楊曉宇
摘要:本文以城市內(nèi)湖水體環(huán)境生態(tài)修復(fù)工程為例,通過(guò)采取外源與內(nèi)源控制,工程與生態(tài)措施相結(jié)合的綜合治理方案,逐步使水體生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能得到修復(fù),從而構(gòu)建富有生機(jī)的水下森林。
關(guān)鍵詞:生態(tài)措施 生態(tài)系統(tǒng) 水下森林
1、 工程概況
本工程是一個(gè)以城市景觀為主的城市內(nèi)湖,生態(tài)修復(fù)湖面320000m2,清淤完成后平均水深1.74m,庫(kù)容55700m3,集雨面積達(dá)16.59km2。隨著環(huán)湖土地大量開(kāi)發(fā),周邊污染源源不斷進(jìn)入,湖區(qū)水位并沒(méi)有明顯降低,湖面已被水浮蓮密集覆蓋,通過(guò)水質(zhì)檢測(cè)其主要水質(zhì)指標(biāo)全部超標(biāo),已經(jīng)成為嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化的湖泊,極大影響了湖泊的城市景觀效果,為改善湖區(qū)周邊的人居環(huán)境質(zhì)量,實(shí)施湖泊的綜合整治工程已勢(shì)在必行。
2、 綜合治理技術(shù)措施
從以往富營(yíng)養(yǎng)化水體的治理與修復(fù)實(shí)踐案例分析,采用單一技術(shù)治理富營(yíng)養(yǎng)化水體的成效有限,因而選擇采用外源與內(nèi)源控制,工程與生態(tài)措施相結(jié)合的綜合治理方案。
目前,此湖正在實(shí)施污水截流,初期雨水截流及凈化,生態(tài)引水及底泥疏浚等綜合整治工程。通過(guò)以上綜合整治措施,可以有效控制外源污染的輸入量和污染物的富集與釋放,增強(qiáng)底泥對(duì)水體的凈化能力,增加水體的復(fù)氧能力,使湖區(qū)水體水質(zhì)在較短時(shí)間內(nèi)有明顯改善。但湖區(qū)內(nèi)必須建立健康的水生生態(tài)系統(tǒng),才能長(zhǎng)期有效地控制內(nèi)源污染。
3、水質(zhì)和污染源分析
通過(guò)下表的水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出,其主要水質(zhì)指標(biāo)全部超標(biāo),顯示為劣Ⅴ類水質(zhì)。
根據(jù)資料查閱及現(xiàn)場(chǎng)踏勘,此湖目前存在的主要污染源還有:地表徑流污染和污水處理站尾水污染。其中地表徑流污染主要由于其周邊集雨面積較大,尤其是農(nóng)村生活社區(qū)、農(nóng)田及綠化地表徑流是該湖污染負(fù)荷的主要來(lái)源。近幾年,該地區(qū)降雨徑流監(jiān)測(cè)顯示,各類城市降雨徑流中的氮磷濃度差異較大,總氮,硝態(tài)氮,氨態(tài)氮與總磷的平均含量范圍分別為1.96~6.77mg/L、0.62~4.89mg/L、0.35~1.18mg/L和0.04~0.66mg/L。
根據(jù)現(xiàn)有的污水處理站的資料分析,現(xiàn)有3座污水站尾水排放入湖,排放量為32800m3/d,排放標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A。
4、 水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施
此湖水體生態(tài)治理主要含6個(gè)部分:?生態(tài)攔截 ?污水處理站尾水入湖口處理措施
?水下地形改造 ④底質(zhì)改良 ⑤生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建 ⑥漂浮濕地。
4.1 生態(tài)攔截
4.1.1 生態(tài)集雨
湖區(qū)水體其中的主要污染為面源地表徑流,采用雨水生態(tài)收集過(guò)濾渠凈化路面及綠化帶來(lái)的入湖污染負(fù)荷。
4.1.2 環(huán)湖生態(tài)濕地帶
對(duì)于不易收集或集中入湖的漫流形式的地表徑流,采用構(gòu)建環(huán)湖生態(tài)濕地帶的技術(shù)措施,過(guò)濾初級(jí)地表徑流。
4.2 污水處理站尾水入湖口處理措施
4.2.1 生態(tài)浮島凈化系統(tǒng)
采用生態(tài)浮島凈化入湖污水,在達(dá)到水質(zhì)凈化的同時(shí),又具有較好的景觀效果。
4.2.2 復(fù)合濕地凈化系統(tǒng)
為最大量的削減污水處理廠的尾水,采用表流濕地深度過(guò)濾污水,提升水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。表流濕地的凈化作用主要體現(xiàn)在:植物吸收、微生物分解、物理吸附。
4.3 水下地形改造
借助清淤工程開(kāi)展,營(yíng)造合理的水下地形,由陸域、湖濱區(qū)(0-40cm)、淺水區(qū)(40-100cm)、過(guò)渡區(qū)(100-150cm)、深水區(qū)(150cm以上)組成的多生境條件的水下地形,有利于生物多樣性的恢復(fù)。
4.4 底質(zhì)改良
