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Abstract:in order to dispose Qinhe River water quality pollution caused by a large quantity of industrial waste water and domestic sewage, the government constructed West Sewage Treatment Project, installed rainwater pipe and sewage pipe respectively, built shut-off well, discharged the qualified industrial waste water, cleaned the channel, constructed landscape water-storage dam, regulated and made up water, to make the Qinhe River reject wastewater and recharge by fresh water.
關(guān)鍵詞: 退污還清;污水截流;調(diào)水補(bǔ)水;二級排放水;水質(zhì)安全
中圖分類號:U664文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
Key words: clean the channel; sewage shut-off; regulate and make up water
沁河發(fā)源于太行山東麓,呈東西走向,河道全長35.9 km,其中橫穿邯鄲市區(qū)段長度為12km,在市內(nèi)匯入滏陽河。由于沁河上游河水經(jīng)齊村大壩攔截后,經(jīng)溢洪道向北排入輸元河,故主城區(qū)段的沁河已不再承擔(dān)防洪任務(wù),只承擔(dān)城區(qū)段雨水的排除任務(wù),屬于季節(jié)性河流。上世紀(jì)八十年代以來,隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快,大量的工業(yè)廢水和生活污水不經(jīng)任何處理直接排入該河道,加上源頭斷流,使河道污染嚴(yán)重,水質(zhì)下降、河床淤積、河水發(fā)黑發(fā)臭, 成了一條污水河。為徹底根治因河道污染造成的環(huán)境問題,使沁河退污還清,實(shí)現(xiàn)人水和諧和生態(tài)改善的目標(biāo),邯鄲市對沁河分段進(jìn)行了河道護(hù)坡、兩岸綠化、硬化、亮化及退污還清工程治理。工程主要包括5方面內(nèi)容:西污水處理一期工程;污水截流工程;河道清淤工程;景觀攔河壩工程;調(diào)水補(bǔ)水工程。工程總投資為28233萬元人民幣,由世行貸款、國債和地方自籌資金三部分組成。
1 退污還清前的沁河水質(zhì)狀況
在治理前,河水發(fā)黑發(fā)臭,沁河市區(qū)段共有排水口70個,其中17個為市政雨水管道排水口,其它為工業(yè)廢水和沿岸居民生活污水排水口。日均污水排放量多達(dá)13萬m3/d,其中工業(yè)廢水量占7萬m3/d,生活污水量為6萬m3/d。其水樣水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)與《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)V類水質(zhì)指標(biāo)比較見表1:
表1沁河還清前水質(zhì)指標(biāo)與地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(Ⅴ類)比較(mg/L)
PH CODcr BOD5 NH3-N SS TP DO TN
沁河還清前水質(zhì) 7.7 90.5 48 17.22 75 0.97 1.96 12.3
GB3838-2002Ⅴ類 6~9 ≤40 ≤10 ≤2 - ≤0.4 ≥2 ≤2
由表1可分析得出如下結(jié)論:(1)該河道水質(zhì)溶解氧較低,水體缺氧,無魚類生存跡象;(2)CODcr 、BOD5值較高,水中還原性物質(zhì)含量較高;(3)NH3-N值較高,氣溫較高時水體會產(chǎn)生異味;(4)沁河水體水質(zhì)類別屬劣V類。
2 西污水處理工程
西污水處理工程的收水范圍為京廣鐵路以西規(guī)劃城區(qū),以及京廣鐵路以東、東北部的部分區(qū)域,服務(wù)面積約50km2,服務(wù)人口約45萬人,2020年規(guī)劃收集污水量為20萬m3/d,分兩期工程實(shí)施。在該工程建成前,該區(qū)域內(nèi)的工業(yè)廢水和生活污水均直排沁河。
西污水處理一期工程是經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)立項,河北省利用世行貸款建設(shè)的城市基礎(chǔ)建設(shè)項目之一。采用改良型推流式氧化溝工藝,建設(shè)規(guī)模為處理能力10萬m3/d,其中生活污水約占65%,工業(yè)廢水約占35%。該工程建設(shè)內(nèi)容包括兩部分:一是在市區(qū)西北部建設(shè)占地270畝的工程核心部分――西污水處理廠區(qū);二是鋪設(shè)長度為37 km的一、二級收水管網(wǎng)。目前,西污水處理廠實(shí)際處理污水9.5萬m3/d,其出水一部分自流排入廠區(qū)北邊的輸元河,一部分通過排放泵房和管道送至沁河上游。運(yùn)行證明,出水水質(zhì)始終優(yōu)于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)規(guī)定的二級排放標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到了設(shè)計要求。
2.1 工藝流程
西污水處理廠工藝流程見圖1。
圖1西污水處理廠工藝流程
3 污水截流工程
排入沁河的污水,有的通過專用管道直排,有的通過市政雨水主干管道直排。由于種種原因,一些用戶私接、亂排,將污水接入雨水管道的情況很多,徹底進(jìn)行雨、污水分流改造困難較大,且也沒有成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒。本著區(qū)別對待的原則,對沁河污水截流工程采取了雨、污水分流改造和污水截流相結(jié)合的方案。
3.1 雨污水分流改造
(1)調(diào)查摸底
首先組織人員沿著排入沁河的各雨水管道,從下游到上游仔細(xì)調(diào)查。主要采取打開所有井蓋和收水口篦,逐一查看有無用戶污水支管接入。將查出的用戶支管情況進(jìn)行登記、分類,看是否具備雨、污水分流改造條件。
(2)分流改造施工
由于雨、污水分流改造施工都在老城區(qū)內(nèi),影響因素多。進(jìn)行分流改造施工,需具備三個條件:①用戶支管附近具備市政污水管道;②可以進(jìn)行破路或頂管施工(有的主要路段不允許施工);③分流改造施工管線長度一般不超過50米(分流管線過長,存在兩個問題:一是造價高、不經(jīng)濟(jì);二是施工周期長,影響市容,從城市管理上不允許)。對具備上述條件的用戶污水,都按照建設(shè)程序進(jìn)行了圖紙設(shè)計、規(guī)劃審批以及分流改造施工,施工完畢將原排入雨水管道的管口封堵。雨污水分流改造工程共涉及125戶,修建污水管線2683m。
3.2 污水截流
(1)鋪設(shè)截流管線
在人民路至陵西大街之間,由于直接向沁河排放污水的用戶排水口較多,在沁河兩岸新鋪設(shè)了管徑D400mm的污水管線3089m,將各用戶污水截流收集后,通過截流管線排入市政污水管網(wǎng)。
(2)修建截流井
眾所周知,以因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會的發(fā)展速度不斷的提升,河流在每一個城市中的作用就很快的凸顯出來,在城市建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起到了不可忽視的作用。又因?yàn)椋覀兊娜祟愑幸庾R的活動的越來越多,很多破壞環(huán)境的行為嚴(yán)重的影響了河流的清潔,使得河流變得骯臟不堪,使得城市中的水質(zhì)不斷的呈現(xiàn)出退化的狀態(tài)。特別是河流水質(zhì)的污染主要體現(xiàn)在城市河流里面。因?yàn)槿藗冊絹碓綄Νh(huán)境有著很高的要求,不斷的改善河流就成了題中之義。再看,我們的城市河流的環(huán)境營造實(shí)質(zhì)上是在資源節(jié)約型、環(huán)境友好型和社會和諧型社會發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的。為城市的河流進(jìn)行改造可以很好的提升城市形象。更加愛有利于整個小康社會的進(jìn)程以及我國現(xiàn)代化發(fā)展以及各方面的發(fā)展。立足于我國的實(shí)踐,我們不難發(fā)現(xiàn),對于我國具有河流的城市而言,城市河流水環(huán)境的好壞直接影響著城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。我們應(yīng)該很好的確認(rèn)河道治理與生態(tài)發(fā)展的聯(lián)系,更加要注重這其中的關(guān)聯(lián)性。如果我們只注重經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和不斷的物質(zhì)追求進(jìn)而忽視我們的環(huán)境,尤其是河道環(huán)境。這樣的發(fā)展?fàn)顟B(tài)也是一種不正常的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。所以我們必須注重城市發(fā)展建設(shè)中河道綜合治理的狀況,這樣我們才可以不斷的提升我們自己的生態(tài)環(huán)境,從而提升人民的生活品質(zhì),所以要注重城市河道治理以及生態(tài)的良好關(guān)系,才可以更好的構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會。眾所周知,城市河流水環(huán)境具體包括河水環(huán)境、河岸帶環(huán)境和河岸帶周邊環(huán)境三部分,具有城市生態(tài)廊道、遺產(chǎn)廊道、綠色休閑通道和城市標(biāo)志景觀界面的功能。但是在我國因?yàn)槌鞘谢倪M(jìn)程不斷的加快,很多河流被污染嚴(yán)重。河流規(guī)劃面積難以保證城市垃圾管理不善,沿河堆積下水道建設(shè)滯后,污水直排河流水質(zhì)惡化,這些如果不能及時處理都會造成嚴(yán)重的問題。所以我們在城市河流治理的過程中一定要堅持人和自然和諧相處的原則,這樣才能在今后的城市河流綜合規(guī)劃治理與生態(tài)建設(shè)有效的開展,要按照科學(xué)的方式、方法以及原則進(jìn)行。
