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普陀区桃浦镇北环水系水体生物生态修复治理研究

邓杰
【摘 要】水资源是人类生存和发展过程中最为重要的资源，随着近年来水环境治理工作的快速开展，水系水体生物生态的修复治理成为环境保护工作中的重要组成部分。论文主要以普陀区桃浦镇北环水系工程为例，针对普陀区桃浦镇北环水系水体的生物生态修复治理工程开展进行了分析，期望以此来为其他地区的水系水体生物生态修复治理工作开展提供有效的理论依据。
【Abstract】Water resources are the most important resources in the process of human survival and development. With the rapid development of the treatment work of water environment in recent years， the bio-ecological remediation and treatment of water bodies of water system has become an important part of environmental protection work. Taking the north-ring water system project of Taopu town in Putuo district as an example， the paper analyzes the bio-ecological remediation and treatment of water bodies of the north-ring water system of Taopu town in Putuo district. It is hoped that this can provide effective theoretical basis for the development of bio-ecological remediation and treatment of water bodies and water system in other areas.
【关键词】普陀区；桃浦镇；水系水体
【Keywords】 Putuo district； Taopu town； water system and water body
X171.4 【文献标志码】A 1673-1069（2018）07-0146-02
1引言
普陀区桃浦镇北环水系位于上海市的西北部，包括横塘河、三面浜、三面浜支河、月灣浜、月湾浜支河、南北厅湖，随着工业化时代的到来，大量工业废水和生活污水的未经处理排放导致桃浦镇北环水系的水体生态环境也受到了巨大影响。因此，有必要加强对水系水体的生物生态修复和治理，才能为我国水资源保护工作的开展产生积极影响。
2 生物生态修复技术概述
生物生态修复技术作为水环境治理过程中的主要技术类型，其主要是通过对微生物以及水生植物和水生动物的培养、接种以及培育等方式，在遵循生态系统能量流动和物质循环动态平衡原则的基础上，实现对水中污染物的有效清除、吸收，从而提高食物链之间的物质转化能力，强化水体自身的自净能力[1-2]。从生物生态修复技术的优势来看，其所处理的水环境治理范围相对较广，且造价相对较低，属于原位修复方式，对周围环境产生的影响相对较小，是目前水环境治理工作开展的首选技术类型。
3 普陀区桃浦镇北环水系水体的生物生态修复治理
3.1 工程概况
普陀区桃浦镇北环水系长度约为3500m，宽度为8～18m，水域面积为4.1×104m2，水域深度为0.7～2.5m。在对水质特点进行分析时，发现由于受到多年工业废水、生活污水以及雨污混流等因素的影响，导致水域内的污染物严重积累，河水的流动性相对较差，甚至出现季节性“黑臭”的问题，严重影响了城市美观。雨季时，会有大量的雨水和污水流入，经过2015年清淤处理后，虽然可以接纳一定点源以及面源污染物，但仍有大量的污染物进入河道内，影响了河道排污口的排污效果。实地考察结果显示，河道内依然有少量鱼群存活，河道两侧有少量挺水植物生长，整个河道内并无任何沉水植物生长。
