陳勝魯
(宿遷市城市規(guī)劃設計研究院有限公司江蘇宿遷223800)
生態(tài)修復技術在河道整治中的應用探究
陳勝魯
(宿遷市城市規(guī)劃設計研究院有限公司江蘇宿遷223800)
近年來,大量生產(chǎn)、生活廢水排放到自然水體中,造成我國江河、湖泊普遍受到不同程度的污染,出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化、河道黑臭等現(xiàn)象。水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化,不僅嚴重影響了城鎮(zhèn)水體的景觀風貌,甚至危害到人體健康。針對城鎮(zhèn)中的受污染河道,本文主要分析了其污染成因,并探討了生態(tài)修復技術在河道整治中的應用。
河道整治;污染成因;生態(tài)修復
隨著城鎮(zhèn)人口的高度集聚、城鎮(zhèn)范圍的不斷擴張,生態(tài)系統(tǒng)遭到不同程度的破壞,導致人們的居住環(huán)境不斷惡化。其中,水環(huán)境惡化是我國城鎮(zhèn)河道面臨的普遍性問題。2014年,全國化學需氧量排放總量2294.6×104t,氨氮排放總量238.5×104t[1],主要污染物排放總量遠遠超出水體的環(huán)境容量。2015年4月,國務院印發(fā)《水污染防治行動計劃》,提出改善水環(huán)境質(zhì)量、消除河道黑臭等目標,河道整治已成為我國城鎮(zhèn)環(huán)境治理的重要內(nèi)容。
1.1 外源污染
污水排放:在農(nóng)村等污水處理設施不完善的地區(qū),污水直接排入水體,嚴重破壞原有水生態(tài)系統(tǒng)。
垃圾傾倒:大量生活垃圾和部分工業(yè)固體廢物被無序堆放在河邊,降雨后產(chǎn)生的垃圾滲濾液進入河道,造成嚴重的水體污染。
農(nóng)村面源:農(nóng)田中超量施用化肥和農(nóng)藥,降水徑流將土壤中污染物帶入附近水體中,造成水質(zhì)惡化。
1.2 內(nèi)源污染
河網(wǎng)堵塞:由于河道多年未進行疏浚,垃圾的亂堆亂放,造成河道水系不貫通,河道淤積嚴重而成為死水,水體的自凈能力減弱。
底泥釋放:內(nèi)源污染物主要來自河道底泥中的有機物,氮、磷無機物以及重金屬等。隨著水體溫度升高,底泥中的大量氮、磷會釋放出來,從而造成水體富營養(yǎng)化。
水體生態(tài)修復技術是指在不斷消減污染源的前提下,運用生態(tài)方法將受損水體生態(tài)體系的結(jié)構及功能修復到原有狀態(tài),以提高水體的自凈能力。
2.1 微生物強化技術
為將有毒性的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無毒性的物質(zhì),向水體中投入特殊菌種,這些菌種具有高效的分解能力,可加快有毒有害物質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化,促進河道水體的凈化,進而恢復河道的生態(tài)系統(tǒng)。
華東師范大學研究人員采用一種水體凈化促生液,對上澳塘的黑臭水體實施生物修復,有效消除了上澳塘水的黑臭問題[2]。在治理相對滯留的污染水體中,采用單一的直接投加微生物修復技術可初步消除水體黑臭現(xiàn)象,對氮、磷污染物都有較高的去除率。
2.2 生態(tài)浮島技術
生態(tài)浮島是利用生態(tài)學的原理對富營養(yǎng)化水體進行處理修復,以降解水體中的有機物和氮、磷等物質(zhì),不僅具有生態(tài)凈化功能,同時具有景觀美化的作用。
黃央央等[3]在上海白蓮涇世博園河段構筑由魚類、貝類和植物組合的人工浮島,結(jié)果表明:浮島內(nèi)水體溶解氧含量提高,總氮、總磷含量降低效果明顯。宋超等[4]栽培空心菜羅非魚池塘水體中氮和磷的控制效果,數(shù)據(jù)表明:在試驗的后期,池塘水體的總氮水平降至淡水養(yǎng)殖池塘廢水排放二級標準,總磷達到地表水環(huán)境質(zhì)量II類標準。
2.3 人工濕地技術
人工濕地是一種廢水深度處理系統(tǒng),具有高效低耗、生態(tài)環(huán)保的優(yōu)點,應用前景非常廣泛,可用于處理鄉(xiāng)村生活污水。人工濕地由基質(zhì)、微生物和植物組成,主要依靠體系的物理、生化作用對污染物質(zhì)進行截留、過濾、吸附、降解、植物吸收等,以此凈化降解污染物質(zhì)[5]。
玉溪市為改善撫仙湖水質(zhì),建立玉溪人工濕地,采取植物碎石床和生物塘組合的人工濕地處理污水工藝。2011年投入運營后,工程出水除磷和氨氮外,均達到了地表III類水的標準,其藍藻的去除率可高達99%以上。
2.4 生物操縱技術
生物操縱技術是解決富營養(yǎng)化水體的方法,指利用植被的營養(yǎng)吸收和水生動物群利用食物鏈間接吸收營養(yǎng)的性能,將水體中氮磷等富營養(yǎng)化物質(zhì)降解,從而凈化水體。
2014年,杭州市祥符街道的后橫港河經(jīng)治理后,可見成片的荷葉綠意盎然,水質(zhì)清澈見底。其采用食藻蟲控藻引導水體生態(tài)修復技術進行治理:投入食藻蟲,消除富營養(yǎng)化水體的藍綠藻等;再種植金魚藻等多類型沉水植物,吸收水中的氮、磷等富營養(yǎng)物質(zhì);最后,往河里放入螺、貝、魚、蝦,使河道成為一個完整的、能夠自我修復的生態(tài)系統(tǒng)。
2.5 生態(tài)護坡技術
生態(tài)護坡是一種利用有生命的植被與非生命的植被材質(zhì)和土木工程措施相融合,形成一個完整的生態(tài)系統(tǒng),在土壤、水體與生物之間可進行物質(zhì)、信息與能量的循環(huán),可完成自我修復過程。生態(tài)護坡的設計要考慮河坡的自然特征,選擇本土樹種及適應性強的植被,以期提高河流的自凈能力,改善坡面動植物生存環(huán)境。
根據(jù)近幾十年來國內(nèi)外的河道治理經(jīng)驗,消除污染源及恢復河流的自然結(jié)構,是恢復河道生態(tài)系統(tǒng)功能的根本措施。為此,要加強對污染物排放的控制與管理,保持城鎮(zhèn)良好的環(huán)境衛(wèi)生環(huán)境,才能徹底解決河道污染的問題。
[1]中華人民共和國環(huán)境保護部.中國環(huán)境狀況公報[R].北京:環(huán)境保護部,2014:1-14.
[2]徐亞同,袁磊.上澳塘水體生物修復試驗[J].上海環(huán)境科學, 2000,19(10):480-484.
[3]黃央央,江敏,張飲江,等.人工浮島在上海白蓮涇河道水質(zhì)治理中的作用[J].環(huán)境科學與技術,2010,33(8):108-113.
[4]宋超,陳家長,戈賢平,等.浮床栽培空心菜對羅非魚養(yǎng)殖池塘水體中氮和磷的控制[J].中國農(nóng)學通報,2011,27(23):70-75.
[5]陳新萍.人工濕地技術在污水處理中的應用分析[J].資源節(jié)約與環(huán)保,2014,(1):113-113.