2我國城市河流綜合治理與生態(tài)建設(shè)應(yīng)遵循的以人為本原則
可以說,以人為本的原則就是當(dāng)下我們國家城市中河流綜合治理與生態(tài)建設(shè)應(yīng)遵循的首要原則。這樣我們可以很好的規(guī)避水災(zāi)或者水污染造成的一系列影響。所以,我們要最盡最大的努力使得河流的治理以及周邊生物以及環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。要讓河道周邊的景物以及人類的生存環(huán)境相融合,這樣才是可持續(xù)發(fā)展的要義。另外,我們知道,我們在城市之中的不斷更新?lián)Q代中可以感受的到城市向著集群化的發(fā)展方向在不斷的發(fā)展之中,從而可以改善人們的生活狀況。城市河流水環(huán)境是城市居民最寶貴的自然資源、物質(zhì)財富,城市河流水環(huán)境的改善能推動市民物質(zhì)收入和精神需求兩方面的提升。所以,我們應(yīng)該注重河流的治理以及生態(tài)建設(shè)的內(nèi)在聯(lián)系,一定要改善河流治理的綜合環(huán)境要在可持續(xù)發(fā)展的原則上進(jìn)行治理和規(guī)劃,要采用科學(xué)的,有效的方式和方法,巧妙的將景觀生態(tài)學(xué)原理、恢復(fù)生態(tài)學(xué)原理、生態(tài)工程學(xué)原理,采用近自然治理方法很好的結(jié)合起來,使得河流在治理中不斷的回復(fù)生態(tài)升級。與此同時,我們還應(yīng)該保障河流周邊生物的多樣性,在河流治理的過程中要不斷的體現(xiàn)出保護(hù)的心態(tài)。再次,為了提升人們的生存空間可以進(jìn)行合理的空間規(guī)劃,有效的設(shè)置文化、健身、娛樂和觀景場所使人與水進(jìn)行親切的交流,建設(shè)出水清、岸綠、突出河流自然屬性的城市河流。這樣可以使得我們真正的做到了生態(tài)環(huán)境的建設(shè),實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧相處,從而子啊人類智力河道的過程中,很好的保障了生態(tài)文明的發(fā)展,為我們的可持續(xù)發(fā)展提供了可靠的保障。
3標(biāo)本兼治,控制河流污染,恢復(fù)河流自凈能力的原則
在河道的治理中,筆者認(rèn)為只是治標(biāo)不治本是不行的,我們不能本著先將河水進(jìn)行肆意的污染,再去全身心的治理的傳統(tǒng)道路,這樣是不科學(xué)的。我們在首次河流治理的時候就要堅持標(biāo)本兼治的方式方法,要從根源上解決問題,很好的控制河流的自凈能力,這樣才有利于河道的治理與生態(tài)的完美結(jié)合,達(dá)到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的最終目標(biāo)。要想達(dá)到標(biāo)本兼治的效果還要做到很好的清理河水,整理綠色河岸的目的,從而達(dá)到從根源上治理問題的目的。可以說,在河流污染的處理中,我們應(yīng)該堅信,我們要始終保持全流域有效治理,不嗯能夠分流與治理,厚此薄彼。我們要充分的實(shí)現(xiàn)全流域共同治理,下游治理,上游我行我素,那么所有的治理功夫都會變?yōu)榭照?,最終達(dá)不到效果,所以我們在研究河流治理的過程中,還要注重方式與方法的結(jié)合,這樣才能達(dá)到河流生態(tài)治理的良好效果。最終才可以使得城市的發(fā)展向著更高更遠(yuǎn)的方向邁進(jìn),我們才能在美好的環(huán)境下創(chuàng)造更加多的經(jīng)濟(jì)效益。
4采取生態(tài)工程治理的手段建設(shè)多自然型河流和健康河流的原則
關(guān)鍵詞:人工濕地;截污;景觀;污水深度處理
中圖分類號:X522 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006―7973(2016)11-0063-01
城市河流在城市水環(huán)境的形成過程中起著重要的作用,是城市發(fā)展過程中非常重要的資源。這些年來,因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,而且城市人口的數(shù)量在不斷的提升,導(dǎo)致了工業(yè)廢水及生活廢水的排放量不斷的上升,而且由于河流植被的開發(fā)方式不科學(xué),導(dǎo)致河流在治理的過程中出現(xiàn)水質(zhì)污染以及生態(tài)環(huán)境問題,很大程度地導(dǎo)致了水資源浪費(fèi)情況,不利于城市的發(fā)展和進(jìn)步,而且這些水污染會對河流的環(huán)境產(chǎn)生極大的影響,也會對人類的生活產(chǎn)生很大的影響,所以做好河流污水的處理工作非常重要。
1 工程背景
某個河流是山區(qū)的雨源型河流類型,河流的流量以及洪峰和降雨量之間有著密切的聯(lián)系,洪水會不斷的上漲和下落,而且和床之間的降落比例比較大,水流的作用會對河床的形成有著重要的意義,河床內(nèi)會出現(xiàn)沖淤變化。
河道防洪現(xiàn)狀。在流域的中上游地區(qū)森林植被的數(shù)量不多,而且在這些年發(fā)展的過程中由于城市化的發(fā)展速度加快,城市化的建設(shè)導(dǎo)致水土流失的情況越來越嚴(yán)重,而且河流淤積的情況可能導(dǎo)致河床不斷的抬升,河道的泄洪能力越來越薄弱,導(dǎo)致出現(xiàn)了各種洪澇災(zāi)害,而且在河道兩側(cè)的灘地上因?yàn)橥恋氐玫降拈_發(fā)導(dǎo)致了河灘地被不斷的填埋,河岸以及堤身處會容易遭受到各種洪水災(zāi)害,也會導(dǎo)致堤岸崩塌的局面,這會形成河床的演變。
河道水質(zhì)現(xiàn)狀。因?yàn)樯鐣?jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展而且人口的數(shù)量也在不斷上升,所以水體的水質(zhì)在逐年的下降,對城市居住環(huán)境以及社會環(huán)境的發(fā)展產(chǎn)生消極的影響,這個河段的水質(zhì)里工作作為流域的全方位治理工作的主要組成部分,要做好河道治理范圍內(nèi)的排污工作調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有10個地方要做好排污口的排水工作,由于生活污水的河道水質(zhì)和直接排放的水質(zhì)是比較類似的,所以會出現(xiàn)有機(jī)污染的情況,最終導(dǎo)致流域內(nèi)部的水質(zhì)污染情況,河水也會發(fā)出惡臭,許多的支流最終成為了生活的污水排水溝,而且各種各樣的垃圾物質(zhì)最終進(jìn)入到了河流的干流中,最終導(dǎo)致了干流的水質(zhì)出現(xiàn)污染情況。
2 治理思路
河道治理工程通過使用的灘涂作為人工濕主要處理場所,治理的目的主要是為了水質(zhì)改善,最終保障了景觀的水質(zhì)水體功能,通過這種人工濕地的方式獲得了生態(tài)濱河景觀,污水治理的方法需要通過以下方法進(jìn)行,
(1)開展污水深度治理。建立污水濕地處理系統(tǒng),污水的深度處理工作以及回收工作,對生態(tài)補(bǔ)水及周邊的綠化區(qū)域,合理地使用水源,積極的開展資源化利用工作,最終推動循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。
(2)改善水質(zhì)。因?yàn)樯嫌伍_展的治污工作,所以最終水質(zhì)得到了極大的改善,需要對兩岸河流的污水以及水質(zhì)進(jìn)行改善工作,這樣才能更好的改善河流的水質(zhì)情況,對于恢復(fù)河道的環(huán)境來說起著重要的意義。
(3)人工濕地。所以的濕地公園是以人工濕地為基礎(chǔ)建設(shè)的,主要目標(biāo)是濕地可以通過生態(tài)濕地的滲透處理最終變得更為清澈,讓人們充分地了解到了水質(zhì)對于生命以及人類的重要意義與積極作用。
關(guān)鍵詞:河流;統(tǒng)籌管理;措施
水是循環(huán)的,從雨水、地表水到地下水,城市里的水是復(fù)雜而又完整的系統(tǒng)。在河流治理中,如果沒有各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌規(guī)劃,城市里的水將是孤立的。只有從統(tǒng)籌治理、協(xié)調(diào)推進(jìn)的角度出發(fā),河流才會在健康與人水和諧中流動。城鎮(zhèn)水系作為人工和自然復(fù)合的生態(tài)系統(tǒng),是由無數(shù)個相關(guān)的子系統(tǒng)有機(jī)構(gòu)成的。如果只孤立地著眼于單個水問題的解決,有時只能使整體水環(huán)境陷入更為嚴(yán)重的惡性循環(huán)。因此,河流的治理應(yīng)綜合考慮給水、排水、污水處理、再生利用、排澇和文化遺產(chǎn)、旅游等各種功能的有機(jī)結(jié)合,與城鎮(zhèn)的園林綠化緊密相聯(lián),才能真正形成城鎮(zhèn)水系統(tǒng)的良性運(yùn)轉(zhuǎn)[1-2]。
隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,我國對于河流的治理正向水資源、水環(huán)境、水生態(tài)功能的需求拓展,從過去只重視防洪排澇、治污,轉(zhuǎn)向綜合考慮防洪排澇、自然環(huán)境、地域文化等多種功能,引入國際通行的多自然河道整治理念。然而,這種轉(zhuǎn)變是一個逐步認(rèn)識的過程:即從初期的主要是滿足防洪排澇的需要,堤岸工程采用漿砌石或鋼筋混凝土直立式擋土墻逐步開始建設(shè)親水平臺,保持景觀水位;之后開始從引入生態(tài)堤的理念,采用簡單的護(hù)腳防沖措施,突出自然特色的基礎(chǔ)上逐步實(shí)施綜合治理,人水和諧相處的生態(tài)水系目標(biāo)。近年來我國在城市規(guī)劃、河道的保護(hù)、河流治理工程建設(shè);涉水、臨水的重大城市基礎(chǔ)設(shè)施、生產(chǎn)項目規(guī)劃布局進(jìn)行防洪評估、水資源論證和環(huán)保評估,減少對城市河流的人為干擾等方面有了很大進(jìn)步。
1運(yùn)用市場機(jī)制管理
