昆山市淀山湖镇河道水体生态修复分析研究

2014-04-21 00:36田航军
城市建设理论研究 2014年11期
关键词:生态修复

田航军

摘要:富营养化状态的淀山湖,是上海市主要水源地之一,兼有航运、排灌、旅游等多种功能[[]]。但是,近些年来淀山湖区域河道受到了不同程度的污染。针对该区域河道污染的具体问题,本文利用了环保和科学的方法,主要采用以控源截污、河道边坡修整及提高水体净化能力为主的生态修复方法来对淀山湖水体进行生态修复。通过实施修复方案使该区域水体达到生态恢复的效果。

关键词:淀山湖;河道污染;生态修复

中图分类号:TV147文献标识码: A

Abstract:Dianshan Lake eutrophication is one of the major water source in Shanghai, both multi-function navigation, irrigation, tourism, etc. []. But in recent years the river Dianshan Lake area affected to different degrees of pollution. For specific problems of river pollution in the region, we use environmental and scientific methods used mainly to control pollutant sources, river slope trimming and improve water purification capability-based approach to ecological restoration Dianshan Lake ecological restoration of water bodies. Through the implementation of rehabilitation program so that the water in the region to achieve the effect of ecological restoration.

Keywords:Dianshan Lake; river pollution; ecological restoration

一、前言

淀山湖位于太湖流域下游,地处江浙沪的交界处,是太湖流域重要的下泄通道和上海市境内最大的湖泊。黄浦江上游的水也一部分来自于淀山湖,它是上海市地表水监测的重点之一。但是淀山湖自1985年开始每年均有不同程度的水华出现,目前已处于富营养化水平。为了改善淀山湖水域的水质,将淀山湖镇建成宜居宜业宜游新江南特色镇,努力为长三角地区乃至全国提供一个绿色发展模式。本文主要通过水体生态修复的研究来提升河道水质,构建一个水清、岸绿、景美的淀山湖河道水环境。

二、国内外水体生态修复现状分析

目前,国内外研究及应用中常见的城市河道水体生态修复技术现状,主要有微生物修复、水生植物净化、河道曝气、人工湿地、生物膜、生物操纵、氧化塘等7类修复技术,对各类修复技术的基本理论方法、技术特点以及研究进展进行总结分析有助于更好的知道时间应用。

常用的微生物修复技术有两种,一种是直接向河道水体投加经过培养的多种微生物菌种。另一种是向黑臭河道里加微生物促升剂,因此促进“土著”微生物的生长和对污染物的代谢作用,达到净化水质的最终目的。

常用的水生植物种群包括水生维管束植物和高等藻类等构成。其中水生维管束植物包括:挺水植物、漂浮植物和沉水植物。其中以水芋、轮藻、水浮莲研究频率较高。

国外河道曝气一般应用在两种状况下,一种是在污水截留管道和污水处理厂建成之前,为解决河道水体的污染问题进行人工充氧,第二种在治理河道中放置暴气装置以用来应对突发污染状况。与此之外在夏季,有机物的降解和氧的消耗率加快,也可能造成水体的氧份降低。这时运用曝气复氧是恢复河道生态的有效快速措施。虽然河道曝气在国外已经应用有40多年的历史了,但是在我国除大了在重庆、北京、上海等地在小河道内实施过,我国并无大河道实施的案例。

人工湿地生态系统在世界各地逐渐受到重视并被运用,在20世纪70年代德国学者Kichuth提出根区法(the root-zone-method)理论之后开始的,首先是他们能够为其根围的异养微生物供应氧气,从而在还原性基质中创造了一种富氧的微环境,微生物在水生植物的根系上生长,他们就与较高的植物建立了共生合作关系,增加废水中污染物的降解速度,在远离根区的地方为兼氧和厌氧环境,有利于兼氧和厌氧净化作用,另一方面,水生植物根的生长有利于提高床基质层的水力传导性能6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果的研究

