生态修复技术在湖泊污染治理中的应用.doc

生态修复技术在城市内湖污染治理中的应用 杨晓宇 （福建省建筑设计研究院 福州 350001）摘要：本文以城市内湖水体环境生态修复工程为例，通过采取外源与内源控制，工程与生态措施相结合的综合治理方案，逐步使水体生态系统服务功能得到修复，从而构建富有生机的水下森林。关键词：生态措施 生态系统 水下森林1、 工程概况 本工程是一个以城市景观为主的城市内湖，生态修复湖面320000m2，清淤完成后平均水深1.74m，库容55700m3，集雨面积达16.59km2。随着环湖土地大量开发，周边污染源源不断进入，湖区水位并没有明显降低，湖面已被水浮莲密集覆盖，通过水质检测其主要水质指标全部超标，已经成为严重富营养化的湖泊，极大影响了湖泊的城市景观效果，为改善湖区周边的人居环境质量，实施湖泊的综合整治工程已势在必行。2、 综合治理技术措施 从以往富营养化水体的治理与修复实践案例分析，采用单一技术治理富营养化水体的成效有限，因而选择采用外源与内源控制，工程与生态措施相结合的综合治理方案。目前，此湖正在实施污水截流，初期雨水截流及净化，生态引水及底泥疏浚等综合整治工程。通过以上综合整治措施，可以有效控制外源污染的输入量和污染物的富集与释放，增强底泥对水体的净化能力，增加水体的复氧能力，使湖区水体水质在较短时间内有明显改善。但湖区内必须建立健康的水生生态系统，才能长期有效地控制内源污染。3、水质和污染源分析通过下表的水质检测数据可以看出，其主要水质指标全部超标，显示为劣类水质。TN（mg/L）TP（mg/L）氨氮（mg/L）COD（mg/L）盐度4.650.263.657.80.78根据资料查阅及现场踏勘，此湖目前存在的主要污染源还有：地表径流污染和污水处理站尾水污染。其中地表径流污染主要由于其周边集雨面积较大，尤其是农村生活社区、农田及绿化地表径流是该湖污染负荷的主要来源。近几年，该地区降雨径流监测显示，各类城市降雨径流中的氮磷浓度差异较大，总氮，硝态氮，氨态氮与总磷的平均含量范围分别为1.966.77mg/L、0.624.89mg/L、0.351.18mg/L和0.040.66mg/L。根据现有的污水处理站的资料分析，现有3座污水站尾水排放入湖，排放量为32800m3/d，排放标准为一级A。4、 水体生态修复技术措施 此湖水体生态治理主要含6个部分：生态拦截 污水处理站尾水入湖口处理措施 水下地形改造 底质改良 生态系统构建 漂浮湿地。4.1 生态拦截4.1.1 生态集雨湖区水体其中的主要污染为面源地表径流，采用雨水生态收集过滤渠净化路面及绿化带来的入湖污染负荷。4.1.2 环湖生态湿地带 对于不易收集或集中入湖的漫流形式的地表径流，采用构建环湖生态湿地带的技术措施，过滤初级地表径流。4.2 污水处理站尾水入湖口处理措施4.2.1 生态浮岛净化系统 采用生态浮岛净化入湖污水，在达到水质净化的同时，又具有较好的景观效果。4.2.2 复合湿地净化系统 为最大量的削减污水处理厂的尾水，采用表流湿地深度过滤污水，提升水质量标准。表流湿地的净化作用主要体现在：植物吸收、微生物分解、物理吸附。4.3 水下地形改造 借助清淤工程开展，营造合理的水下地形，由陆域、湖滨区（0-40cm）、浅水区（40-100cm）、过渡区（100-150cm）、深水区（150cm以上）组成的多生境条件的水下地形，有利于生物多样性的恢复。4.4 底质改良 底质消毒主要是杀死一些土壤表面的藻类孢子以及一些有害病原菌；底质改良主要对底质 pH等进行改善。经过底质预处理，可中和底泥中的各种有机酸，改变酸性环境，起到除害杀菌、施肥、改善底质的作用，含有水生动、植物生长发育所需的全部常量元素和大部分微量元素，这些元素都以离子状态存在，能被水生动、植物所利用。4.5 生态系统构建4.5.1 沉水植物构建 沉水植物是水体中的生产者及动物生境条件的营造着，在水生态系统中具有重要作用。本案从湖区水深及功能定位选取沉水植物的种类及栽培区域。 浅水区（0-80cm）构建水生草皮系统；过渡区（80-150cm）构建水生森林I型；深水区（150cm以上）构建水生森林II型。4.5.2 水生动物生态系统的构建完善生态系统的食物链和食物网结构，实现水体生物多样性。通过滤食浮游藻类，有效控制蓝藻水华； N、P通过藻类营养级转化，以鱼产量形式得到固定，进而达到净化水质目的。 4.5.3 水生微生物净化系统 水生微生物在水生态系统中具有重要作用，实现了营养物质（污染物）从有机向无机的转化，有效分解水体中的悬浮物、沉积物、动植物遗体、碎屑等，因此，在建设生态系统的最后，完善有益微生物的种类及数量。4.5.4 滨水湿地带构建 湖区水系的景观功能是本案打造的重点，依据陆域景观的不同，合理搭配适生、水生植物形成自然、生态的湿地景观，同时兼顾一定的水质净化效果。 4.6 漂浮湿地 漂浮湿地是采用漂浮物质及种植土拼着而成，可以漂浮在水面上，可移动也可以固定，栽培植物的种类可以是草皮、水生植物甚至是小型的灌木等。在湖区内构建漂浮湿地，具有一定的水质净化效果，同时提升水域景观。5、水体维护5.1日常维护：枯死植物更新补植、残梗败叶及时清捞、收割长势茂盛植物、及时捕捞动物，并视具体情况适量补充。5.2专业养护：定期对景观湖水质进行检测 检测指标：氨氮、亚硝氮、硝酸氮、总氮、总磷、 CODMn、叶绿素a、浮游植物、浮游动物等；检测频率：1次/季度，具体检测频率根据实际情况而定。6.注意问题1）流域面积比较大，流域范围内的降雨、人类活动、市政建设活动对湖泊水生态系统具有较大的影响和扰动。2）恶劣天气如台风天气、潮水顶托、强降雨等，使湖区水位超过常水位较长时间和反复次数过多，对湖区清水水生态系统造成破坏。3）人们的放生活动会影响清水生态系统。禁止随意投放草鱼、鳊鱼、鲤鱼等鱼类。4）外来物种如罗非鱼、福寿螺等对水生态系统也有破坏作用。5）生态建设所采用的水生动植物品种均为项目区域土著物种或历史曾有物种，杜绝使用外来种或入侵种，保证湖区的生态安全。参考文献：1.夏宏生，蔡明，向欣 人工湿地净化作用与微生物相关性研究【J】，广东水利水电，2008,3:4-82.郑涛，穆环珍，黄衍初等 非点源污染控制研究进展【J】，2005（2）：31-343.贺锋，吴振斌 水生植物在污水处理和水质改善中的应用【J】，植物学通报，2003年06期4.郑亚西，王关民 湖（库）水体高营养化综合防治对策【J】，重庆环境科学；2001年04期5.杨骏骅 重庆市双龙湖水环境综合治理措施方案评估【J】，学位论文硕士，2005