運(yùn)用市場機(jī)制對河流進(jìn)行治理,實(shí)踐證明是一種有效的建設(shè)管理方法。我國一些城市運(yùn)用了滾動開發(fā)籌集建設(shè)資金的模式,實(shí)現(xiàn)了城市環(huán)境綜合整治。其中關(guān)鍵的問題是“統(tǒng)籌規(guī)劃”,政府作為項目的組織者,積極運(yùn)用行政、經(jīng)濟(jì)和法律手段配置社會資源。除制定相關(guān)優(yōu)惠政策外,還建立了專門機(jī)構(gòu)和工作制度。在工程實(shí)施中引入市場運(yùn)作機(jī)制,按照國際慣例,實(shí)行公平競爭招投標(biāo),發(fā)揮廣大民眾參與監(jiān)督的積極性,保證工程的進(jìn)展和質(zhì)量[3]。水是一種特殊的資源,水在被開發(fā)之后可以成為商品,水的自然屬性與城市河流綜合治理的需求決定了可以借助市場機(jī)制來優(yōu)化河流治理的生產(chǎn)效率。供水、排水、污水處理、再生利用,以及園林綠化、拆遷安置、土地開發(fā)等可以充分利用市場手段,但河流治理同樣不能失去政府的監(jiān)管和統(tǒng)籌規(guī)劃。各級政府部門需要綜合運(yùn)用法律、經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)的手段,加強(qiáng)對河流治理的監(jiān)管職權(quán),強(qiáng)制性地保護(hù)城市水系生態(tài)和防污治污設(shè)施用地。
2協(xié)調(diào)管理
對于流域的上游、中游到下游,都有關(guān)于治污“代價”的議論。因此,一條河流的治理不能僅是流經(jīng)城市的部分,還應(yīng)該將上游和下游作為治理重點(diǎn),只有全流域的環(huán)境改善了,才能使河流的水質(zhì)保持健康。許多城市在整治河流之初大都將目標(biāo)確定為“一灣清水,兩岸綠蔭”,結(jié)果在“兩岸綠蔭”之間卻是“一灣渾水”。原因主要在于上中游過度砍伐森林、開荒種地,加劇了水土流失,河水變得日益渾濁,洪澇災(zāi)害頻發(fā);隨意筑壩、建庫將河流分割成“連塘河”,改變了河水的時空分布,導(dǎo)致水生物的棲息地遭受嚴(yán)重破壞,生物多樣性銳減,降低了河流的自凈能力;工業(yè)廢水和城市生活污水排入河流,河流的污染由上而下逐漸加重。其原因主要是流域上、中、下游和相關(guān)利益方各行其是,缺乏統(tǒng)一有效的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌,解決這一問題的關(guān)鍵是實(shí)行全流域綜合治理。
為徹底治理水污染,需要從江河源頭抓起,全面實(shí)施科學(xué)規(guī)劃、綜合治理。需要把產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整作為促進(jìn)工業(yè)污染防治、提高經(jīng)濟(jì)質(zhì)量的治本之策,在源頭上降低污染物排放量;需要深化工業(yè)污染防治,政府要大力推行清潔生產(chǎn)[4]。流域內(nèi)的區(qū)域協(xié)調(diào)共同治理河流是一項很現(xiàn)實(shí)又重要的工作。做好流域城市環(huán)境保護(hù)與生態(tài)建設(shè)規(guī)劃是管理工作的第一步也是最為關(guān)鍵的問題,這是共同探討流域治理的基礎(chǔ)和約束遵守條件,通過制定統(tǒng)一規(guī)劃,使用統(tǒng)一法規(guī),共同消除上游污染、下游治理的尷尬狀態(tài)。在全流域內(nèi)開展城市群流域環(huán)境質(zhì)量聯(lián)合監(jiān)控工作,成立城市群環(huán)境監(jiān)測聯(lián)合體,實(shí)施流域各河流環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)、突發(fā)性環(huán)境污染事故監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測科研成果的共享;加強(qiáng)流域水環(huán)境綜合整治和水資源利用,推進(jìn)飲用水源地保護(hù)區(qū)的建設(shè),這是流域管理的重要技術(shù)管理手段。對于流域新建工程項目,逐步推行上下游聯(lián)審制度,如果下游不同意建設(shè)的污染項目,上游部門將不得隨意批準(zhǔn)。流域內(nèi)禁止新建、改建、擴(kuò)建化工、制藥、造紙、電鍍等嚴(yán)重水污染項目,禁止新建含磷洗滌用品生產(chǎn)項目,已建的限期轉(zhuǎn)產(chǎn)或關(guān)閉;禁止銷售和使用含磷洗滌用品等,這是流域管理的重要政策法規(guī)管理手段。
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關(guān)鍵詞:黔西南州;中小河道;調(diào)查研究;治理對策;生態(tài)河道
1 黔西南州中小河流基本情況
黔西南州布依族苗族自治州位于貴州省的西南部,東連黔南自治州羅甸縣;南鄰廣西壯族自治區(qū)隆林、西林、樂業(yè);西接云南省富源、羅平兩縣和貴州六盤水市的盤縣特區(qū);北靠安順市紫云、關(guān)嶺、鎮(zhèn)寧和六盤水市的六枝、水城。地處東經(jīng)104°35‵~106°32‵,北緯24°38‵~26°11‵之間。東西長210km,南北寬177km,國土總面積16804km2,占全省國土總面積的9.53%,屬亞熱帶巖溶化高原山區(qū)。
黔西南布依族、苗族自治州屬珠江流域、西江水系、南北盤江干流區(qū)域,州內(nèi)河流眾多,基本為中小山丘區(qū)河流,全州七縣1市縣城均有河流貫穿或環(huán)繞。州內(nèi)集雨面積20km2以上的河流共計102條,其中流域面積<100 km2的河流56條,100 km2<流域面積<200 km2的河流21條,200 km2≤流域面積≤1000 km2的河流22條,1000 km2<流域面積≤3000 km2的河流3條,3000 km2<流域面積的河流0條;河流沿邊縣城7座;河流沿邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)75座?,F(xiàn)將調(diào)研的49條中小河流的基本情況概述于表1。
2 黔西南州中小河道現(xiàn)狀分析
調(diào)查研的49條中小河流,防洪基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,河道萎縮嚴(yán)重,源短流急,洪水暴漲暴落,大多沒有系統(tǒng)治理,總體的防洪標(biāo)準(zhǔn)低或基本不設(shè)防,大多河流一半以上河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到5年一遇,現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在:
(1) 功能多樣。河道承擔(dān)灌溉排澇的任務(wù),是調(diào)蓄分洪的通道,是農(nóng)田排澇灌溉的渠道,又是生態(tài)與環(huán)境的載體,還是城鄉(xiāng)飲用水水源地,還為居民提供了休閑娛樂、美學(xué)、教育、精神和文化價值。
(2) 河道結(jié)構(gòu)自然多樣。山區(qū)河道較為陡峭,縱坡降較大,蜿蜒性較強(qiáng),水流較急,河岸沖刷較嚴(yán)重。平原區(qū)河道邊坡較平緩,縱坡降較小,水面較寬,水流較緩,淤積嚴(yán)重,河床抬高,造成河勢變化。
(3) 污染源復(fù)雜多樣。河道的污染來源有來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的工業(yè)廢水污染,礦區(qū)生產(chǎn)污染、 農(nóng)村養(yǎng)殖污染、農(nóng)村面源污染、農(nóng)村居民的生活垃圾和廢棄物污染等。過量使用化肥和農(nóng)藥,使大量的氮和磷營養(yǎng)元素隨著農(nóng)田排水或雨水進(jìn)入中小河流中,導(dǎo)致了水體的富營養(yǎng)化。
(4) 河道侵占嚴(yán)重,水面積銳減,河流生態(tài)功能下降。
縱橫交錯的河道水網(wǎng)既是人們生產(chǎn)生活的重要資源,又是防洪除澇、 稀釋降解污染物的重要基礎(chǔ)條件。但河道建設(shè)缺乏整體規(guī)劃,更缺乏保護(hù)理念,由于土地資源的缺乏,為了發(fā)展,盲目擠占河道、溝塘等,與水爭地、填河造地,埋河修路,擴(kuò)大建筑面積,造成河道萎縮,出現(xiàn)了大量的“斷頭河”,致使水域面積大量減少,區(qū)域防洪排澇能力嚴(yán)重下降。由于水面積率的嚴(yán)重減少,水體納污能力下降,水體的自凈能力嚴(yán)重減弱。
(5) 河道淤積嚴(yán)重,洪災(zāi)頻繁。因黔西南州地貌分為碎屑巖層的侵蝕地貌和碳酸鹽類的溶蝕地貌兩大類型和侵蝕加溶蝕一個亞型,全州境內(nèi)出露地層以三迭系和二迭系地層為主,局部地帶有石炭系地層和泥盆系地層出露,其中,三迭系又以中統(tǒng)地層分布最廣,約占全州面積50%。特殊的地質(zhì)條件,使河流流水常帶有大量泥石流和草本植物,河道淤塞嚴(yán)重。黔西南州大多河流為山區(qū)雨源性河流,降水量的年內(nèi)分配很不均勻,全年雨量均集中在5~9月,約占全年降雨量的70%左右,全州降雨年際變化也較大,最大年和最小年降水之比為1.7~2.4倍,變差系數(shù)在0.15~0.24之間。特殊的地理氣候條件,使河流受降雨影響特大,洪水暴漲暴落,且近年來的極端天氣事件增多,河流洪災(zāi)頻繁,造成巨大的洪澇災(zāi)害。特殊的喜水而局的民族習(xí)慣,使城、鎮(zhèn)、村和寨一般選址于峰叢溝的谷口處,這些區(qū)域集雨面積大,周邊溝谷河流匯集于此,且谷口狹窄和落水洞小而不能快速排泄,因此,洪災(zāi)極其嚴(yán)重。
(6) 河道坍塌和水土流失,導(dǎo)致植被生態(tài)弱化。由于洪水期洪水沖刷,河道兩岸坍塌嚴(yán)重。另外,現(xiàn)行農(nóng)村土地承包政策均將河道兩側(cè)河堤保護(hù)范圍的土地承包到戶,而農(nóng)戶惜地復(fù)種指數(shù)較高,水土保持性栽桑、植樹少且零星,故未能形成條帶狀綠色植被保護(hù)帶,致使河道水土流失,堤岸狀況嚴(yán)重。
(7) 河岸硬質(zhì)化程度過高,生態(tài)系統(tǒng)的失衡。在河道建設(shè)過程中,僅注重提高河道防洪排澇能力,注重河岸穩(wěn)定性的保護(hù),所以河岸的建設(shè)大量采用硬質(zhì)化護(hù)岸方式。這種建設(shè)模式不利于河道水體環(huán)境與陸地環(huán)境之間的物質(zhì)交換,阻斷了生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的鏈接,生物適宜生存棲息地大量消失,從而造成生態(tài)系統(tǒng)的失衡。
