绥中县黑水河水环境生态治理措施分析

郭 佳

(绥中县大风口水库管理处，辽宁 葫芦岛 125200)

水是生态之基、生产之要、生命之源，近年来经济的不断发展和城镇规模的持续扩大，致使郊外河道越来越多的演变成城市内河，污染源明显增多并导致水体发黑发臭，极大地影响着沿河居民生活，水环境污染与水资源短缺正逐渐成为制约社会经济可持续发展的重要问题[1]。目前，我国正重点解决水质恶化、生态退化、过度用水、用水效率低、河湖水空间占用等一系列水问题，研究基于环境保护理念的河道治理工程，强调水环境生态修复等具有重要意义。

1 黑水河水环境生态治理

1.1 工程概况

葫芦岛市绥中县位于辽宁西部，地处E119°34′-120°37′，N39°51′-40°32′之间，总面积27.21万hm2。境内地形特征表现为明显的阶梯形状，西北高、东南低，依次为中低山、丘陵、沿海平原，高程超过200m的中低山区占26.3%，高程为50-200m的丘陵占39.4%，高程50m以下的平原区占34.3%。河流较多，流域面积10-50km2河流36条，其中流域面积超过50km2的河流20条，在流域划分上属辽河流域、辽东湾西部沿渤海诸河水系，主要河流有六股河、王宝河、黑水河、猫眼河、狗河等。

黑水河发源于建昌县大杨树被狗，主要流程西平乡、宽帮、葛家等乡镇，最终汇入六股河，河长69.5km，绥中县内长度为38.8km，年均输水量1.096亿m3，汊流发育呈辫状水系。黑水河水环境生态治理工程涉及平台子、木掀沟、广裕店、上坎子、葛家、盘岭村等，治理河段总长11.6km，主要任务有建设流域附近城镇“海绵功能”和治理河流水环境。

1.2 现状水质分析

为了保证水样检测和水质评价精度，文章选取平台子、木掀沟、广裕店、上坎子、葛家5处水质检测点，每个测点取5个水样，以平均值作为最终检测结果，如表1。

表1 水质检测结果

从表1可以看出，整个河段的水质较差，总体呈现出严重富营养化状态，即黑水河现状水质达到Ⅴ类。具体而言，从平台子村到上坎子村水质逐渐变差，深入分析可知沿岸居民区生活污水排放量较大，并且大多未经达标处理直接排入黑水河；从上坎子村到葛家村水质有所好转，河流自净功能逐渐增强。经实地调查，部分河段水流较快致使其自净功能明显减弱[2-4]。

1.3 生态治理措施

目前，主要有生物措施、化学措施、微生物技术、曝气增氧等水体富营养化治理措施，各措施的费用对比及其优缺点如表2。实践表明，为了达到理想的水质净化效果往往需要采取两种及以上措施，因此以曝气增氧为核心设计选用生物措施+曝气增氧的治理措施[5-7]。

表2 生态治理措施对比表

1)曝气增氧装置。当前，微纳米气泡增氧机、微孔增氧机和叶轮式增氧机属于常见的三类曝气增氧装置，其优缺点及技术参数对比如表3。经对比分析，黑水河水环境生态治理拟选用微纳米气泡增氧机，即天然、仿生人工水草+投加絮凝剂+微纳米气泡增氧机相组合的治理措施[11-13]。

表3 曝气增氧装置对比表

2)效果分析。黑水河水环境生态治理项目于6月中旬投入运行，期间每隔15d就检测一次水质状况，直至9月底。各采样点的氨氮、化学需氧量变化曲线，如图1。

(a)化学需氧量 (b)氨氮

从图1可以看出，随着时间的推移整治河段的氨氮和化学需氧量均呈明显减少趋势，即水环境生态治理有效改善了河流水质；截至9越低，化学需氧量和氨氮检测浓度总体处于15-30mg/L、2-3mg/L之间，按照相关标准基本达到Ⅲ类和Ⅴ类水质，较河道治理之前水质明显改善。因此，采取生物措施+曝气增氧的水环境生态治理方式能够有效净化水体，增加鱼虾等水生动植物，逐渐解决水体发黑发臭的问题[8-10]。

2 滨水区与非滨水区治理

在人工直接干预河道水质的情况下，为了防止河道生态环境破坏和河流水质污染，还要采取适宜的措施治理河流滨水和非滨水区。

2.1 滨水区治理

对于滨水区主要是治理河岸护坡，原状护坡冲蚀严重，大部分河段无河堤且以自然土坡为主，行洪能力不足难以保护沿河耕地。因此，文章结合实践经验拟选择浆砌石生态护坡，设计坡脚为格宾网石笼如图2，从而有效防止泥石随雨水径流汇入河道的问题[14-16]。

2.2 非滨水区治理

非滨水区建设的主要目的是充分利用地层自滤功能，最大程度地减轻河道水质受降雨径流的影响，以此保证入河水质，这也是建成河流水生态系统的关键环节。非滨水区治理与“海绵城市”建设理念类似，通过合理利用“净、蓄、滞、渗”等技术手段，在城镇建设中融入生态理念。

1)打造透水铺装带。随着城镇规模的持续扩大，黑水河流域原有自然土面逐渐演变成不透水硬质地面，水流强度大并且难以渗透吸收降水，各种污染物易随地表径流汇入河道。因此，通过透水铺装能够将部分雨水截流入渗，在一定程度上降低汇集强度和水流速度，即建设村落、城镇道路时要尽量选用透水沥青、透水混凝土和透水砖等材料。

2)建设植被缓冲带。实践表明，植物缓冲带能够有效拦截雨水汇流[17-18]。根据黑水河实际情况和城镇建设规划，考虑沿河景观要求共建设植被缓冲带5.2km。

3)建设雨水花园。将雨水花园建于河道与城镇之间，既可滞蓄洪水又能作为居民休闲中心，黑水河水环境生态治理共设计5处雨水花园，覆盖范围处于2500-3000m2范围。设计过程中应保证植被耐水性与土壤渗透性相适应，科学设计蓄水层结构[19]。

4)打造渗透塘。渗透塘既能合理利用郊外洼地汇集雨水，在削减洪峰流量的同时补充地下水，又可充分利用地层过滤功能实现雨水净化。黑水河水环境生态治理共设计渗透塘3处，主要分布于木掀沟、广裕店、上坎子村，渗透塘布设范围为1500m2，其深度处于3-4之间。

图2 浆砌石生态护坡

3 结 论

河道水环境生态治理涉及水利、人文、景观、生态、市政等多个学科，属于一项复杂的系统工程。文章以葫芦岛市绥中县黑水河为例，提出人工直接干预河道水质措施和滨水区、非滨水区治理措施，检测结果表明各项治理措施有效改善了河流水质，水环境生态治理效果较好，可为其它流域水环境保护提供一定参考。此外，考虑到地域性特征，各地区的水污染原因、污染因素不同会导致工程效果存在一定差异。