底質(zhì)消毒主要是殺死一些土壤表面的藻類孢子以及一些有害病原菌;底質(zhì)改良主要對(duì)底質(zhì) pH等進(jìn)行改善。經(jīng)過(guò)底質(zhì)預(yù)處理,可中和底泥中的各種有機(jī)酸,改變酸性環(huán)境,起到除害殺菌、施肥、改善底質(zhì)的作用,含有水生動(dòng)、植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部常量元素和大部分微量元素,這些元素都以離子狀態(tài)存在,能被水生動(dòng)、植物所利用。
4.5 生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建
4.5.1 沉水植物構(gòu)建
沉水植物是水體中的生產(chǎn)者及動(dòng)物生境條件的營(yíng)造著,在水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用。
本案從湖區(qū)水深及功能定位選取沉水植物的種類及栽培區(qū)域。
淺水區(qū)(0-80cm)構(gòu)建水生草皮系統(tǒng);過(guò)渡區(qū)(80-150cm)構(gòu)建水生森林I型;深水區(qū)(150cm以上)構(gòu)建水生森林II型。
4.5.2 水生動(dòng)物生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建
完善生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)水體生物多樣性。通過(guò)濾食浮游藻類,有效控制藍(lán)藻水華; N、P通過(guò)藻類營(yíng)養(yǎng)級(jí)轉(zhuǎn)化,以魚(yú)產(chǎn)量形式得到固定,進(jìn)而達(dá)到凈化水質(zhì)目的。
4.5.3 水生微生物凈化系統(tǒng)
水生微生物在水生態(tài)系統(tǒng)中具有重要作用,實(shí)現(xiàn)了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(污染物)從有機(jī)向無(wú)機(jī)的轉(zhuǎn)化,有效分解水體中的懸浮物、沉積物、動(dòng)植物遺體、碎屑等,因此,在建設(shè)生態(tài)系統(tǒng)的最后,完善有益微生物的種類及數(shù)量。
4.5.4 濱水濕地帶構(gòu)建
湖區(qū)水系的景觀功能是本案打造的重點(diǎn),依據(jù)陸域景觀的不同,合理搭配適生、水生植物形成自然、生態(tài)的濕地景觀,同時(shí)兼顧一定的水質(zhì)凈化效果。
4.6 漂浮濕地
漂浮濕地是采用漂浮物質(zhì)及種植土拼著而成,可以漂浮在水面上,可移動(dòng)也可以固定,栽培植物的種類可以是草皮、水生植物甚至是小型的灌木等。在湖區(qū)內(nèi)構(gòu)建漂浮濕地,具有一定的水質(zhì)凈化效果,同時(shí)提升水域景觀。
5、水體維護(hù)
5.1日常維護(hù):枯死植物更新補(bǔ)植、殘梗敗葉及時(shí)清撈、收割長(zhǎng)勢(shì)茂盛植物、及時(shí)捕撈動(dòng)物,并視具體情況適量補(bǔ)充。
5.2專業(yè)養(yǎng)護(hù):定期對(duì)景觀湖水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)
檢測(cè)指標(biāo):氨氮、亞硝氮、硝酸氮、總氮、總磷、 CODMn、葉綠素a、浮游植物、浮游動(dòng)物等;檢測(cè)頻率:1次/季度,具體檢測(cè)頻率根據(jù)實(shí)際情況而定。
6.注意問(wèn)題
1)流域面積比較大,流域范圍內(nèi)的降雨、人類活動(dòng)、市政建設(shè)活動(dòng)對(duì)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)具有較大的影響和擾動(dòng)。
2)惡劣天氣如臺(tái)風(fēng)天氣、潮水頂托、強(qiáng)降雨等,使湖區(qū)水位超過(guò)常水位較長(zhǎng)時(shí)間和反復(fù)次數(shù)過(guò)多,對(duì)湖區(qū)清水水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。
3)人們的放生活動(dòng)會(huì)影響清水生態(tài)系統(tǒng)。禁止隨意投放草魚(yú)、鳊魚(yú)、鯉魚(yú)等魚(yú)類。
4)外來(lái)物種如羅非魚(yú)、福壽螺等對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)也有破壞作用。
5)生態(tài)建設(shè)所采用的水生動(dòng)植物品種均為項(xiàng)目區(qū)域土著物種或歷史曾有物種,杜絕使用外來(lái)種或入侵種,保證湖區(qū)的生態(tài)安全。
參考文獻(xiàn):
1.夏宏生,蔡明,向欣 人工濕地凈化作用與微生物相關(guān)性研究【J】,廣東水利水電,2008,3:4-8
2.鄭濤,穆環(huán)珍,黃衍初等 非點(diǎn)源污染控制研究進(jìn)展【J】,2005(2):31-34
3.賀鋒,吳振斌 水生植物在污水處理和水質(zhì)改善中的應(yīng)用【J】,植物學(xué)通報(bào),2003年06期
4.鄭亞西,王關(guān)民 湖(庫(kù))水體高營(yíng)養(yǎng)化綜合防治對(duì)策【J】,重慶環(huán)境科學(xué);2001年04期
5.楊駿驊 重慶市雙龍湖水環(huán)境綜合治理措施方案評(píng)估【J】,[學(xué)位論文]碩士,2005