(8) 可道治理理念落后,治理負(fù)面效應(yīng)大。
(9) 對河流傳承的文化了解不夠,治理親水性差。工程設(shè)施沒有造成一種人與自然親近的環(huán)境,同時沒有注意保留江河湖泊天然的美學(xué)價值以及傳承水文化。
關(guān)鍵字:城區(qū)河道;水質(zhì)修復(fù);生態(tài)護(hù)坡;全民參與;生態(tài)水利
中圖分類號:S891文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
0引言
作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,城市河流不僅具有提供水源、交通航運(yùn)、防洪排澇等基本功能,還具有調(diào)節(jié)氣候、削減污染等生態(tài)環(huán)境效應(yīng)[1]。然而在快速的現(xiàn)代化城市建設(shè)進(jìn)程中,城市河流水域遭人為侵占、河流水質(zhì)污染惡化、自然生態(tài)環(huán)境受損等,導(dǎo)致城市河流功能退化的狀況日益突出。與此同時,人們對昔日城市水環(huán)境的觀念已經(jīng)轉(zhuǎn)變,對水環(huán)境的要求也越來越高,建設(shè)“安全、舒適、優(yōu)美”的水環(huán)境觀念已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的防洪、排澇的水利建設(shè)[2]。因此,無論是一個國家,還是一座城市,河道整治已經(jīng)成為我們所要解決的重點(diǎn)課題。傳統(tǒng)的河道整治一般采取漿砌石或混凝土固岸、裁彎取直、疏挖河道等措施,這些措施盡管在一定時期內(nèi)保障了河道水系安全,但也伴隨著出現(xiàn)了一些生態(tài)環(huán)境問題,例如采用大量的混凝土或漿砌石等材料使河道硬化嚴(yán)重,改變了河流的自然屬性,割裂了水陸系統(tǒng)的聯(lián)系,同時也減少了對地下水的補(bǔ)充;硬化的護(hù)岸使得各種污染物沒有經(jīng)過濾吸收直接隨徑流排入河道,導(dǎo)致水質(zhì)污染惡化,河流生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重受損;河道的裁彎取直增大了水流流速,從而加劇了水流對河床底部和河岸的沖刷[3]??梢?傳統(tǒng)的河道整治措施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化城鎮(zhèn)發(fā)展的需要。因此,我們必須尋找新的河道整治理念,不僅要繼承傳統(tǒng)整治技術(shù)的精髓,更要重視水質(zhì)的提高、水環(huán)境的改善和水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù),實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧統(tǒng)一。
定西城區(qū)河道主要由祖厲河水系關(guān)川河及其一級支流西河和東河組成,城區(qū)內(nèi)河道總長17.4公里,其中東河河道長6公里、西河河道長7公里。西河、東河在城區(qū)西北氣象橋北側(cè)匯入關(guān)川河,至王家窩窩河道長4.4公里,其河道主要用于城區(qū)供水及城邊農(nóng)業(yè)灌溉。由于定西市為溫帶半干旱區(qū),降水較少,所以水資源對該地區(qū)尤為重要。近年來由于城市的發(fā)展加快,人們在加快城市建設(shè)的同時,忽視了城市河道生態(tài)建設(shè),花草樹木急劇減少,沙漠化嚴(yán)重,旱澇頻繁,河道沖刷破壞嚴(yán)重,部分河堤受損,河道污染問題比較突出,特別是部分工業(yè)廢水、生活污水直接排入河道,沿岸旱廁、生活垃圾和建筑垃圾等,直接影響河道生態(tài)環(huán)境。盡管做了很多努力和整治措施,但效果不顯著。因此結(jié)合本地區(qū)河道的基本情況,以及近年來河道整治情況的發(fā)展,采取適于定西城區(qū)河道綜合整治措施迫在眉睫。
1國內(nèi)外河道整治現(xiàn)狀
自20世紀(jì)80年代開始,面對河道整治中出現(xiàn)的水利工程對生態(tài)系統(tǒng)的某些負(fù)面影響問題,國內(nèi)外工程界對水利工程的規(guī)劃設(shè)計理念進(jìn)行了深刻的反思,認(rèn)識到河流治理不僅要符合工程設(shè)計原理,也要符合生態(tài)學(xué)原理。目前,世界上一些發(fā)達(dá)國家都在進(jìn)行河流回歸自然的改造。據(jù)有關(guān)資料顯示[1],1899年河川港灣法(美國)的制定,使修建航道、提高河流航運(yùn)能力成為河道整治的主要目的。此后基于密西西比河洪災(zāi)的再次發(fā)生,1928年美國頒布了防洪法提出了河流改善工程、密西西比河及其支流防洪堤的建設(shè),20世紀(jì)90年代后美國開始了更為廣泛的河流生態(tài)恢復(fù)活動,將城市河流作為公眾舒適性的一部分,并在開展河流管理過程中強(qiáng)調(diào)公眾參與的重要性。在20世紀(jì)30年代以前,澳大利亞主要以獲取水源、灌溉、防洪及水土保持等作為河流利用與整治的重點(diǎn),經(jīng)過長期的探索和歷史教訓(xùn),1999年河道整治開始傾向于從利用并結(jié)合生態(tài)保護(hù)的角度進(jìn)行河流管理,關(guān)注河流環(huán)境條件和狀態(tài),并結(jié)合生態(tài)條件評價溪流狀況,此時的河流環(huán)境改善措施主要包括河岸帶的植被再植、河流的結(jié)構(gòu)調(diào)整、河流自然彎曲形態(tài)的重新恢復(fù)、河道內(nèi)生境的恢復(fù)等。直至20世紀(jì)后半葉,日本的城市河道整治目標(biāo)仍是減少洪澇災(zāi)害,而從未考慮河流的自然環(huán)境特征以及美學(xué)景觀價值,自20世紀(jì)90年代初日本開始實(shí)施“創(chuàng)造多自然型河川計劃”,提倡凡有條件的河段應(yīng)盡可能利用木樁、竹籠、卵石等天然材料來修建河堤,并將其命名為“生態(tài)河堤”。中國在河道生態(tài)整治的起步更晚,20世紀(jì)80年代進(jìn)入工程治河階段,全國各大城市普遍開展大規(guī)模以工程措施為主、防洪排澇為目的的河道整治。自20世紀(jì)末國內(nèi)開始認(rèn)識到傳統(tǒng)的防洪、水資源開發(fā)等活動使河流的水文條件和地形地貌特征等發(fā)生了較大變化,河流的生態(tài)系統(tǒng)功能嚴(yán)重退化。此后,人們開始廣泛吸收國外先進(jìn)的思想和理念,逐步在河流管理中注重對河流生態(tài)的保護(hù)和恢復(fù),河道整治集防洪、排水、交通、綠化、生態(tài)、文化于一體,取得了很好的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益。國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀見表1。
表1 國內(nèi)外城市河道整治發(fā)展歷程的比較
階段 美國 澳大利亞 日本 中國
初級階段 19世紀(jì)末--20世紀(jì)初,修建航道、提高河流航運(yùn)能力 1851s--1930s,以航運(yùn)、防洪以及水土保持等為主 二次大戰(zhàn)前,水源、航運(yùn)以及防洪工程的興起 1950s--1970s,以供水、航運(yùn)、防洪等基礎(chǔ)工程建設(shè)為主
工程階段 1930s--1960s,以防洪工程、水污染控制為主 1930s--1980s,以供水、防洪等控制工程為主 1940s―1970s,以防洪為主,實(shí)施了大壩建設(shè)、河道渠化等工程措施 1980s--1990s,以提高防洪排澇能力為主,利用工程措施控制污染并改善水質(zhì)
環(huán)境階段 1970s--至今,實(shí)行可持續(xù)的河流管理理念 1980s--至今,結(jié)合生態(tài)保護(hù),關(guān)注河流環(huán)境條件和狀態(tài) 1980s--至今,恢復(fù)河流的環(huán)境特性,多自然型河流治理 20世紀(jì)末--至今,以防洪、改善環(huán)境為主,結(jié)合景觀、生態(tài)的河流綜合治理
由此可以看出,與發(fā)達(dá)國家相比,國內(nèi)的城市河道整治理念和措施較為滯后,尤其是在城市河流生態(tài)修復(fù)方面仍處于起步和技術(shù)探索階段,基本局限于水質(zhì)改善和景觀建設(shè),傳統(tǒng)水利與棲息地修復(fù)、景觀營造等的有機(jī)結(jié)合相對較為缺乏。
2城鎮(zhèn)河道綜合整治措施
河道整治工程在遵循安全性、生態(tài)性、自然性和親水性原則的前提下,所追求的重要目標(biāo)就是要協(xié)調(diào)城鎮(zhèn)發(fā)展與河道生態(tài)保護(hù)的關(guān)系,同時盡量維護(hù)河道原有的自然地貌和水文特征,保持河流景觀與其周圍環(huán)境的和諧。以下介紹河道整治的幾種措施[3]。
2.1生態(tài)護(hù)坡技術(shù)
生態(tài)護(hù)坡技術(shù)是綜合水土保持學(xué)、生態(tài)學(xué)、水利工程學(xué)和生物科學(xué)等學(xué)科的基本原理為一體的,利用植物及植物與工程材料相結(jié)合的方法,在邊坡上建立具有生態(tài)功能的護(hù)坡體系,通過生態(tài)工程的自我支撐、自我組織與自我修復(fù)等功能,實(shí)現(xiàn)邊坡的抗沖蝕、抗滑動和生態(tài)恢復(fù),以達(dá)到減少水土流失,維持坡面動植物生存環(huán)境,營造健康的河流生態(tài)系統(tǒng)和改善人居環(huán)境等目的。其主要護(hù)坡方法包括發(fā)達(dá)根系固土植物、土工材料復(fù)合種植基、植被型生態(tài)混凝土、水泥生態(tài)種植基和土壤固化劑等(見圖1),這些新型材料和新技術(shù)必將作為我們河道整治改造的主要源泉。可見,真正意義的生態(tài)護(hù)坡應(yīng)該是一個包括動植物、微生物共同生長的完整生態(tài)系統(tǒng)。
圖1 幾種典型的生態(tài)護(hù)坡
2.2水污染治理工程
水污染治理是一個綜合的系統(tǒng)工程,其主要措施包括污染水源的攔截、河床的清淤處理、有源活水和污水處理等方面,并輔以必要的植物措施,恢復(fù)河流的自凈能力。河道污水治理關(guān)鍵要從污染源治理與截污入手,加強(qiáng)截污工程建設(shè)力度。在保證一定水質(zhì)的基礎(chǔ)上,采用河流生態(tài)技術(shù),進(jìn)一步提高水質(zhì),美化環(huán)境。
