淺談黑臭河道水生態(tài)環(huán)境健康構(gòu)建技術(shù)

蔣浩

摘要：本文分析了南大仙林校區(qū)河道的污染狀況，結(jié)合校區(qū)整體的建設(shè)風(fēng)格，以簡(jiǎn)單為主題，用簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)約、簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，將生物營(yíng)造為主的治理途徑以實(shí)現(xiàn)接近自然健康循環(huán)的河道水生態(tài)系統(tǒng)，并配套相應(yīng)的生態(tài)運(yùn)行管理模式，旨在為生態(tài)文明城市建設(shè)提供一些案例，以便大家共同探討。

關(guān)鍵詞：河道；水生態(tài)；構(gòu)建技術(shù)；運(yùn)行維護(hù)

一、區(qū)域分析

南大仙林校區(qū)水生態(tài)環(huán)境健康營(yíng)建項(xiàng)目水體主要由天籟湖及河道2部分組成，位于遠(yuǎn)東大道兩側(cè)，水面面積25452㎡；平均水深2.0m。河道寬15m左右，長(zhǎng)約1.3km。校區(qū)河道水源主要來(lái)自九鄉(xiāng)河，經(jīng)泵站抽水進(jìn)入，其次是校園區(qū)域面源水。溢水壩將水體分為多個(gè)部分。

河道水體流動(dòng)差，水位較深，水體透明度小，植物生長(zhǎng)較少，水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重。天籟湖區(qū)域藻類含量高，浮萍為主要的初級(jí)生產(chǎn)者，水體中只能生長(zhǎng)漂浮植物，水體發(fā)黑，有臭味，為水體衰老后期特征；水體下層溶解氧缺乏，不利于水生動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖，水質(zhì)為劣Ⅴ類。

二、構(gòu)建技術(shù)依據(jù)

影響校區(qū)河道水體的關(guān)鍵因素有水位較深、水體透明度差，不利于水生生物生長(zhǎng)；水體流動(dòng)性差，水體溶解氧缺乏；河道底質(zhì)較硬，不利于底泥微生物的附著與生長(zhǎng)，從而影響水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與固定；河道無(wú)水位變化，底質(zhì)較硬，地形單一，影響水生植物的生長(zhǎng)與繁殖。

基于以上現(xiàn)狀，采取以下方法措施，為水生植物、動(dòng)物、微生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，達(dá)到水體生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

三、構(gòu)建技術(shù)節(jié)點(diǎn)控制

（一）底泥改善

首先排水干塘，用大功率水泵將河道中水排干，同時(shí)用電網(wǎng)對(duì)水體中雜魚進(jìn)行清理捕撈；河道湖塘水排干后，對(duì)河道湖塘進(jìn)行微地形塑造及底質(zhì)改善，水生植物種植區(qū)的砂石進(jìn)行清理可堆放構(gòu)建微地形，零星堆造水下小島，創(chuàng)造適宜植物生長(zhǎng)的多種環(huán)境；特殊區(qū)域進(jìn)行底質(zhì)客土改良，在種植區(qū)填入黃土，以適宜水生植物的生長(zhǎng)；同時(shí)對(duì)河床底質(zhì)進(jìn)行化學(xué)環(huán)境改造，在底質(zhì)中投入碳酸鈣和納米固磷材料氯化鈣，改變水體底泥化學(xué)環(huán)境。

（二）溢流壩

河段5道溢流壩，每道溢流壩之間有0.5～1米的落差。結(jié)合河道及周邊環(huán)境改造，在每道溢流壩上開(kāi)設(shè)出水口，形成跌水效果。在降低水位利于沉水植物生長(zhǎng)的同時(shí)，使水流集中流出，加速水體的流動(dòng)，增加水體溶解氧。

（三）水動(dòng)力循環(huán)

本項(xiàng)目采用泵站提水的方式促進(jìn)水體循環(huán)流動(dòng)。在之音塘下游拐角處靠駁岸邊設(shè)置一座集水井，在迎水面設(shè)置一道引水口，設(shè)置可控制閘門及過(guò)濾網(wǎng)。

上游循環(huán)水采用160m3/h的水泵利用直徑200mm的PE給水管將循環(huán)水提送至天籟湖北側(cè)，管道頂端處密封，出水孔采取50個(gè)20mm的30°仰角在管道末端均勻打孔分布，出水管周圍鋪150mm厚的鵝卵石，防止出水對(duì)底泥的撓動(dòng)。

下游循環(huán)水采用200mmPE給水管從之音塘上游溢流壩處收集將循環(huán)水輸送至河道末端，利用水位高差形成的壓差，以及水流循環(huán)的水動(dòng)力，形成回流促進(jìn)水體流動(dòng)，途經(jīng)科研樓處的生物纖維裝置進(jìn)行凈化處理后再流經(jīng)集水井形成循環(huán)。

