史雪英
在北方城市水資源短缺和地下水過量開采的情況下,河道水體業(yè)受到了嚴(yán)重破壞,制約了北方經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境和諧友好的發(fā)展,河道治理迫在眉睫。本文結(jié)合北方城市河道特點(diǎn),論述了北方城市河道的生態(tài)環(huán)境問題,旨在探索開發(fā)治理河道的生態(tài)化建設(shè)途徑,發(fā)揮河道的基本功能及旅游、文化等高級(jí)功能。
我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家,水資源時(shí)空分布不均。隨著北方城鎮(zhèn)化、工業(yè)化和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的發(fā)展,地下水的大量開采,水資源短缺已成為制約北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善的瓶頸。同時(shí),河道人為破壞、排放污水等,使原有水生生物不斷減少,水體水質(zhì)不斷惡化,肆意傾倒垃圾阻礙了河道發(fā)揮行洪功能,采石挖沙使河道河床不穩(wěn)。在北方,由于季節(jié)性降水的影響,可導(dǎo)致河道內(nèi)發(fā)生洪水災(zāi)害或是干涸現(xiàn)象,部分河段富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重,甚至演變?yōu)楹诔羲w,影響了人們生產(chǎn)生活用水及生態(tài)用水。因此,治理河道具有迫切性,對(duì)地下水補(bǔ)給、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展均有重要意義。為此,針對(duì)北方城市河道生態(tài)環(huán)境問題,探索開發(fā)河道治理的途徑,以期為北方城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供參考依據(jù)。
(一)水體自凈能力差,水質(zhì)惡化
北方城市河道普遍水量小,水流緩,河道內(nèi)水利條件不利于污染物稀釋,河道內(nèi)持久性污染物降解更加困難,導(dǎo)致大量排河污染物持續(xù)聚積,人為大量的排污,超過河道水體受納能力,出現(xiàn)微生物中毒甚至死亡,隨著持續(xù)性排污,河道水體的自凈能力不斷下降,河道水體水質(zhì)持續(xù)惡化。
(二)河道內(nèi)生物結(jié)構(gòu)單一,底質(zhì)有害物質(zhì)聚積
許多有機(jī)污染物在水底被污泥吸附而沉積下來,對(duì)水生生物持續(xù)毒害,使得現(xiàn)有種群逐漸被適應(yīng)污染水體的生物群體代替,水體生態(tài)結(jié)構(gòu)被破壞。污染河道內(nèi)生物體聚積了大量有害物質(zhì),并常伴有致癌、致畸形、致突變的性質(zhì),如果人們?nèi)∮昧撕拥牢鬯糜谏a(chǎn)、生活或者農(nóng)田灌溉,產(chǎn)品、植物或農(nóng)作物都可能會(huì)受到污染,影響人們的健康。
(三)河道縮窄,基本功能退化
北方生產(chǎn)生活多開采地下水,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,部分地區(qū)已經(jīng)形成了地下水的降落漏斗,地勢(shì)差使得地表水補(bǔ)給地下水,北方雨量少,補(bǔ)給河道水體不足,河道水量變小。人為傾倒垃圾和上游河床泥土沖刷,造成河道縮窄,河流萎縮,河道的自然功能、服務(wù)功能、人文景觀功能和災(zāi)害功能等基本功能退化。
綜合多種國(guó)內(nèi)河道治理的措施和建設(shè)工程,多數(shù)建設(shè)工程與周邊生態(tài)環(huán)境分割而不能融合協(xié)調(diào),破壞了景觀協(xié)調(diào)和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。雖然治理了河道,但同時(shí)也產(chǎn)生了二次污染。如河道底質(zhì)聚積了大量了有害物質(zhì),有些河道清淤后污泥沒有有效處理,有些則是上游截污不徹底等情況。
因此,為避免河道治理二次污染,開發(fā)河道多種功能,探索根據(jù)河道的自然屬性,設(shè)置河道治理工程是必要的。河道是生態(tài)環(huán)境的一部分,天然的河道本身具有自凈能力,但天然河道的自凈能力存量較小,如果設(shè)置一道治理工程使天然河道的凈化能力在有限長(zhǎng)的治理段河道內(nèi)濃縮,不但能完成河道治理凈化和修復(fù),也能實(shí)現(xiàn)無二次污染物外排,進(jìn)而設(shè)計(jì)為兼具旅游、文化功能的生態(tài)景區(qū)。
(一)河道污染成因
河道無污染包含外來污染和內(nèi)部污染。外來污染可以劃分為點(diǎn)源、面源和線源污染。點(diǎn)源污染主要來自污水處理廠尾水、不合規(guī)的排放口、人為傾倒垃圾和自然風(fēng)力傳送垃圾等。面源主要來自地面徑流、大氣降雨和空氣污染物等。線源污染主要來自交通揚(yáng)塵和汽車尾氣降落或是經(jīng)雨水沖刷后侵入河道水體。
各種污染物侵入河道水體后,造成水體氧容量過低,缺少水生生物生境,使水體逐漸失去自凈能力。
河道內(nèi)部污染主要是河水滯流,使氮、磷、重金屬等污染物質(zhì)的底泥河道淤積,大量含有有機(jī)物的沉積造成了河道內(nèi)部污染。綜上,外來污染是導(dǎo)致河道水質(zhì)惡化的根本原因。