2.3河道景觀工程
河道景觀建設(shè)是對河道進(jìn)行生態(tài)整治的重要環(huán)節(jié),主要內(nèi)容包括河道水域沿岸帶及水域范圍內(nèi)的景觀建設(shè)。景觀建設(shè)的目的是通過對河平面與空間、橫向與縱向的綜合整治,做到提高城鎮(zhèn)水系防洪排澇和供水標(biāo)準(zhǔn)與河道景觀相結(jié)合,河道清淤與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,河道整治與改善當(dāng)?shù)氐娜司迎h(huán)境相結(jié)合,最終營造人與自然和諧的水環(huán)境。河道景觀工程主要包括河道平面恢復(fù)、河道斷面恢復(fù)、生態(tài)河堤工程和濱岸植被緩沖帶工程。
3建立適于定西城區(qū)的河道整治措施
根據(jù)定西城區(qū)目前的河道生態(tài)環(huán)境、河道整治情況,結(jié)合本地區(qū)河道坡度較陡、多山地、河道比降較大;洪水峰大流急;河流含沙量高等特點(diǎn),我們應(yīng)采取更新理念,全面規(guī)劃、重點(diǎn)治理,嚴(yán)格控制和全民參與等措施。河道治理的核心是理念更新,關(guān)鍵是全面規(guī)劃、重點(diǎn)治理,河道治理要堅持可持續(xù)發(fā)展的觀念,全面的掌握一個地區(qū)的河道污染和破壞情況,不能以點(diǎn)概面,以偏概全,但解決問題時要著手解決主要問題,從根本上治理,力求達(dá)到更好的效果,不要在非主要問題花大量人力、財力和物力。從該城區(qū)實(shí)際情況來看,主要是水體污染嚴(yán)重和河道的破壞嚴(yán)重、濱河綠化帶較少,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化。
3.1水質(zhì)修復(fù)治理工程
解決水污染問題的前提是尋找污染源,該城區(qū)的污染源有工業(yè)廢水、生活污水、沿岸旱廁、生活垃圾和建筑垃圾。根據(jù)各地工程實(shí)際,目前污水處理措施有三種:截污納管處理,就地集中處理和生態(tài)處理。結(jié)合本地區(qū)河道特點(diǎn),以經(jīng)濟(jì)節(jié)約為基礎(chǔ),我們采取污染水源的攔截、河床的清淤處理等為主,生態(tài)處理為輔的處理方法。國內(nèi)外研究實(shí)踐表明,濱岸緩沖帶是截留陸域面源污染物、改善河道水質(zhì)的有效手段。作為河陸生態(tài)系統(tǒng)的連接地帶,緩沖帶對保持河道的生態(tài)性具有重要意義,因此,要加大濱河植被緩沖帶工程力度。生態(tài)處理主要有種植漂浮植物方法[4],我們通過種植水葫蘆、大漂和聚草等,漂浮植物講解COD、TP、TN、NH4-N凈化水質(zhì),經(jīng)試驗(yàn)表明,漂浮植物對各種有機(jī)污染物都有一定的去除效果,其中,水葫蘆對TP的降解效果最好,大漂對TN、NH4-N的降解效果最好,去除率分別為89.4%和99.0%。污水經(jīng)漂浮物塘降解20天后水質(zhì)明顯改善,COD、TP、TN、NH4-N的含量都達(dá)到了《城市污水再利用,景觀環(huán)境用水水質(zhì)》景觀環(huán)境用水標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 生態(tài)護(hù)坡工程
該城區(qū)在河道護(hù)坡治理方面做了一定的措施,但是涉及面較窄,效果不明顯。借鑒國內(nèi)外生態(tài)護(hù)坡技術(shù),結(jié)合該城區(qū)河道特點(diǎn),以“保護(hù)、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀”為前提,從經(jīng)濟(jì)型出發(fā),采用植被型生態(tài)混凝土,主要由多孔混凝土、保水材料、難溶性肥料和表層土組成,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。這是在考慮具有一定強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時,充分考慮生態(tài)效果,把河堤由過去的混凝土人工建筑改造成為植被和多孔混凝土相互涵養(yǎng),適合生物生長的仿自然狀態(tài)的護(hù)坡,是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科一體的水利工程,以達(dá)到凈化水質(zhì),提高河道本身的自凈能力,達(dá)到改善水環(huán)境的效果[3]。
圖2植被型生態(tài)混凝土的結(jié)構(gòu)
3.3 全民共同參與
河流的生態(tài)恢復(fù)不僅是對自然的保護(hù),而且還會帶來水質(zhì)改善、洪水控制等社會效益,河道的整治應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大公眾參與的廣度和深度,保障規(guī)劃者、管理者、科研工作者、自愿保護(hù)者以及普通公眾的知情權(quán)、參與權(quán)和決策權(quán)。當(dāng)前以水利工程設(shè)計單位為主的河道整治項目反映出較強(qiáng)的工程傾向,建議科研院校、城規(guī)、環(huán)保、園林等部門共同參與河道整治項目及河流管理過程,從而可以更為全面和綜合的恢復(fù)河流的生態(tài)系統(tǒng)。此外,科學(xué)家、管理者以及公眾對河流保護(hù)和管理的感知與理解是形成適應(yīng)性管理的基礎(chǔ),高度的公眾參與可以促進(jìn)適應(yīng)性管理的有效實(shí)施。
4 結(jié)語
河道既是重要的水利設(shè)施,也是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。河道整治是一項長期工作,理念是基石,規(guī)劃是關(guān)鍵,技術(shù)是支撐,管理是保障。加強(qiáng)河道整治,還其優(yōu)美、宜人、充滿生機(jī)的原貌,是城市建設(shè)發(fā)展的一大潮流趨勢,也是大自然賦予我們的挑戰(zhàn)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】:荊門竹皮河河道綜合整治
中圖分類號:TV85文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
前言:
竹皮河發(fā)源于荊山山脈,屬漢江小支流,全長約75公里,流經(jīng)荊門市區(qū)、鐘祥市,在沙洋縣匯入漢江,是荊門市中心城區(qū)內(nèi)唯一的一條自然河流,上游有海會溝和瀏河兩條支流,在北門橋匯合成竹皮河,流經(jīng)城區(qū)15.51公里。荊門市城區(qū)在河流的源頭段,如果對竹皮河的綜合整治工作達(dá)不到預(yù)期效果,就會嚴(yán)重的威脅到當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)居民和下游地區(qū)人民的生命財產(chǎn)安全。隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快,荊門市城區(qū)和人口也在急劇擴(kuò)張中,加之南水北調(diào)后漢江來水減少,其容解能力也相應(yīng)減小。所以,荊門竹皮河河道綜合整治應(yīng)引起足夠重視。
1.荊門竹皮河概況
1.1 竹皮河河勢狀態(tài)(見圖一)
(圖一)
竹皮河在荊門城區(qū)由瀏河、?;蹨蠀R集成河,左岸依次有王林港、牌樓河、江灣河、陳溝、踏湖河匯入;右岸有楊樹港、麻城河匯入。上中游為典型山區(qū)河流,下游為平原河道,出石牌閘后約3公里分叉河道,在沙洋縣馬良北港村匯成單一河道入漢江。
1.2 工程治理狀況(見圖二)
(圖二)
竹皮河在荊門城區(qū)兩岸均已硬化護(hù)坡,雨污分流設(shè)施完備,河流出城區(qū)依次建有江山水庫(小二型),胡楊咀水庫(小二型),胡楊咀水庫以下屬自然狀態(tài)河道,下游鐘祥石牌圍垸建兩座排水閘。
1.3 來水狀態(tài)
竹皮河流域?qū)俚湫偷纳絽^(qū)河流,上游常年水量3 m3/s,沿程河流常年
水量5m3/s,上游來水主要是城區(qū)生活污水,沿程來水為地表徑流水,汛期5—10月來水陡漲陡落水流湍急,最大流量約300 m3/s。城市河流防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,中下游基本無堤防防洪設(shè)施。
2.目前竹皮河河流治理中存在的主要問題
2.1 河道無防洪處理措施或者是措施等級低
竹皮河屬山區(qū)季節(jié)性河流,5至10月汛期水流湍急,漲勢迅猛,枯水季節(jié)水量小,季節(jié)流量倍差大的特點(diǎn),其河道防洪問題多。主要體現(xiàn)在上游城市在山凹,暴雨形成山洪河道泄洪不暢;中游河道窄小且防洪工程控制設(shè)施薄弱;下游河道無堤防且為沙質(zhì)河床,汛期山洪爆發(fā)時兩岸沖刷導(dǎo)致崩岸嚴(yán)重。加之目前地球變暖,極端災(zāi)害性天氣增多。為此,加強(qiáng)竹皮河的綜合治理,保障河流兩岸居民的生命財產(chǎn)安全勢在必行。
2.2 水質(zhì)污染依然嚴(yán)峻
竹皮河水質(zhì)污染較前有了很大改善,但污染問題依然嚴(yán)峻,主要是城區(qū)河道為開敞式,市民隨手丟棄雜物形成漂浮物,部分商業(yè)門店廢水直排河道。我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快,但是在此過程中,排污和污水處理能力又不能保證在污染后得到很好的處理,這樣就使得河流的水質(zhì)污染情況相當(dāng)嚴(yán)重。因此我們要樹立起環(huán)境保護(hù)的觀念,完善污染預(yù)防措施以及污染后的污水處理措施,只有這樣才能在我們物質(zhì)生活不斷提高的情況下保護(hù)好我們賴以生存的環(huán)境。
2.3 河道淤積水面面積不斷萎縮
竹皮河有中小河流的共性,又有它的特性。它是城市在河道的上游,上游來水相對小,河道自然凈化和溶解功能小,暴雨山洪形成時,城市生活垃圾及城區(qū)河道沉積物集中進(jìn)入河道水庫,淤積問題較為突出。竹皮河出城區(qū)后就有江山水庫攔截,江山水庫下游建有胡楊咀水庫,兩座水庫都具有防洪和發(fā)電功能。目前兩座水庫的淤積均較嚴(yán)重,隨著城市的擴(kuò)張和人類活動對河道的不斷侵蝕,加之洪水后上游沖擊物的沉積,兩座水庫的庫容驟降,水庫調(diào)洪能力下降。中游河道兩岸屬自然河道,坡地耕種無節(jié)制加劇了沿程沖淤不平衡,導(dǎo)致局部河床抬高。下游為漢江沙質(zhì)河床暴雨山洪導(dǎo)致河床演變?yōu)閷挏\河床。