3.2 生物生态修复治理实施
3.2.1 建立有效的生物膜强化污染物降解系统
工程内的显著污水排放口和雨水口分别为6个和3个，因此为了强化水域范围可接受的点源和面源污染，于河道内设置了35个悬浮球填料以及弹性填料而构成的生物膜水体自净化设备，设备大小为1.0m×1.0m×1.0m的立方体，根据载体的参数和数量计算，显示每个自净化设备的表面积均为100m2。将35个自净化设备分为20个和15个，分别放置于河道汇集面源污染的雨水入河口下游和因为河道涨水而倒流进入处，以此来实现对污染物的有效拦截降解。
3.2.2 建立水生动物生态系统
在对河道的水生动物现状进行调查时，发现由于河道的富营养化较为严重，甚至在部分高温天气还会出现水体缺氧以及黑臭等情况，因此根据河道的水质以及水量等实际情况建立了健全的水生动物生态系统。本次工程分为三个阶段，共计投入了1500kg滤食性鱼类，4000尾杂食以及肉食性鱼类，同时投放了2800kg螺蛳，确保食物链的延长，同时也有效降低了蓝藻水华的发生几率。
3.2.3 建立水生植物生态系统
根据河道的实际情况以及景观效果，于河道内设置了挺水植物栽培区，并对栽培的挺水植物类型进行如下设计：于河道周边建设了面积为3800m2的挺水植物栽培区域，并选择了千屈菜、芦苇、梭鱼草、黄花鸢尾以及花叶芦竹等作为主要种植的挺水植物，针对所种植的水生植物进行系统化的管理，提高植物的成活性和生物量。同时，根据植物的生态位
以及温型，结合河道的环境条件对沉水植物的栽培品种进行了系统性的设计，并提前进行了试验栽培工作，结果发现金鱼藻、黑藻、苦草以及菹草等沉水植物可以良好适应河道环境。
3.2.4 设置河道曝气系统
在对河道污染因素进行调查时，发现工业废水、生活用水以及含有面源污染物的雨水是导致河道水质污染的主要因素，尤其是针对强降雨时由强排泵站所排出的污水，对于河道的水质产生了巨大的影响，甚至是造成河道水质出现明显周期性恶化的主要因素。因此，为了有效避免由于温度上升而造成的水体缺氧，破坏水生动物生存环境的问题，工程设置了河道曝气系统，以此来实现对河道内氧气的增加，将螺旋风机放置于水面，同时连接了6个曝气盘，为河道内的水生动物生态系统平衡维护产生了积极的影响。
3.3 治理效果分析
在对河道治理效果进行分析时，本研究随机选取了河道生物修复期间内的5个取样点，并针对不同指标进行了观察和分析。
从透明度来看，其作为衡量景观水质的主要指标，通过对不同时间河道水质透明度变化的调查，发现水体的透明度平均水平为47.5cm，随着2月以及3月沉水植物的种植以及生长，河水透明度在4月份达到了最高值，其范围为61～84cm，随后则呈现出了下降趋势，但下降幅度并不显著，且始终保持较为稳定的状态，见图1。
从溶解氧含量来看，河道未进行治理是的溶解氧含量水平为687mg/L，而经过生物生态修复治理后，发现河道的溶解氧含量随着温度以及时间的变化而发生了改变，除了8月份的溶解氧含量水平相对较低，整体溶氧量均达到了5mg/L，且在9月和10月达到了10mg/L以上，说明河道内的水质得到了显著的改善，测量结果见图2。
除此之外，还针对河道的化学需氧量、氨氮量以及总氮量等指标进行了检测，结果显示各项指标均明显优于河道治理工作开展前，说明生物生态修复治理工作在水系水体环境的治理工作中发挥出了较好的应用效果，为提高普陀区桃浦镇北环水系水体治理水平产生了积极影响。
4 结语
综上所述，水环境治理是一项长期且艰巨的环境保护工作，随着近年来人们环保意识的不断转变如何实现对水环境的有效治理成为了社会可持续发展背景下的重要课题。本研究在对水环境治理的过程中，主要采取了生物生态修复技术实现了对普陀区桃浦镇北环水系水体的全面规划，并從建立水生动物和水生植物生态系统等方式开展了全面的修复治理工作。通过对生物生态修复技术应用，发现其可以有效改善治理范围的水环境，为提高城市的水环境治理能力产生了积极的影响。
【参考文献】
【1】纳云.浅议生物膜技术在水生态修复与自然水体水环境治理中的应用[J].农业与技术，2016，36（17）：24-25.
【2】于东兴.石羊河流域六河水系水循环模拟与生态修复研究[J].甘肃水利水电技术，2017，53（2）：1-3.

-全文完-