海陵区农村河道生态修复技术的选择和实践

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2019年第35期   作者:王芃
[导读] 摘要:针对泰州市海陵区农村河道水体修复方向进行研究及拓展。
        泰州市九龙镇水利站
        摘要:针对泰州市海陵区农村河道水体修复方向进行研究及拓展。论证主体以海陵区铺头河生态修复为例,进行现状调研、问题分析,结合相关政策和环境现状进行生态修复技术论证,选择适应于泰州市海陵区河道生态修复的各类技术措施。
        关键词:河道;现状问题;污染源;生态修复;技术选择
        为落实国务院 “水十条”中对于城市黑臭水体整治工作的要求,海陵区以整体环境综合整治行动为基础,实施水域治理策略,在原有的水域治理基础上将新技术、新能源、新概念的综合性河道治理思路与增强河道水体景观,提升周边居民生活环境等多元化治理方向有机结合。针对海陵区中小型河道水质恶化的现状进行分析及问题总结,带着问题进行生态修复技术探索,选择适应于本地区的各类技术措施。现特以泰州市海陵区铺头河为例,进行河道的整体调研,并针对目标河道所存在的问题展开技术论证及探索,选择相对合适的技术措施。
        一、概述
        铺头河位于海陵区九龙镇姚家村原铺头自然村,长1.9公里,周边环境组成相对较为复杂。主河道两岸以居民区为主;支河两岸以农田区为主,支河附近存在一处养鸡场和养虾塘,对河道补水存在一定的负面影响。铺头河为断头河,主河道连通支河通过泵站、闸站与外河道进行水体交换;铺头河的补水源主要为老通扬运河,同时养虾塘每年排水也会进入铺头河。
        二、水质分析
        根据海陵区铺头河2018年3月份-2019年9月份区域水质监测结果,铺头河每年7-8月份水质较差,主要检测指标为CODcr、NH3-N、TP、DO。其中:CODcr全年均为劣V类;2018年7-8月,2019年7-8月NH3-N严重超标,部分点已达到轻度黑臭(8mg/L≤NH3-N≤15mg/L)。铺头河水质总体评价为劣V类,汛期(7、8月份)为轻度黑臭,主要超标因子为CODcr 、NH3-N、TP,DO偶有超标;外河道补水源水质劣于铺头河,但铺头河主河和支河水质差别不明显。
        三、污染源分析
        a、降雨及城镇地表径流污染
        空气中含有的溶解性气体或悬浮物固体、重金属以及细菌等会随雨水降落下来,因此雨水中的CODcr、SS、N、P、细菌等比较高,降雨期间雨水直接进入水体会影响水体水质。
        b、农田面源污染
        农田面源污染主要是农田中化肥和农药经地表径流进入水体,使水环境中氮、磷等营养盐负荷增加,而使水体遭受污染。农田中的污染物流失不仅受到降雨量、降雨强度、降雨历时、地形坡度、土壤类型和植被等各种自然地理因素的影响,同时还取决于地表污染物数量和人类不规则活动的影响,如化肥使用的不合理和耕作方式的不科学等条件的影响。
        c、排口污染
        根据河道环境和现场踏勘,铺头河排口主要分布在主河道两侧,排口共计36个,晴天仅2处排口存在排水现象;雨季大部分排口均存在排水现象,结合历史数据分析,雨季排水存在雨污混流的现象,导致雨水河道水质恶化。
        d、养殖废水污染
        河道东约300m处存在养虾塘,每年8-10月均会将养殖水排入铺头河支河,然后进入主河道,该水体携带一定量的NH3-N,最终均进入铺头河主河道,增加了主河道的污染负荷,根据历史水质数据判断,该部分水体为8月水质恶化的其中一部分因素。
        e、居民洗衣等污染
        铺头河沿岸有多处码头,调查发现常有附近居民沿河洗衣物,洗涤带来的污染对河道的水质有一定的影响。
        f、底泥污染
        水体和底泥之间存在着吸收和释放的动态平衡,当水体存在较严重污染时,一部分污染物能够通过沉淀、吸附等作用进人底泥中;当外源造成的污染得到控制后,累积于底泥中的各种有机和无机污染物通过与上覆水体间的物理、化学、生物交换作用,重新进入到上覆水体中,成为影响水体水质的二次污染源,从而水体中的有机污染物含量增加,导致河道污染甚至黑臭。