社會在不斷進(jìn)步,但是人們對環(huán)境保護(hù)的意識卻沒有得到較大的提高。人們不但沒有很好的保護(hù)自己身邊水源的意識,反而還進(jìn)行各種違章操作、甚至堆放各種生活廢棄物,這就會導(dǎo)致水面的水流不通暢,河流的水面面積也會大大的被縮小,最后也會破壞水質(zhì)。由于很多河道都是沿城鎮(zhèn)的,周圍居民的許多建設(shè),例如房屋、公路等設(shè)施,大大的侵占了河道面積,再加上平時人們不斷地向河道中扔各種生活垃圾,這就使得河道的面積更加窄小,同時也大大的消減了河道的運(yùn)輸功能。
3、河道綜合整治的探討
3.1 綜合治理,統(tǒng)籌規(guī)劃
竹皮河的綜合治理需進(jìn)行科學(xué)、全面的治理。首先要考慮對象的重要程度,嚴(yán)格遵照相關(guān)規(guī)定,全面規(guī)劃綜合治理,在重視防洪排澇問題的同時,把人與自然和諧相處作為主線,設(shè)計出符合生態(tài)構(gòu)架的方案,使得環(huán)境與資源能夠達(dá)到有機(jī)融合的效果。建立的河網(wǎng)水系要具有綠色環(huán)保、功能多樣的特點(diǎn),同時城市的水文化也要符合和諧美觀的要求,充分發(fā)揮河道在地區(qū)建設(shè)當(dāng)中所起到的經(jīng)濟(jì)、文化以及環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展作用。
竹皮河的綜合治理要在全面勘察的基礎(chǔ)上制定近期、中長期治理目標(biāo),并逐步實(shí)施。上游可利用現(xiàn)有的兩座水庫增加防洪庫容,采取水庫河道清淤及提高水庫工程防洪標(biāo)準(zhǔn)。中游應(yīng)以河道水流通暢減少河岸崩塌,控制沿岸坡耕地水土流失進(jìn)入河道;在有條件的河段實(shí)施梯級開發(fā),新建水庫作生態(tài)調(diào)節(jié)和發(fā)電。下游做好河勢控制減小兩岸沖刷,減少向漢江輸送泥沙。
3.2 改變觀念,不斷探索中小河流治理的新方法
時代在進(jìn)步,我們治河的思路也要緊隨時代的步伐,不斷進(jìn)步。新時代要求要謹(jǐn)遵人與自然和諧相處的原則,在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與管理方法的引導(dǎo)下,把河道安全及水環(huán)境的建設(shè)作為主線,運(yùn)用新思維、新技術(shù)、新工藝,標(biāo)本兼治。
(一)用工程措施集中回收漂浮物
在竹皮河的上游,一座現(xiàn)代化的中型城市正在高速發(fā)展,城市生活廢棄物進(jìn)入河道內(nèi)形成了巨大漂浮體,對河道危害較大,也是河道治理的一大難題。筆者通過多次對漂浮物來量和時段觀察認(rèn)為,可采用浮筒式導(dǎo)流方式將漂浮物導(dǎo)流入固定區(qū)域再集中打撈。浮筒連接長30—50米用角鋼固定,在適當(dāng)河段斜線放置,根據(jù)流速確定斜角,連接隔墻,隔墻將河道寬分出四分之一至五分之一,長20至30米,下游做鐵柵欄流水?dāng)r污,形成集污區(qū),將漂浮物導(dǎo)向集污區(qū)后,可在岸上用人工或挖掘機(jī)集中打撈。浮筒上端在河岸固定,下端在隔墻固定,固定端安裝滑槽可隨水位升降上下滑動。
(二)中下游河道可做適當(dāng)?shù)牟脼橙≈?,將河水引入現(xiàn)有湖泊或在中游再建一至兩座水庫,發(fā)揮其防洪、發(fā)電和生態(tài)效益 。
(三)下游河道要加快控制性工程的建設(shè)。石牌閘以下屬寬淺式河道,山洪暴發(fā)時呈分叉型河道漫流,應(yīng)確定主河道后進(jìn)行河道清挖和護(hù)坡,以減小下游沖淤的極端不平衡,保障河道安全。
3.3 加強(qiáng)河道生態(tài)建設(shè)
對河流兩邊生態(tài)環(huán)境的建設(shè),可以從以下幾個方面入手:
修建生態(tài)保護(hù)坡。選用木樁、透水磚、石塊、綠化植物等來修建保護(hù)坡。因?yàn)橛没炷羴硇藿ㄖ饕欠乐购恿髋c其兩岸的土壤進(jìn)行自然交換而導(dǎo)致的河流淤塞的情況的發(fā)生,但是這樣就會降低河流自身的凈化能力,久而久之就會使水質(zhì)變質(zhì)以致發(fā)黑變臭,顧此失彼。然而,利用透水性好的材料來修建防護(hù)坡就能夠很好地保護(hù)河道的生態(tài)環(huán)境。
多栽種水生的花草植物。因?yàn)樵谝呀?jīng)變質(zhì)的河道內(nèi),水質(zhì)是富營養(yǎng)化的,這就需要栽種蘆葦、菖蒲、美人蕉、蓮藕等水生的花草植物。這些植物可以吸收水中過剩的營養(yǎng)物質(zhì),從而降低水中營養(yǎng)物質(zhì)的含量,讓它們形成比較小的水上生物鏈,進(jìn)而使水流自身的凈化能力得到恢復(fù)。如江山水庫在清淤時可在水庫邊緣區(qū)域留一定寬度,高程低于溢洪道底高0.5米,選種相應(yīng)的水生植物既美化環(huán)境又可起到生態(tài)凈化作用。
(3)采取科學(xué)合理的河流凈化技術(shù)。對于那些已經(jīng)被嚴(yán)重污染的河道,可以利用科學(xué)合理的生化技術(shù)來凈化河流。例如,有些河道當(dāng)中水流的流動性比較差,這是因?yàn)榇嬖谟谒械母黝惢瘜W(xué)物質(zhì)沒有被充分的分解。針對這樣的情況,可以適當(dāng)?shù)睦闷貧鈾C(jī)來給水體補(bǔ)充氧氣,給水中化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)制造環(huán)境,從而加快分解污染物,達(dá)到改善水質(zhì)的目標(biāo)。
3.4 建立健全管理機(jī)構(gòu),加大執(zhí)法力度
竹皮河流經(jīng)荊門四個行政區(qū),應(yīng)建立相應(yīng)的統(tǒng)一管理和執(zhí)法機(jī)構(gòu),加強(qiáng)管理和執(zhí)法力度,扭轉(zhuǎn)重建設(shè)輕管理的現(xiàn)象。 對造成污染的企業(yè)一定要嚴(yán)懲,對其形成強(qiáng)大的威懾力。過去一段時期由于對河道治理和環(huán)境保護(hù)的重視程度不夠,就使得很多企業(yè)以侵蝕河道,污染環(huán)境為代價,來換取其經(jīng)濟(jì)的快速增長。另外,河道管理人員必須要認(rèn)真負(fù)責(zé)的履行自己的職責(zé),積極主動的工作。政府主管部門也要強(qiáng)化其監(jiān)督管理的職能,做到人水和諧,讓河道造福人類。
結(jié)束語:
中小河流的整治是一項系統(tǒng)化的工作,必須要依據(jù)各河流的特點(diǎn),全面的考慮各方面因素,達(dá)到綜合治理目的,充分發(fā)揮河道造福人類的作用。
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水體污染控制原理
1污染源控制
1)工業(yè)污染源。工業(yè)污染源是所有污染源中危害最大圖1河流污染控制流程的源頭,必須要嚴(yán)格控制。根據(jù)污水性質(zhì)不同所造成的污染類型,可分由有機(jī)物造成的有機(jī)污染,由營養(yǎng)元素氮、磷造成的富營養(yǎng)化污染,由重金屬造成的重金屬污染,由含毒物質(zhì)造成的生物毒性污染,還有其他熱污染、高鹽污染等。工業(yè)污染源危害巨大,但也是最好控制的,所以歷來環(huán)境污染控制中,工業(yè)污染源都成為眾矢之的。工業(yè)污染控制已經(jīng)有相當(dāng)長的歷史,形成了比較完整的思路和體系,主要考慮政策層面的強(qiáng)制執(zhí)行和技術(shù)層面的末端控制。(1)技術(shù)層面。迄今,已經(jīng)出現(xiàn)了許多針對各種工業(yè)廢水的處理工藝,但由于工業(yè)廢水的復(fù)雜性,工藝應(yīng)用的可復(fù)制性比較差,某些廢水所含污染物質(zhì)極難處理,處理成本極高。主流的生物處理工藝成本低,但需要連續(xù)運(yùn)行,可控制性差,不滿足企業(yè)間斷生產(chǎn)的要求,造成了許多企業(yè)的污水處理廠都成了擺設(shè)。相比而言,物化處理工藝更有應(yīng)用前景,如電化學(xué)、高級氧化、濕式氧化、芬頓氧化等在處理難降解有機(jī)物質(zhì)方面運(yùn)用前景巨大,即使在可生化廢水處理領(lǐng)域,由于物化法的可控運(yùn)行優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用也逐漸增多。(2)政策層面。政策層面需要幾個基礎(chǔ),首先需要有健全的法律法規(guī)體系,其次需要完善的監(jiān)測、監(jiān)察、執(zhí)法體制。政策的武器,一是法律強(qiáng)制性,強(qiáng)制企業(yè)進(jìn)行水處理建設(shè)和運(yùn)行;二是資金和技術(shù)支持,提供一定的資金扶持;三是提倡清潔生產(chǎn),促進(jìn)資源循環(huán)利用,建立可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈,最大化利用資源,從生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少污染源。
2)生活污染源。生活污染源主要針對城市生活污水,其控制難點(diǎn)在于截污管網(wǎng)的建設(shè),污水管網(wǎng)鋪設(shè)施工困難,工程量大,工期長,對城市安全和交通市秩序影響大,需要大量的人力、財力、物力。在許多城市,由于截污管網(wǎng)建設(shè)的不健全,生活污水以點(diǎn)源形式偷排、漏排,生活污水對河流的污染甚至大于工業(yè)污染源,對于城市納污河流更是如此。截污管網(wǎng)不健全表現(xiàn)在,老舊城區(qū)截污管網(wǎng)空白,以及為了節(jié)省費(fèi)用采用雨污合流的截污形式。末端控制工程是一個城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的集中表現(xiàn),其核心問題是基礎(chǔ)建設(shè)投資。在新城區(qū)鋪設(shè)排污管網(wǎng),對老舊城區(qū)超負(fù)荷、陳舊管網(wǎng)進(jìn)行改造,在此基礎(chǔ)上才能發(fā)揮末端控制工程建設(shè)的效率。
