河流污染生態(tài)治理研究

——以甘肅藉河為例摘要河流污染是我國(guó)水資源的突出問(wèn)題之一。本文以甘肅藉河為例，應(yīng)用植物群落自然凈化水質(zhì)的原理，采取功能分區(qū)的方法，對(duì)西北地區(qū)城市河流的污染提出了具體的治理方案。將藉河城區(qū)段主要分為三個(gè)部分：(1)上游生態(tài)過(guò)濾區(qū)；(2)中游生態(tài)景觀區(qū)；(3)下游生態(tài)凈水區(qū)。然后，分區(qū)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。此研究方案是藉河一期改造工程的一部AbstractAgainstthebackgroundofconspicuousproblemofriverpollutioninChina'swaterresourcesaffairs,wemadeacasestudyontheJiRiverofGanwatercanbenaturallypurifiedbyplantcommunitiestothefunctionaldivisionandtacklingplanoftheurbanriversinnorthwestChina.TheurbanlegoftheJiRiverisdividedintothreepaandtheecologicalpurifyingareaoflowerreaches.EachparthasbeendesignacomponentofthefirststageofJiRiver'sreconstructionwhichhasbeencompletedandhasgot阻礙經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，對(duì)人類生存和生態(tài)環(huán)境造成巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年全國(guó)工業(yè)和城鎮(zhèn)生活廢水排放總量為439.5億噸，比上年增加1.5%。其中工業(yè)廢水排放量207.2億噸，比上年增加2.3%;城鎮(zhèn)生活污水排放量232.3億噸，比上年增加0.9%。Asisknowntoall,riverpollutionastheconspicuousproblemofwaterresourcesaffairsthreattoman'slivingenviro河流污染的生態(tài)治理主要是利用植物、細(xì)菌、真菌和其它微生物及一些動(dòng)物構(gòu)成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)這些生物的生理生化作用和生物、生態(tài)學(xué)特性來(lái)改善河流環(huán)境，從而使河流水質(zhì)得到改善，河流生態(tài)得到恢復(fù)或修復(fù)，實(shí)現(xiàn)河流的自然凈wellassomeanimalstoformastabandecologicalfeaturesoftwaterqualityandecologyoftheriver,toachievethenaturalpurifying.污水流入水生植物生長(zhǎng)繁茂的環(huán)境中，就可以通過(guò)自然凈化的機(jī)能實(shí)現(xiàn)水的凈化。在這種系統(tǒng)內(nèi)，水生植物光合作用吸收二氧化碳，放出氧氣，增加水體中氧的濃度，從而減少厭氧細(xì)菌的活動(dòng)，抑制甲烷、硫化氫等臭味氣體的產(chǎn)生；有益細(xì)菌的生理生化活動(dòng)可以氧化、還原、分解有機(jī)、無(wú)機(jī)污染物；水體流動(dòng)稀釋擴(kuò)散懸浮顆粒。黏結(jié)在沉積物上的污染物(如重金屬),隨同沉積物沉積而積累起來(lái)，通過(guò)附著在植物的根莖表面的微生物，使有機(jī)物進(jìn)行生物性分解，并通過(guò)土壤的浸透作用對(duì)污水進(jìn)行直接凈化。在植物產(chǎn)生水質(zhì)凈化效果的同時(shí)，還為昆蟲(chóng)及魚(yú)類、鳥(niǎo)類提供了棲息地和生存空間，產(chǎn)Whensewagemeetsanenvironmentofluxuriantaquphotosynthesis,toincreasetheoxygendissolvedinwaterandinhibittheactionofaandtheproductionofsmordecomposeorganicandinorganiPollutantsstickingtosedimentsuchasthoseofheavymetalwouldbeaccumulatedintheprocessofsedimentationandthenplaytheroleofbiologicaldecomposertogetherwithsoilmicroorganisms,andcouldpurifythesewagethrWhilethewaterispurifiedbyplants,thehab2案例分析現(xiàn)以甘肅天水藉河為例，提出具體的研究方案。和喜馬拉雅植物交匯處。距今已有2600多年的建城歷史，是中國(guó)歷史文化名城，為中華文作為渭河一級(jí)支流的藉河流經(jīng)天水城區(qū)。據(jù)有關(guān)研究資料表明就目前城區(qū)的排水管網(wǎng)而言，雨水、污水系統(tǒng)還沒(méi)有形成分離設(shè)置向。部分工業(yè)廢水也沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理排放下水道或直接排入河內(nèi)。