        g、河面垃圾、油脂等漂浮物形成的污染
        河道中多处漂浮有垃圾、油脂、枯草等杂质,局部有异味。这些垃圾、油脂、漂浮物的存在,如果不及时清理,久而久之会腐烂沉积入水中对河道水质产生一定的影响,同时也会加速河道淤泥的淤积量。铺头河支河沿岸两侧杂草茂盛,有些直入水面,季节更换时,枯叶降落携带灰尘给水面带来不洁的同时,同时其降解过程也将给河道带来污染。
        四、技术论证
        水体富营养化治理的根本手段之一在于重新构建物质循环途径,保持各环节畅通,通过植物吸收、动物消耗、微生物转化、沉积物吸附等手段加强氮、磷元素归还大气或沉积过程,达到从水体中根本去除污染物的目的。
        根据国内外对水体富营养化治理技术措施的论证,结合技术选择原则,针对铺头河河道现状问题以及河道评估结果对应的建设目标,选择以下治理技术。
        1、生境改善技术
        生境改善技术是在河道治理之初进行的针对河道底质、水质进行的第一步处理工艺,处理方式主要有底质改良、水质改善、水底双改技术。
        原位改善底泥,使得黑臭底泥表层的有益微生物系统得到恢复,消解掉底泥中的黑臭污染物,改善底泥的土壤团粒结构、氧化还原电位和溶氧状况,促使黑臭底泥逐渐变为适宜水生植物存活的底质,有利于恢复水域水生态系统,同时水生植被恢复后,其根部的根际效应也会促进底质有益微生物系统对黑臭底质的分解作用。
        2、外源拦截净化技术
        对河道外来面源或点源污染的控制是河道水质改善和生态重建的前提和基础。
        a、净化床。净化床是由新型的接触氧化材料——生态弹性填料成林立状态设置在框架中制成,污水流经时进行接触氧化,水流与生物绳相接触,使微生物附着在生物绳上形成生物膜,使污水中的有机物逐渐被分解氧化,从而使水质净化。
        b、生物网拦截带。生物拦截网即是利用生物绳在水体当中悬挂纤维材质的网片状物质作为微生物的附着基,使得微生物群体附着于表面呈膜状,当污染的水体经过生物膜时,污水和滤料或载体上附着生长的菌胶团开始接触,很快消耗水中有机物,从而使水质得到净化。
        c、驳岸生态景观拦截带。在河道岸线及水面有规划和层次的种植各类挺水、浮叶植物,利用植物的根茎吸收对径流水进行初次拦截吸附。
        3、河道强化处理技术
        a、曝气设备。本次调研的曝气设备内设计有多层结构,在设备增氧曝气的同时,将大量微生物释放到河道中,从而削减耗氧性物质,增强水体的净化功能,减轻水体污染负荷,提高水体氧化还原电位。
        b、漂浮湿地。漂浮湿地的基本原理是:在一定的填料上种植特选的植物,当富营养化水流过人工湿地时,经滤料过滤,植物根际的多种微生物活动,使水质得到净化。
        c、太阳能一体化设备。为配合相关节能政策,在铺头河配备太阳能一体化设备,利用太阳能发电进行河道水治理。太阳能一体化设备产品一体化程度高,太阳能供电,运行能耗低,一方面可对河道水体进行原位修复,另一方面提高目标河道整体新能源“科技治水”文化环境。
        4、全食物网生态系统构建技术
        基于沉水植物恢复的河流全食物网生态系统是充分利用和模拟自然界水体自净机理,恢复和重建水体的微生物食物链,强化水体污染物的分解和氮磷等营养盐的去除,使水体始终趋于贫营养化状态,最大限度提升水体免疫力和自净能力,保证水体的持续清澈透明。
        五、建议
        1、水环境整治是一个系统工程,河网水系相互连通,建议尽快安排本地区未整治河段及其他未整治的周边水系的综合整治,以充分发挥河道的综合整治效益。
        2、建议科学、合理、适时地安排底泥清理,降低底泥耗氧,保证河道畅通,保障河道水质良好。
        3、工程建成后应加强河道的巡查和管理,严禁生活垃圾随意入河,禁止偷排、乱排现象发生,从源头上解决污水排入河道问题。
        4、加强环保宣传教育,采取各种形式的途径进行广泛宣传水法相关法律法规,提高人们法制观念和遵守水法规的自觉性,促进广大公民养成良好的生活习惯,提升群众对河道的保洁意识。
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