3)面源污染。面源污染主要包括農(nóng)業(yè)面源污染、河流沿岸居民生活污水污染、大氣污染物質(zhì)沉降帶來的污染等。面源污染對河流污染貢獻(xiàn)最小,但治理難度也最大,非常不易控制,尤其在河流后期治理階段,將成為重點(diǎn)。對面源污染無法實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)的集中收集和處理,即無法實(shí)現(xiàn)末端控制,所以面源污染的治理重在前端控制和過程控制,如從源頭控制農(nóng)用化肥、農(nóng)藥的使用,推廣生態(tài)農(nóng)業(yè),探索更科學(xué)的農(nóng)業(yè)方法和技術(shù)。(1)農(nóng)業(yè)面源污染。農(nóng)業(yè)污染根源在于農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和落后的農(nóng)業(yè)技術(shù),農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、化肥使用、畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、農(nóng)田土壤肥力變化等與農(nóng)業(yè)面源污染密切相關(guān)。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)村面積廣大,農(nóng)民受教育程度低,難以管理,農(nóng)業(yè)技術(shù)落后。表現(xiàn)在不科學(xué)使用化肥,違禁使用農(nóng)藥,農(nóng)藥化肥能長期存在于環(huán)境,并逐漸累積,加劇農(nóng)村環(huán)境污染。農(nóng)用地膜的使用也造成環(huán)境污染,我國農(nóng)用地膜使用量大,農(nóng)民又缺乏回收和處理的意識,隨處丟棄,使得地膜污染稱為我國農(nóng)村新的污染源。畜禽、漁業(yè)養(yǎng)殖是農(nóng)民重要的經(jīng)濟(jì)來源,也是農(nóng)村水體污染的主要原因。在農(nóng)村為了發(fā)展經(jīng)濟(jì),河流、池塘通常都以合同形式承包給個體經(jīng)營畜禽、漁業(yè)養(yǎng)殖等。由于缺乏科學(xué)指導(dǎo)和管理,水體污染嚴(yán)重。盡管多數(shù)地方采用了養(yǎng)魚、養(yǎng)鴨、糞便還田的循環(huán)農(nóng)業(yè)模式,增大了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出,但也加重了水體污染,過去能洗衣服、游泳的池塘現(xiàn)在都不復(fù)存在,這也是存在于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與環(huán)境之間的矛盾。(2)村民生活污染。我國農(nóng)村區(qū)域遼闊,村落零星分布,村民生活污染物很難集中處理和控制。農(nóng)村生活污染集中體現(xiàn)在生活垃圾污染、生活污水污染和燃料問題引起的污染。在河流污染方面,很多河流沿岸成了村民的垃圾堆放點(diǎn),生活污水直接排入河流。農(nóng)村人口膨脹、村落規(guī)模增大是農(nóng)村污染的根源,而農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施落后和村民環(huán)保意識不足是農(nóng)村污染的主要原因。
2水體自凈能力
水體的自凈能力是很有限的,如果污染物質(zhì)排入量超出了水體自凈能力,就會造成水體污染。一定水體所能容納污染物質(zhì)的最大負(fù)荷被稱為水環(huán)境容量,即某水域所能承擔(dān)外加的某種污染物質(zhì)的最大允許負(fù)荷量[5]。水體污染治理就是基于水體自凈機(jī)理進(jìn)行治理的,水體污染治理的前提是有效的污水末端治理,只有有效控制了污染源的輸入,對水體的污染治理才是經(jīng)濟(jì)有效的。水體的自凈作用按其凈化機(jī)理可分為物理凈化過程、化學(xué)凈化過程和生物凈化過程。物理凈化機(jī)理是天然水體的稀釋、擴(kuò)散、沉淀和揮發(fā)作用,使污染物質(zhì)的濃度降低;化學(xué)凈化機(jī)理是天然水體通過氧化、還原、酸堿反應(yīng)、分解、凝聚、中和等作用,使污染物質(zhì)的存在形態(tài)發(fā)生變化,并且濃度降低;生物凈化機(jī)理是天然水體中的生物活動使污染物質(zhì)的濃度降低,特別是水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用[6]。
3水環(huán)境污染原理
水環(huán)境污染,就是人為的外界干擾,如污染物質(zhì)的過量排入,超過了水體的自凈能力,引起水體中某一環(huán)節(jié)發(fā)生變化,并使水環(huán)境短期內(nèi)無法達(dá)到新的平衡。通過水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)分析,可以直觀地了解污染發(fā)生的演化過程及掌握各要素間的利害關(guān)系,為污染防治提供理論支持。當(dāng)前的污染問題可以分為傳統(tǒng)的生態(tài)位污染、水條件污染、難降解有機(jī)物污染和毒性污染。
1)生態(tài)位污染。生態(tài)位污染是指人為向水環(huán)境系統(tǒng)中輸入某一過多污染物質(zhì),該污染物質(zhì)是生態(tài)系統(tǒng)中的某一生態(tài)位上組成,造成該生態(tài)位的顯著性突變,并最終引起生態(tài)系統(tǒng)短期內(nèi)無法恢復(fù)的污染。如典型的有機(jī)污染、富營養(yǎng)化污染,這類污染是人類生產(chǎn)生活中最常產(chǎn)生的污染,我國集中體現(xiàn)在城市生活污水的污染。當(dāng)向水體中排放了過量有機(jī)物質(zhì)時,使得微生物(分解者)大量生長,并消耗水體中的氧氣,水生生物由于缺氧逐漸死亡,水體中有機(jī)物進(jìn)一步積累,如此循環(huán)導(dǎo)致水質(zhì)最終惡化,形成厭氧環(huán)境,造成有機(jī)污染。當(dāng)向水體中排放過量富營養(yǎng)化元素N、P等時,造成藻類大量生長,特別是低等藻類瘋長形成水華,生物量急劇增加,破壞了供氧平衡,使水體溶解氧逐漸減少,魚類等高等生物死亡,水體中有機(jī)物積累,又促使微生物大量生長,如此循環(huán)導(dǎo)致水體最終呈現(xiàn)厭氧環(huán)境,造成富營養(yǎng)化污染。
2)水條件污染。水條件污染是指由于人為向水環(huán)境輸入某一污染物質(zhì),改變了水體水質(zhì)的某些物理性質(zhì)及生物的生存環(huán)境,導(dǎo)致生物無法適應(yīng)而大量死亡的污染,如熱污染、酸污染、鹽堿污染等造成了水體溫度、pH、堿度等水質(zhì)變化,從而使生物無法生存。這里可以是對某一種生物的影響,也可以是所有生物的影響,不同生物對不同環(huán)境條件有不同的適應(yīng)能力。通常微生物環(huán)境適應(yīng)能力大于植物,植物適應(yīng)能力又大于動物。
3)難降解有機(jī)物污染。在工業(yè)污水中有很多難降解的有機(jī)污染物,其存在不會對生物造成直接危害和瞬時毒性,但由于其難降解性,可以在自然界中長期存在并不斷積累,如塑料盒、塑料袋、農(nóng)用薄膜等,其造成的白色污染已日益受到人們重視。
4)有毒污染。有毒污染是指由于人為向水體中排放了某些生物有毒物質(zhì),使水體中生物慢性中毒或快速死亡的污染。該類污染主要體現(xiàn)在工業(yè)污染中,如重金屬污染、有毒有機(jī)烴類化合物、農(nóng)藥污染等。
水體污染治理對策
1河道曝氣充氧
從水環(huán)境生態(tài)結(jié)構(gòu)出發(fā),環(huán)境污染的根源在于最終造成水體供氧平衡的破壞,由于水體氧虧值逐漸增大,最終水體中的好氧生物,特別是高等動植物將因?yàn)槿毖醵劳觥T谥卫硭h(huán)境污染時,可以從供氧關(guān)系出發(fā),通過人為手段,增加水體復(fù)氧能力,從而增加水體環(huán)境承載力,減少水生物的死亡,促進(jìn)水質(zhì)恢復(fù)。河道曝氣技術(shù)的應(yīng)用由來已久,國外特別是歐美諸國,早在20世紀(jì)就有許多水域污染治理案例。如德國1998年夏天進(jìn)行的Saar河純氧曝氣治理,利用純氧曝氣船對Saar河進(jìn)行曝氣,以提高水體溶解氧量。德國Fulda河純氧曝氣系統(tǒng)已運(yùn)行多年,間歇運(yùn)行,當(dāng)水體溶解氧濃度低于指定的臨界值時則啟動,效果良好,有效降低了運(yùn)行成本。英國泰晤士河是世界上最著名的河道曝氣整治項目之一,為減輕混合污水導(dǎo)致溶解氧濃度降低所帶來的影響,1988年建造了一個機(jī)動增氧的純氧-混流增氧系統(tǒng)。美國1987和1988年在密西西比河明尼蘇達(dá)碼頭附近的河道安裝了曝氣設(shè)備,有效地控制了臭味產(chǎn)生和藻類的過量繁殖[7]。
1)河道曝氣充氧的理論依據(jù)。生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)是要滿足供氧平衡,即水體復(fù)氧速率(VDO)不能小于水體生物好氧速率(VNO),否則水體中溶解氧將逐漸減少,最終處于厭氧狀態(tài),導(dǎo)致水體生物缺氧死亡。水體生物好氧速率與水體生物量之間滿足一定的函數(shù)關(guān)系,如果用X表示水體中生物量,則可用VNO=f1(X)表示該函數(shù)關(guān)系。供氧平衡時,VDO≥VNO=f1(X)。由于水體污染,水中有機(jī)物增加導(dǎo)致細(xì)菌等微生物大量生長,或水體富營養(yǎng)化導(dǎo)致藻類大量生長,最終使水體生物量X增大,所以水體好氧速率也增大。自然狀態(tài)下的復(fù)氧速率是恒定的,必然造成氧虧值的增大,水體生物缺氧死亡。河道曝氣復(fù)氧的目的是人為地增大河道復(fù)氧速率,維持供氧平衡。
2)河道曝氣復(fù)氧形式。(1)固定式充氧站。在需要曝氣充氧的河段上安裝固定的曝氣充氧裝置,可以采用不同的曝氣設(shè)備。當(dāng)河水較深,需要長期充氧時,且曝氣河段有航運(yùn)要求或景觀功能要求時,可以采用鼓風(fēng)曝氣或純氧曝氣;當(dāng)河水較淺,沒有航運(yùn)要求或景觀功能要求時,可以采用機(jī)械曝氣形式。(2)移動式充氧站。這種曝氣方式主要表現(xiàn)為充氧船曝氣。曝氣充氧船可以自由移動,機(jī)動靈活,便于人為控制和調(diào)控運(yùn)行的時間和空間,不影響河道航運(yùn)功能。因此,德國、英國、澳大利亞等國家在合流治理中都采用過這種方法,我國在蘇州河治理中也采用過充氧船曝氣方式[8]。3.2
2生物強(qiáng)化技術(shù)