近年來(lái)，由于持續(xù)干旱少雨，藉河水流量明顯減少，枯水期經(jīng)常斷流，水體稀釋自凈能力下降，加之城區(qū)污水直接排放城市河道，使藉河水體受到嚴(yán)重的污染，河道生態(tài)ThecaseanalysiswasmadthewatersystemsoftheYangtzeanatthepointwherethefloraof2600-yearhistoryofitscity-buildingmakesitproveditselfoneofthebirthplacesofChina'scivilizationandespeciallyhasthetitleof"theSouthAstheprimarytributaryoftheWeiRiver,theJiRiverpassesthwithoutanytreatment.Becauseofsuccessiveyearsofdrought,thedischargeoftheJiRiverdecreased,tocutofftheflowduringdryseasonandreMoreover,theurbansewagedrainedtoriverca在保證其水利功能的基礎(chǔ)上，提出復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)理念，即保持河流的連續(xù)性和與城市的共生互補(bǔ)性，重點(diǎn)處理好河流兩側(cè)的土地利用模式，重點(diǎn)做好植物生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)工作。統(tǒng)多樣性，強(qiáng)化濕地的生態(tài)調(diào)節(jié)功能；建立生態(tài)、景觀、旅游良性循環(huán)的濕地生態(tài)系統(tǒng)，提升城市品位，改善市民生活質(zhì)量，促進(jìn)天水城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。Consideringthefundamentalfunctionokeepingtheconnectivityofriver-ontheriversidepainstakinglyandrepofwetlandwithharmonyandstabilianditsextermalenvironment,biod2.3設(shè)計(jì)原則(見(jiàn)表1)原則principle具體應(yīng)用specificapplication功能性原則適應(yīng)性原則協(xié)調(diào)性原則經(jīng)濟(jì)性原則依據(jù)濕地生態(tài)過(guò)程規(guī)律，恢復(fù)與重建具有自組織、自我維持、良性循環(huán)的濕地生態(tài)系統(tǒng)，注重生態(tài)系統(tǒng)的功能，突出強(qiáng)調(diào)其凈水作用[8]。充分考慮當(dāng)?shù)氐牡乩砦恢谩夂蛱攸c(diǎn)和目標(biāo)定位等因素，因地制宜地選生態(tài)功能與景觀特色相結(jié)合，塑造城市形象，提升文化內(nèi)涵；考慮生態(tài)充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源與鄉(xiāng)土植物，盡量減少后期的養(yǎng)管費(fèi)用，做到水清、岸綠、境美，達(dá)到人水和諧，精心打造城市“綠肺”,提高水環(huán)境質(zhì)量與城市環(huán)境的舒適度，將藉河城區(qū)段建設(shè)成為具有完備生態(tài)功能、能體現(xiàn)天水特色景觀風(fēng)貌以及文化Clearwater,greenbank,goodenvironmentandtheharmonyofman-and-riverareaimed,togrowthe“greenlung”andexaltthequaliofTianshuiexist.2.5具體設(shè)計(jì)將藉河城區(qū)段主要分為三個(gè)部分：(1)上游生態(tài)過(guò)濾區(qū)；(3)下游生態(tài)凈水區(qū)。然后，分區(qū)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。oflowerreaches.Eachparthasbeendesigned.2.5.1上游生態(tài)過(guò)濾區(qū)此區(qū)段位于藉河城區(qū)段橡膠壩前上游區(qū)域，該段可分為四個(gè)二級(jí)區(qū)域，即A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)和D區(qū)(如圖1)。生態(tài)功能的同時(shí)，兼顧其景觀性。植物配置為河堤坡上種植鳶尾、德國(guó)鳶尾、萱草、魚(yú)腥草、蘆竹和沿階草等護(hù)坡，減少水土流失。淺水中種植水蔥、小香蒲、睡蓮、荷花、荇菜、萍蓬草和白睡蓮等9。同時(shí)，可放養(yǎng)少量魚(yú)類和水藻。DistrictA:ItswaterisrelativelystableanddeslopeareIristectorum,Irisgermanica,Hemerocallisfiulva,Houttuyniacordata,ArundodonaxandNelumbonucifera(lotus),Nymphoidespeltatum,NuphurapulmilumandNymphaeaalbal?.BreedingasmallamountoffishanB區(qū)：B區(qū)為河內(nèi)沙洲濕地，沙洲高度不超過(guò)1#生態(tài)綠地的高度，沙洲高處種植檉柳、紫穗槐等一些耐水濕的灌木和草類，低處及淺水區(qū)選擇花菖蒲、黃菖蒲、水蔥、香蒲、荇菜、萍蓬草、蘆葦、千屈菜、長(zhǎng)苞香蒲、花藺等混植、叢植或片植；離堤岸較近的水體中種植睡蓮、荷花、荇菜、萍造草、白睡蓮等[9,增加景觀效果；沙洲間靜水區(qū)少量種植浮萍、茨藻PlantssuitedtoareaofthebarcomprisecolorfulAcorus.yellowAcorus,ScirpusNymphoidespeltatum.Nuphurapulmilum.Phragmitescommunis(reed),Lythrumsalicaria,TyphaangustataandButomusNuphuraandNymphaeaalbaaresuggestedtobegrownnearthebank?,toformalandscaperesult.AsmallamountofLemnaminor水生植物種植密度應(yīng)稀植與密植相結(jié)合，生態(tài)作用與防洪要求相結(jié)合。