（四）生物纖維

生物纖維采用沉水式生物繩凈化裝置放置于下游河道及取水口附近，吸附和降解水體中的有機(jī)物，配合水體循環(huán)裝置，可以有效地降低水體負(fù)荷，提高透明度。

生物繩采用PP+K-45型號(hào)，生物繩凈化裝置結(jié)構(gòu)主體為鋼制骨架，凈化箱體利用生物繩所圍成的內(nèi)部空間形成一個(gè)相對(duì)的缺氧環(huán)境，外部溶解氧相對(duì)較多，內(nèi)部和外部分別為厭氧菌和好氧菌提供生長(zhǎng)附著環(huán)境。

（五）移動(dòng)式曝氣設(shè)備

曝氣設(shè)備的開(kāi)啟可為水體增加溶解氧，既有利于水生動(dòng)物的生存，又可改變水體化學(xué)環(huán)境。在河道上游大面積開(kāi)闊區(qū)域設(shè)置兩套曝氣裝置。

（六）水生植物群落構(gòu)建

基于基底改造和水環(huán)境的改善，在工程區(qū)種植水生植物逐步構(gòu)建水生植物群落。水生植物群落配置原則以鄉(xiāng)土種為主，少量配置引進(jìn)種。在人工干預(yù)下，逐步形成挺水植物-浮水植物-沉水植物多層次的水生植物群落結(jié)構(gòu)。

四、信息收集

（一）水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

為方便管理及數(shù)據(jù)的采集，水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)放置于環(huán)境學(xué)院附近河道。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到環(huán)境學(xué)院環(huán)境應(yīng)急中心，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)給用戶。

（二）水質(zhì)定期監(jiān)測(cè)

①監(jiān)測(cè)地點(diǎn)：區(qū)域內(nèi)設(shè)4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，1#點(diǎn)位于天籟湖中、2#點(diǎn)位于學(xué)生公寓與學(xué)生食堂之間的河段，3#點(diǎn)位于之音塘，4#點(diǎn)位于工程區(qū)下流池塘5。

②監(jiān)測(cè)方法及指標(biāo)：每監(jiān)測(cè)點(diǎn)做3個(gè)重復(fù)，取水及監(jiān)測(cè)深度為水面下50cm。包括PH、BOD、COD、DO、氧化還原電位、電導(dǎo)率、TN、TP、NH3-N、水溫、透明度、濁度等指標(biāo)。

③監(jiān)測(cè)時(shí)間及周期：水生植物種植完工后，開(kāi)始水質(zhì)的定期監(jiān)測(cè)。每半月在以上監(jiān)測(cè)點(diǎn)測(cè)定或取水樣測(cè)定各水質(zhì)指標(biāo)，每月的10日及25日為測(cè)定日期。

水質(zhì)跟蹤及垃圾打撈：運(yùn)行維護(hù)期間內(nèi)，每天由專人觀測(cè)透明度、水溫、水色、風(fēng)向，預(yù)測(cè)水質(zhì)的變化動(dòng)向。同時(shí)，在集水井周圍及水壩附近及時(shí)打撈垃圾，以免垃圾造成堵塞。

水生動(dòng)物的管理：當(dāng)水體中魚類生長(zhǎng)繁殖量過(guò)大，影響水生植物生長(zhǎng)時(shí)，對(duì)水中魚類進(jìn)行捕撈，降低魚類密度，減小其對(duì)水生植物的影響。

五、結(jié)束語(yǔ)

黑臭河道生態(tài)環(huán)境平衡系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)的關(guān)鍵在于控源截污（污染底泥處理、底質(zhì)改良等），也是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的前提和基礎(chǔ)，而恢復(fù)沉水植物的自凈功能卻是水生態(tài)平衡系統(tǒng)構(gòu)建的重點(diǎn)，水生動(dòng)物也是水生態(tài)系統(tǒng)平衡鏈不可或缺的組成部分，控源截污-水生植物群落構(gòu)建-水生動(dòng)物群落構(gòu)建-水生生物群落構(gòu)建-自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)-長(zhǎng)效運(yùn)行維護(hù)的服務(wù)型管理模式是城市流域治理的發(fā)展必然趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳小峰，劉從玉，柴夏，等.水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)在改善景觀水質(zhì)中的應(yīng)用[J].污染防治技術(shù)，2008，21（1）：44-47.

[2] 張建強(qiáng)，虞曉峰，王世剛.水體生態(tài)修復(fù)工程在開(kāi)發(fā)區(qū)河道管理中的應(yīng)用[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2010，22（3）：17-18，21.

[3] 何文輝，彭自然，何培民，等.食藻蟲控藻引導(dǎo)景觀水體生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用[C] 建設(shè)世博會(huì)美好水環(huán)境研討會(huì)會(huì)議論文集，上海，2009.54-59.

（作者單位：江蘇江達(dá)生態(tài)環(huán)境科技有限公司）