三、淀山湖水体生态修复研究过程

1、河道初步调查

本文选取淀山湖镇旅游渡假区内的19条河道作为研究对象(如图1中所示)。

图1 调查地点图示

首先,通过现场调查摸清每条河道周边地块的性质及初步的情况;然后取样进行检测,检测指标有温度,色度,浑浊度、COD、TP和TN等;最后综合现场调查结果对河道污染状况进行分析。

2、调查及检测结果

淀山湖区域属于水源地保护区,水源地水质的好坏与人民群众的生活质量息息相关。目前,项目所涉及的19条河道总体水质堪忧:

马家江河段——水体总体呈现浑浊,发绿,主要污染源来自于水产养殖废水、农田面源污染。该河段交汇河流有3条;主要植物有乔灌木、挺水植物和沉水植物。

神童泾江河段——水体情况主要呈现褐绿色,污染源来自于水产养殖废水、居民生活污水,交汇的河流有2条,主要植物包括挺水:芦苇、野茭白、杂草;浮叶:浮萍;沉水:苦草、伊乐藻、金鱼藻、菹草;水面有少量蓝绿藻。

青龙江、六如墩江——水体情况:褐绿色;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染交汇河流:2条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:花叶芦竹、野茭白、梭鱼草、鸢尾、菖蒲;浮叶:大量浮萍;沉水:伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。

西阳村江-朝山江——水体情况:褐绿色;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染交汇河流:8条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线 ;主要植物:挺水:水葱、美人蕉、花叶芦竹、野茭白、梭鱼草、鸢尾、菖蒲;浮叶:大量浮萍;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。

朝南江、梅田泾江、啧奥江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:8条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:香蒲、芦苇、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。

榭麓后江、梅介泾江、东阳界江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:村庄与居民区处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:香蒲、芦苇、千屈菜、菱角;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;水面有少量蓝绿藻。

庄里后江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:自然护岸;主要植物:挺水:梭鱼草、千屈菜、旱伞草、菖蒲、芦苇、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍;水面有少量蓝绿藻。

彭安泾江、彭安泾西江——水体情况:彭安泾西江水褐色,水体浑浊,不流通;污染源:水产养殖废水、居民生活污水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:自然护岸;主要植物:挺水:梭鱼草、千屈菜、旱伞草、菖蒲、芦苇、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍。

石娄江——水体情况:浑浊;污染源:水产养殖废水、面源污染;交汇河流:2条;坡岸:自然护岸;主要植物:挺水:梭鱼草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍;水面有少量蓝绿藻。

小千灯浦——水体情况:发绿;污染源:水产养殖废水、面源污染、生活污水;交汇河流:4条;坡岸:村庄处为硬质驳岸,其余为自然岸线;主要植物:挺水:水葱、梭鱼草、菖蒲、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍、菱角。

西港江——水体情况:清澈;污染源:水产养殖废水、面源污染;交汇河流:4条;坡岸:自然岸线;主要植物:挺水:水葱、梭鱼草、菖蒲、鸢尾、野茭白;沉水:菹草、伊乐藻、金鱼藻;浮叶:浮萍、菱角。

通过对淀山湖区域的19条河道的现场调查结果总体分析:水体均较为浑浊,部分河道水色泛绿或褐色;水生动植物状况:已修整河段的坡岸植被以乔灌木长势良好、地被偏少,地面裸露;未修整河段杂草丛生,有部分农作物种植,呈现出杂乱的丛生状况。水生植被以挺水植物品种丰富为主、部分河段长势不好;沉水植物以苦草、伊乐藻、菹草为主且单一河道沉水植物品种单一,分布散乱部分河段有蓝绿藻滋生。调查结果显示研究中河道水体整体较为浑浊,大多数河道表现出水体富营养化现象;自然坡岸河段土壤裸露现象明显;岸线修整情况不一,河道景观效果有待于进一步提升。

污染原因分析及整治方法

通过现场调查结果可以知道造成淀山湖水体生态污染的原因主要有:养殖尾水、农田面源污染、生活污水和周边河流水质影响等因素。其中养殖尾水主要是鱼塘养殖产生的废水,其中含有大量的N、P等元素,会造成水质恶化、水体富营养化和河道景观变差,是主要的污染源。农田面源污染主要指农田尾水,农田中的地表径流。其中含大量营养盐、农药,会造成营养元素流失、水源污染和水资源浪费。

