城市河道生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)研究

梁詩(shī)雅

（廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 廣東廣州 510635）

引言

城市河流是城區(qū)防洪、排澇、蓄水、引清、航運(yùn)的水道，是城市寶貴的水利資源、城市生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市河道污染日趨嚴(yán)重，對(duì)居民的生活環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。因此，需要采取生態(tài)修復(fù)手段，提升河道自我修復(fù)能力，并輔之以人工措施，加速被破壞生態(tài)系統(tǒng)的功能恢復(fù)，對(duì)改善城市生態(tài)環(huán)境和人居環(huán)境具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 河道概況

1.1 水質(zhì)狀況

某城區(qū)河道總長(zhǎng)1120m，河寬25m，枯水期水深1.5-2m，平水期水深2-2.5m，豐水期水深2.8-3.5m。河道兩端均被攔斷，河流流動(dòng)性差。針對(duì)河道斷面水樣采集發(fā)現(xiàn)：該河道水質(zhì)偏堿性，超V類水7-9的范圍，且水中較高的溶解氧，河水中的TP、COD含量超標(biāo)，磷含量較高加劇水體富營(yíng)養(yǎng)化，導(dǎo)致河道中藻類生物較多。

1.2 污染成因

通過待修復(fù)河道現(xiàn)場(chǎng)踏勘以及資料查閱等，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致該河道水質(zhì)污染的原因主要來自外源污染和自身缺乏自凈能力有關(guān)。由于該河道屬兩端斷頭型，河道水流不流動(dòng)，水生植物難以在有效的光合作用下釋放足夠氧氣，長(zhǎng)期積累會(huì)加劇水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化。河道內(nèi)有1處污水排口，不定時(shí)排放污水，導(dǎo)致河道污染物間歇性增加，加劇河水污染。且河道兩岸主要為垂直水泥護(hù)岸，無相應(yīng)截污設(shè)施，直接導(dǎo)致面源污染匯入。

2 河道生態(tài)修復(fù)設(shè)計(jì)原則

2.1 生態(tài)原則

城市河道生態(tài)修復(fù)，首先應(yīng)堅(jiān)持生態(tài)修復(fù)理念，積極發(fā)展穩(wěn)定塘、生物浮島等技術(shù)，重視河道兩岸植被建設(shè)，積極構(gòu)建河流生態(tài)走廊，大力發(fā)展耐水、親水和喜水植物，提升河道自凈能力，降低河道污染物含量，提升河道生物多樣性等生態(tài)功能。

2.2 自然原則

城市河道生態(tài)修復(fù)，還需要尊崇自然，不得任意違背或干擾河道的自然狀況，具體來說，就是要積極運(yùn)用自然材料，營(yíng)造適宜生物棲息的自然環(huán)境。如，通過沉石、拋石等做好岸坡防護(hù)，模擬生物棲息環(huán)境，種植喬灌草等生物，營(yíng)造自然生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。

2.3 整體景觀

生態(tài)修復(fù)理念下的河道修復(fù)應(yīng)從三維空間，統(tǒng)籌河道上下游、兩岸以及河底至堤岸的多層次立體修復(fù)，充分考慮修復(fù)的景觀美學(xué)要求，合理做好修復(fù)規(guī)劃，將河道修復(fù)與周圍環(huán)境有機(jī)融為一體，滿足市民休閑娛樂與親水之需，真正將河道修復(fù)、治理及景觀美化有機(jī)統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的生態(tài)空間。

3 河道生態(tài)修復(fù)方案

本著生態(tài)、自然和整體景觀原則，以及河道水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查及污染成因分析，綜合考慮待修復(fù)城市河道實(shí)際，堅(jiān)持生態(tài)修復(fù)理念下，提供科學(xué)合理的修復(fù)工程方案。

3.1 技術(shù)方案

河道生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的工程，需要結(jié)合實(shí)際制定適宜的修復(fù)方案。通常，人工濕地、生物膜凈化、曝氣增氧和生態(tài)浮島是主要的生態(tài)修復(fù)手段。其中，人工濕地，是利用微生物、基質(zhì)，以及水生植物的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的生物、化學(xué)、物理的協(xié)同作用，達(dá)到凈化河道效果。由于待修復(fù)河道兩岸已建成了垂直水泥駁岸，大量市民居住，因此，難以選用人工濕地方案。生物膜凈化，利用微生物作為材料載體，附著于載體表面形成膜狀，再通過增加與河道污染物接觸面積，達(dá)到降解污染物效果。生態(tài)浮島，是一種生長(zhǎng)有陸生或者水生職務(wù)的漂浮結(jié)構(gòu)，利用植物根部?jī)艋拥浪w的效果。由于植物根部既可以吸收、吸附水體污染物，還可以分泌酶，促進(jìn)污水中的有機(jī)物分解，還具有一定的景觀功能。曝氣增氧，是通過人工技術(shù)向水體充入空氣或氧氣，增加水體溶解氧的效果，從而達(dá)到增強(qiáng)河道好氧生物活性，促進(jìn)河道中的污染物加速降解。且，曝氣條件下，生物膜技術(shù)會(huì)對(duì)河道中的污染物有著更好的去除效果。故，本河道修復(fù)選用了“曝氣增氧+生態(tài)浮島+生物膜”聯(lián)合工藝。

3.2 方案實(shí)施

曝氣增氧技術(shù)，選用的是高效微孔曝氣增氧的方式，在待修復(fù)河岸鋪設(shè)曝氣主管，間隔3m，向受污染河道布設(shè)6m軟管，根據(jù)河道所在地區(qū)的季節(jié)適當(dāng)調(diào)整曝氣時(shí)間。如，冬季較夏季曝氣時(shí)間短。生態(tài)浮島選用適合本地河道生長(zhǎng)的金錢草、旱傘草和鳶尾等，要充分考慮凈化水體及生態(tài)景觀的需要，在浮島兩邊種植狐尾藻或金錢草，在浮島中間種植鳶尾或旱傘草。根據(jù)河道水面的大小，應(yīng)將人工浮島種植控制在河道水面約20%左右的面積。生物膜懸掛于生態(tài)浮島下方，構(gòu)建復(fù)合型水生植物+生物繩的一體化生態(tài)浮島，這一生態(tài)復(fù)合型浮島面積應(yīng)為河道面積的10%左右。

3.3 實(shí)施效果

通過這一生態(tài)修復(fù)方案，河道工程修復(fù)自2017年1月竣工后，至2018年12月期間，安排養(yǎng)護(hù)工人定期對(duì)曝氣設(shè)備及人工浮島維護(hù)，項(xiàng)目穩(wěn)定運(yùn)行后，對(duì)河道水質(zhì)進(jìn)行取樣檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，河道溶解氧在4.5-9mg/L，河水pH值在6-8，透明度為25-50cm。河道中的氨氮、總磷、有機(jī)物等含量均大幅降低，提升河道透明度，且具有良好河道生態(tài)效果。

結(jié)語

河道生態(tài)修復(fù)可選用“生物繩掛膜+高效曝氣增氧+人工浮島”復(fù)合工藝，利用水生植物吸收、降解等作用，達(dá)到修復(fù)受污染河道、美化生態(tài)環(huán)境的預(yù)期效果，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。