,制定水污染应急管理预案,实现河道水体清洁无黑臭。
(二)河流管养。按照“严格控制、保护生态、分类管理、占补平衡”的原则,切实加强建设项目占用河道水域的管理。坚持河道巡查和“蓝线”管理制度,适时掌握河道岸线动态变化和开发利用情况,及时发现和处置非法占用水域与岸线资源及设置河道障碍物等行为,充分发挥水域的综合功能,使水域得以持续利用。
(三)河道疏浚。定期组织对河道淤积进行疏浚,确保河道水域面积不减少、蓄水能力不减弱、排涝功能不减退。
(四)清障拆违。加强河道执法力度,依法清除河道管理范围内的违法建筑物和其它危害河道行洪安全的物体。
三、职责分工
境内河道及支流全面落实“河长制”,镇党委书记、镇长为“总河长”,各村按照属地管理原则,由河道流经村的村支部书记、村主任担任河长。
各村应管理好辖区内渠道的卫生并保障畅通,组织开展包干河道水质和污染物现状调查、制定水环境治理实施方案、推动落实重点工程项目、协调解决重点难点问题,做好督促检查,确保完成水环境治理的目标任务。
河长是各村河道水生态环境治理第一责任人,具体组织实施水生态环境治理方案,推进河道整治和保洁,截污纳管,生态修复,水质改善等水环境治理。主要承担以下工作:
(1)协调执法部门对河道污染进行调查处理;
(2)河道的日常疏浚、清障、保洁工作,开展河道管理日常巡查;
(3)河道的乱搭乱建、乱堆乱放行为处理;
(4)河道生态绿化、农业面源污染整治、长效保洁管理制度的建立;
(5)对河道内病死动物及病死动物产品及时报告;
(6)服从镇统一安排和调度,配合做好突击性保洁工作;
(7)确保河道整治无事故,安全设施齐全;
(8)收集管理资料,建立相应保洁台账,及时上报信息;
(9)做好突发事件处理,并及时汇报;
(10)做好河道保洁宣传工作,引导群众自觉保持河道清洁。
四、工作要求
(一)加强领导,形成合力。各河道所在村要切实负起责任,对本辖区的河道河段全程踏勘,摸清辖区内各河道河段环境现状,制定切实可行的具体实施方案,按期推进实施。同时,要加强与河长之间的沟通、支持和配合,切实把每条河流河段的工作任务落到实处。镇河长办要切实履行工作职责,加强工作指导,及时研究解决职责范围内的问题,真正形成齐抓共管的工作合力。
(二)加大力度,规范管理。要认真履行工作职责,明实情、出实招,积极探索行之有效的工作方式,并积极协调有关部门加大执法力度,坚决查处各类违法行为,做到“有案必查、查必有果”,增强实效,在“查、处、究”上狠下功夫,巩固河道整治成果,确保“河长制”落到实处,取得成效。