通过现场调查和污染原因的分析可以得出淀山湖水体的治理方法。首先通过截污控污的手法控制污染的源头。截污控污的手法采取下面两种措施。一是非工程措施:政府及相关部门合理引导,减少农药、化肥使用量,科学处理养殖畜禽粪便。二是工程措施:生态截留沟和生态护坡;作用:截流初期雨水/去除污染/涵养水源。

其次有效的采用水生植物的种植,水生动物放养和水体微生物的投放。根据对朝山江实际情况调查,需对河道水生植物进行补种即可完成对其生态系统的构建。同时也净化水质提升其自净能力。

(1)水生植物选择原则:原有品种,要与景观保持一致性(2)挺水植物品种选择:黄菖蒲、水生美人蕉。(3)沉水植物品种选择:现有菹草、伊乐藻;补种梅花藻、马来眼子菜和轮叶黑藻。

然后进行自然驳岸修整,按照河道岸边原有植物布局,对缺少植物的河道进行补种。地表土壤裸露的地方,增种地被植物。岸壁加植垂挂植物,用郁郁葱葱的绿色丰富边界;局部区域打杉木桩固土,增加挺水植物软化边界效果。提升整体质感,并且有效的增加水体生态修复工程的价值,使其得到更大的发挥和运用。

最后采用现代技术对整体进行科学管理。一是进行常规维护:待水生生态系统网络形成后,强势生物种群会把弱势生物种群吞噬掉,这样必将破坏水生生态平衡,应依据定期的水质检测结果,采取针对性的措施,以便景观水体水生生态系统趋于稳定。二是进行正常性维护:对水体内的垃圾杂物、树叶、动物残尸等进行清理和打捞。观察指标性生物是否正常。三是进行专业性维护:观察指标性生物是否正常。

4、整治的难点和解决方案

整治过程中会遇到很多难点问题,比如河道杂草优势性太强,园艺水生植物在没有清理干净杂草的情况下不具备竞争性;施工期间水位变化较大,种上去之后水生植物没有长好就被水淹掉,以致于现在水生植物长势及效果不好,甚至有些河道水生植物根本看不到;部分品种,如千屈菜等存在病虫害,导致长势不好等。

对于这些难点问题,可以采用下面的应对措施进行处理:(1)加强养护管理,清理河道内杂草,根据水位实际情况补种加密长势不好的河道;(2)考虑到后期养护管理难度,建议更换现有未长出来的品种,如用再力花、梭鱼草(紫花)、茭白、黄菖蒲等优势品种替换:(3)及时消灭病虫害;(4)考虑到河道杂草清理的难度,建议可适当给予施工单位人工签证,但前提是必须保证整改后的效果。

5、预期效果

通过结合控源截污、河道边坡修整及提高水体净化能力为技术主线的生态修复方案,对淀山湖镇河道实施整治方案。治理目标如表1所示。

表1 治理目标

四、结语

对水体生态治理要秉承着“低碳环保,科技创新,以人为本,人水平衡”的理念,用更科学、更环保的方法进行综合治理。在对淀山湖水域的整体剖析和水质的现场调查和监测以后,本文总结了它的现状和迫切需要治理的原因,并结合现有的治理技术有针对性的对其进行治理,最后就整治难点进行了总结并提出解决方案,以期达到预期效果。淀山湖通过水体生态修复,提升河道水质,构建水清、岸绿、景美的水环境。通过改善河道水体水质,保护水源地淀山湖水质,确保人民群众的生活质量。

参考文献

[1] 王丽卿等.6种沉水植物系统对淀山湖水质净化效果的研究[J].农业环境科学学报,上海200090

[2] 丁晴.仿生水景在居住区中的可持续性设计研究[D].同济大学建筑与城市规划学院,2009.

[3] 翁平等.城市河道水体生态修复实践现状及进展[J].管理与科技,2012.

[4] 阮仁良等.淀山湖水质监测及富营养化对策研究[J].上海水利,1997,3:35—38.

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