單純的河道曝氣復(fù)氧是不經(jīng)濟(jì)的。長期污染的水體中好養(yǎng)生物長期受到抑制,生物量很少,曝氣復(fù)氧可以讓好氧微生物逐漸恢復(fù),但需要一段時間,復(fù)氧速率遠(yuǎn)大于好氧速率,造成氧的浪費(fèi)。生物強(qiáng)化技術(shù)就是在供氧平衡范圍內(nèi),人為加大水體中微生物的量,促進(jìn)有機(jī)物的降解。生物強(qiáng)化技術(shù)是針對河流有機(jī)污染的治理措施,即直接向污染水體中接種外援的污染降解菌,通過微生物的迅速增殖加快水體中污染物的降解進(jìn)程,從而加快水體自凈,迅速恢復(fù)正常的平衡狀態(tài)。生物強(qiáng)化技術(shù)通常需要曝氣,以保證水體的供氧平衡,否則只會令水體更加惡化。目前,國內(nèi)外常用的有集中式生物系統(tǒng)、高效復(fù)合微生物菌群(EM)及固定化微生物等技術(shù)。
1)內(nèi)置式水處理系統(tǒng)。實(shí)質(zhì)上,內(nèi)置式水處理系統(tǒng)就是將污水處理廠搬到了河流中,就地處理河水,屬于一種原位修復(fù)技術(shù),也稱為“圍河造廠”。將一個巨型容器置于河道中,在容器中添加活性污泥并進(jìn)行曝氣,達(dá)到處理河水的目的。巨型容器是用來容納污泥,防止污泥流失,控制污泥在一定濃度。隨河水流走的污泥在河道復(fù)氧的保證下,也加大了水體自凈能力,不會對河水產(chǎn)生不良影響。
2)外置式生物箱。外置式生物箱相當(dāng)于一個微型污水處理器,在一個箱式容器中培養(yǎng)一定濃度的活性污泥,并給予曝氣,處理河水中的有機(jī)物質(zhì)。與“圍河造廠”相比,其規(guī)模和功能小了很多。生物箱可以漂浮在河面,不用支撐,靈活方便,適用于不需要長期處理的河水、局部污染水體,如排污口或有航運(yùn)要求的河道。
3)水域景觀生態(tài)治理。水域景觀治理是基于河水富營養(yǎng)化的治理,由于景觀系統(tǒng)的復(fù)雜性,生態(tài)系統(tǒng)多樣,對增強(qiáng)河流的環(huán)境容量至關(guān)重要。水域景觀治理就是在河堤和河道上構(gòu)建人工景觀環(huán)境,栽培美人蕉、旱傘草等水生植物。另外,水域景觀也是微生物、昆蟲、魚類、鳥類等自然生物棲息地,對于增強(qiáng)河流生態(tài)功能有積極作用。(1)構(gòu)建河岸混合植物帶。河岸混合植物帶是指在河岸淺水區(qū)以挺水植物、浮葉植物、部分沉水植物和陸生植物為主的區(qū)域。典型挺水植物有香蒲、蘆葦、蓮燈,浮葉植物有睡蓮、菱,沉水植物有眼子菜、金魚藻、苦草等。李睿華等對河岸植物帶處理污染河水進(jìn)行了研究[9],結(jié)果表明,河岸混合植物水生系統(tǒng)對NH+4-N、TP有良好去除效果,去除率分別達(dá)71.1%、69.3%;對有機(jī)物也有一定去除效果,COD去除率達(dá)43.5%??梢?,構(gòu)建河岸混合植物帶,對于增強(qiáng)河流自凈能力,特別是促進(jìn)N、P元素的生態(tài)循環(huán)有重要作用,同時也達(dá)到了景觀治理的要求,對于美化環(huán)境、提高河流復(fù)氧能力、增強(qiáng)河流生態(tài)功能非常有效。(2)生物浮島技術(shù)。生物浮島技術(shù)是利用生態(tài)工學(xué)原理,在受污染河道用木頭、泡沫等輕質(zhì)材料搭建浮島,以浮島為載體,在水面上種植植物,構(gòu)成微生物、昆蟲魚類、鳥類、植物等自然生物棲息地,形成生物鏈來幫助水體自凈[10]。與河岸植物帶功能相同,生物浮島也是以水生植物為中心構(gòu)建生態(tài)鏈條,促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動,從而提高河流的自凈能力。生物浮島技術(shù)比較適用于沒有航運(yùn)要求的小河道,對于有航運(yùn)要求的河道,要慎重選擇生物浮島的位置,一般選在河道較寬的部位,或在人工開鑿港灣設(shè)置浮島,也可設(shè)計小型浮島,零星多點(diǎn)分布。
關(guān)鍵詞:沙河;調(diào)查分析;問題;建議
我校旁邊有一條河,那是我們賴以生存的母親河――沙河。聽老人說:以前沙河兩岸樹木蔥蘢,竹木成蔭;他們經(jīng)常在沙河河里嘻戲、捕魚;大人們在河邊洗衣、挑水。河水清澈見底,經(jīng)??吹叫◆~在河里游來游去,偶爾還能看到一、兩條大魚捕食小魚?,F(xiàn)在,兩岸的樹木少了,沿河岸邊經(jīng)??吹嚼啥?,河水也沒有那么清了,時常變得有些渾濁,有時還可以看到一大片“美麗”的油膜漂浮在河面上……
水是生命之源,沒有水就沒有生物。水質(zhì)決定體質(zhì),體質(zhì)決定健康。水是人類生命的第一要素,人類的生活離不開水,水質(zhì)優(yōu)劣與人體健康密切相關(guān)。為此,我們研究小組將對福泉沙河(龍昌―福泉三江口段)的水質(zhì)進(jìn)行取樣調(diào)查。從而了解水質(zhì)是受到化學(xué)性污染、生物性污染,還是二者皆有,尋求因果關(guān)系。
一、調(diào)查過程:
調(diào)查時間:2014年6月―2015年3月:每季度一次,共4次。.
小組成員:徐本斌、周興開、王國平等
(一)采樣地點(diǎn):金山辦事處酒廠
(二)實(shí)地考察及采集樣本
2014年6月20日至2015年3月15日,我們小組成員一行8人,分4次對沙河局部河流進(jìn)行實(shí)地考察和采集樣本,通過實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)河流河水污染情況嚴(yán)重,有很多地方河水呈現(xiàn)黑色,有一些不明漂浮物,有些地段發(fā)出惡心異味。我們小組成員經(jīng)過走訪,記錄了局部河流和周邊的工廠企業(yè)分布及居民居住情況,初步了解了河流污染的主要原因是工業(yè)廢水。另外,附近居民在河邊堆放垃和生活污水的排放,也對河流造成了一定程度的污染。
(三)水環(huán)境現(xiàn)狀分析與評價
1、水環(huán)境現(xiàn)狀與評價結(jié)果:
2、問卷調(diào)查
2014年10月5至6日,我們采取了問卷調(diào)查的形式向沙河附近當(dāng)?shù)鼐用瘛W(xué)生和老師三個群體展開了調(diào)查,采取隨機(jī)抽樣調(diào)查方式共發(fā)放問卷100份,并回收有效問卷100份。調(diào)查者當(dāng)中居民21人,學(xué)生70人,老師9人。
3、問卷分析
(1)對沙河地區(qū)河水質(zhì)量的關(guān)注度如何?
A、非常關(guān)注B、比較關(guān)注C、不太關(guān)注D、不關(guān)注
通過調(diào)查結(jié)果可以看到在接受調(diào)查的人群中有41%的調(diào)查者非?;虮容^關(guān)注沙河水質(zhì)質(zhì)量,說明人們對生活周圍的環(huán)境十分重視。
(2)就目前狀況而言,認(rèn)為沙河河水的主要污染源或潛在污染源有哪些?通過調(diào)查結(jié)果顯示工業(yè)廢水、工程建設(shè)和生活垃圾占有很大的比例,對河流污染都造成比較嚴(yán)重重的影響,其中以工業(yè)廢水為主占85%,說明治理河水污染可以從企業(yè)污水達(dá)標(biāo)限量排放入手。
(3)認(rèn)為政府在河水治理方面主要可以從哪些地方著手
據(jù)調(diào)查顯示,95%左右的人認(rèn)為控制污染源能夠有效治理河道。
二、污染原因分析
經(jīng)過調(diào)查了解到沙河的污染是一直存在的,我國早期的“先污染后治理”發(fā)展政策致使沙河污染嚴(yán)重。如今,環(huán)境問題越來越受到重視,政府更是加強(qiáng)了對這方面的關(guān)注。對沙河周邊環(huán)境的調(diào)查,了解到整個沙河水質(zhì)受到污染主要是因?yàn)楣I(yè)廢水排放超標(biāo),其次還有居民的生活廢水排放。最近幾年,福泉政府加強(qiáng)了對工廠、企業(yè)廢水排放的監(jiān)察力度,并實(shí)施一系列的相關(guān)措施。如:政府將企業(yè)污水排到污水處理廠等,沙河的工業(yè)企業(yè)的污水排放得到了一定的控制。但如今沙河流水質(zhì)現(xiàn)狀依然不夠理想,這種現(xiàn)象對居民的生活造成了不良影響
三、應(yīng)采取的措施:
針對水環(huán)境污染我們建議如下:①加強(qiáng)對上流的工廠的監(jiān)管力度,建立企業(yè)排放口的數(shù)據(jù)庫,統(tǒng)一設(shè)置污排放口等措施。②大力向人們宣傳環(huán)境保護(hù)意識,開展環(huán)境保護(hù)知識講座,并且采用多種宣傳方式,如貼出宣傳畫,讓人們意識到保護(hù)環(huán)境就是保護(hù)他們自己,從而增強(qiáng)他們的環(huán)保意識。③河道周邊地區(qū)建立固定的垃圾堆,及時分類處理,避免造成二次污染。以上措施,政府和居民都做了比較大的努力,并取得了一定的效果,使沙河河流的水質(zhì)得到逐步改善。
四、建議:
目前,沙河污染比較嚴(yán)重,工業(yè)污水是造成河流污染的主要原因,河水的渾濁度、PH值、雜質(zhì)度及病原菌等含量已明顯超標(biāo),嚴(yán)重影響人畜飲水和人民的身體健康。要想治理河流污染,我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)從如下幾方面入手。①制定相關(guān)法規(guī),做好制度落實(shí)。對能耗高、污染重和不符合國家產(chǎn)業(yè)政策的項目不予審批。嚴(yán)厲查處向河道傾倒生活垃圾和建筑垃圾等行為。②對河流堵塞,流通不暢的問題,我們認(rèn)為可以加快工程建設(shè),形成更高效,更合理的河道網(wǎng),使沙河布局系統(tǒng)化,合理規(guī)劃,有效治理。③針對農(nóng)村生活污水的治理,我們建議應(yīng)完善居民基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加快納管速度。同時采取嚴(yán)厲查處、征收排污費(fèi)的措施。④建立水污染舉報制度,采取短信、電話等多渠道舉報方式,對河流污染進(jìn)行舉報。對舉報人做好保密和獎勵,對舉報資料要有處理結(jié)果。
5、對排污企業(yè)采取有效的管理方法,對企業(yè)采取環(huán)境評價制度,企業(yè)的工業(yè)污水經(jīng)過治理后要做到達(dá)標(biāo)排放。
6、建立流域基本水質(zhì)測報系統(tǒng),逐步完善流域水質(zhì)監(jiān)測的規(guī)劃和建設(shè)。
總之:國內(nèi)很多城市目前均加大了城市水環(huán)境治理的力度,我們應(yīng)對河流生態(tài)用水,工程措施,生產(chǎn)、生活污水排放等方面關(guān)注更多,因此我們課題組認(rèn)為:城市河流治理應(yīng)采取綜合措施,整體生態(tài)修復(fù),考慮多種因素,全民參與的方式,希望我們的調(diào)查報告能對沙河治理的規(guī)劃和設(shè)計者有所參考。
參考文獻(xiàn)