Acorus,yellowAcorus,Scirpusvalidus,Typhaminima,Nymphoidespeltatum,Nuphurapulmilum,Phragmitescommunis(reed),Lythrumsalicaria,TyphaangustataandButomusumbellatus,mixedorgrownintussocks?.Inaddition,thedensityofplantsshD區(qū)：D區(qū)為生態(tài)護(hù)坡區(qū)，在離順壩4～5米處的土質(zhì)河堤坡上部平緩處，沿順壩方向行植水杉到順壩三分之一處，堤壩坡面種植鳶尾、德國(guó)鳶尾、萱草、魚(yú)腥草、蘆竹、沿階草及檉柳、紫穗槐等一些耐水濕的灌木等護(hù)坡；同時(shí)也突出景觀，使生態(tài)功能與景觀效果相結(jié)合。通過(guò)此段河道設(shè)計(jì)，盡量使水流線路曲折化，水流通過(guò)此段時(shí)速度減慢，從而延長(zhǎng)河水流經(jīng)此段的時(shí)間，使水體與生物體之間得到充分接觸，從而達(dá)到凈水目的。河內(nèi)沙洲的高度不超過(guò)1#生態(tài)綠地，從而使在洪水較大時(shí)不影響防洪。剖面效果如圖2。DistrictDisanareaofefromthelongitudinaldikeandinitsdirection,waterspruce(wereplantedtocoveronethirdofthedikeHouttuyniacordata,Arundodonax,Ophiopogonbodinieri,Tamarixchinensis,Amorphafruticosaandotherwater-enduringshrubsplantedontheslopeoflevee,toformthecthingstouchwaterfullyandplaytheirroleofpurifying.Asfortheheightoffluvialbar,itisbeneath此段位于藉河城區(qū)段橡膠壩區(qū)域，由于此段的水位線變化較大，在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃 (如圖3)。在水位較淺的3#和6#橡膠壩之間，主要采用生態(tài)的方法使水質(zhì)得到凈化，在考慮生態(tài)治理的同時(shí)，也兼顧了景觀效果。在淺水區(qū)A類等高線(水面下0.6m以上)與河岸之間種植水蔥、小香蒲、睡蓮、荇菜、萍蓬草、白睡蓮、千屈菜、花藺等。A類等高線與B類等高線之間(水面下0.6m～1.4m)種植荷花、薦菜、萍蓬草；深水區(qū)種植少量荇菜、萍蓬人工島上可種植水杉、垂柳、水松，林下栽植鳶尾、德國(guó)鳶尾、萱草等，開(kāi)闊處種植大花美人蕉，島周圍坡岸種植灌草護(hù)坡，以灌木為主，減少湖水沖刷。wellascreatedlandscapeTyphaminima,waterlily,Nymphoides,Naphura,Nymphaeaalba.LythrumandButomusareplanted.BetweenA-andB-typecontours(0.6-1.4munderwater),lotus,NymphoidesandNuphuraareplanted,whileasmallamountofNymphAplantcommunityontheman-madeislandwassuggested.Itstrspruce,weepingwillowaandHemerocallisfulva.Cannageneraliscouldbeplantedingaps.Shrubbyvegetationpromisestoprotecttheslopewellandreducethesoilerosio在1#和3#橡膠壩之間為深水區(qū)，采用生態(tài)凈水，物理、化學(xué)及人工機(jī)械凈化相結(jié)合的水處理方法，達(dá)到凈水目的。剖面效果如圖4。此段水體相對(duì)較為封閉，且水位較深，生態(tài)withphysical-chemicalanmethodstopurifywaterhavebeenadopted:(1)加強(qiáng)管理，強(qiáng)化保護(hù)措施，禁止生活污水、工業(yè)污水的排放，避免水體富營(yíng)養(yǎng)化。1)Strengthenprotectionandmanagement;prevent(2)適量放養(yǎng)食藻、食水草及食水體底層有機(jī)腐殖物質(zhì)的魚(yú)類，如鰱魚(yú)、鯉魚(yú)、泥鰍、(3)當(dāng)水藻、水草大爆發(fā)，威脅其他生物生存，破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡時(shí)，應(yīng)用人工或機(jī)械3)Whentheoutbreaksofwatergras(4)當(dāng)河道底部淤積較多底泥時(shí)，應(yīng)進(jìn)行人工清淤，恢復(fù)土壤