(二)河道治理的開發(fā)構(gòu)想與分析
1.從源頭上進(jìn)行治理
北方河道的水量補(bǔ)給主要來自源頭水、污水出廠的尾水和大氣降雨,維護(hù)河道水質(zhì)可以采用以下五種方式。一是定期監(jiān)測(cè)上游參照點(diǎn)水質(zhì)。監(jiān)控上游水質(zhì),保證水質(zhì)出現(xiàn)異常后及時(shí)采取排查和采取應(yīng)急措施。二是污染型企業(yè)或單位外排廢水,禁止不經(jīng)處理直排入河。加強(qiáng)河道排放口的監(jiān)管和督查。三是加強(qiáng)環(huán)保宣傳。在沿河建立警示標(biāo)示,禁止人為傾倒垃圾和污水直排,限制水上娛樂,宣傳環(huán)境法律犯規(guī)要求。四是河道水體及補(bǔ)給水體預(yù)處理。在河道上游建設(shè)兩道攔截閘壩,有效攔截上游懸浮物,并及時(shí)清理清運(yùn)避免對(duì)河道治理工程造成污染治理負(fù)荷。監(jiān)管污水處理廠的污水保證尾水達(dá)標(biāo)后排放。加強(qiáng)大氣環(huán)境治理,減少降雨對(duì)河流造成的污染。五是建立網(wǎng)格化河道管理制度。使河道監(jiān)管由粗放到精細(xì)化管理過渡,促使向河道排污和河道治理均得到有效監(jiān)管。
2.建設(shè)提升泵站和在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
建設(shè)提升泵站和水閘,水閘處布置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),監(jiān)測(cè)河道治理前的水質(zhì)。水閘根據(jù)水體使用功能調(diào)整,水流量大時(shí),開放水閘,保證河道的行洪功能。水流量小時(shí),根據(jù)水生魚類習(xí)性,開放過魚口。
3.河道水體生態(tài)凈化
提升河道水體到高處生態(tài)景觀區(qū),景觀區(qū)模擬彎曲的生態(tài)河道,分段式進(jìn)行處理,通過噴泉的形式設(shè)置曝氣增氧,增加水體含氧量,投放活性污泥,植入可凈化水體的植物(如蘆葦、黃花鶯尾、燈心草、沙草等)和動(dòng)物(如食藻蟲、原生動(dòng)物等),錯(cuò)落的設(shè)置水面浮游島自然改變水體流動(dòng)方向,達(dá)到攪動(dòng)水體和最大接觸活性污泥的目的,最終達(dá)到水體的自然凈化。
4.下游河道修復(fù)能力恢復(fù)
北方河流徑流量小,上游水體治理節(jié)流后,可為下游恢復(fù)基底污泥活性創(chuàng)造河道修復(fù)條件,拓寬河道,清淤并替換底質(zhì),治理后的水體反流回河道內(nèi),待河道水流穩(wěn)定后,縱向培植沉水、中間、浮游水生生物系統(tǒng),恢復(fù)河道的自然狀態(tài)和基本功能。
河道底泥不應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間堆放,清理的底泥及時(shí)清運(yùn),避免底泥堆放占地和破壞土壤,清除底泥可有效去除污染內(nèi)源,為水體水質(zhì)的好轉(zhuǎn)和穩(wěn)定創(chuàng)造條件。為防止造成二次污染、破壞水體正常生態(tài)層,因此要著重考慮截留時(shí)疏挖,一般采用水采水運(yùn)方式,即用絞吸式挖泥船進(jìn)行水下疏挖,用加壓管道將泥漿送至衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行衛(wèi)生填埋。衛(wèi)生填埋的優(yōu)點(diǎn)是投資較少、容量大、見效快,且能夠通過產(chǎn)生填埋氣獲取新能源。為避免衛(wèi)生填埋產(chǎn)生二次污染,應(yīng)做好填埋場(chǎng)遮蔽工作,減少異味散溢和雨水侵入。重點(diǎn)做好填埋場(chǎng)的防滲工作,防止溶出液體滲透入土壤并污染地下水,溶出液體經(jīng)管道收集后,可送污水處理廠進(jìn)
行處理。
5.多梯級(jí)生態(tài)化建設(shè)
本設(shè)想利用河道的自然凈化能力進(jìn)行河道水體治理,利用天然河道降解污染物的原理,達(dá)到自然凈化的目的,無二次污染物外排。河道分為初濾段、治理段和修復(fù)段分段式治理后,根據(jù)每段河道的特點(diǎn)分別進(jìn)行河道生態(tài)化建設(shè)。上游水量較大,可根據(jù)河道水質(zhì)及取水條件建設(shè)取水口,用于農(nóng)田灌溉或生產(chǎn)生活。處理區(qū)建設(shè)生態(tài)景觀公園,使河道整體景觀與城市建設(shè)相融合。工程項(xiàng)目建設(shè)后整體工程與周邊生態(tài)景觀相協(xié)調(diào),可以開發(fā)河道的旅游功能,融入所在城市的文化內(nèi)涵,使河道具有旅游和文化功能。
北方河流徑流量小,水量補(bǔ)給不足,若采用模擬自然河道的方式進(jìn)行河道治理,無二次污染物外排,人工修復(fù)生態(tài)環(huán)境并與周邊生態(tài)環(huán)境諧調(diào),河道經(jīng)本構(gòu)想開發(fā)治理后,不但具有河道基本功能,并兼具景觀、文化功能,使河道及治理工程成為城市發(fā)展一道靚麗的風(fēng)景線。
(作者單位:廊坊智慧環(huán)境生態(tài)產(chǎn)業(yè)研究院有限公司)