浅谈黑臭河道水生态环境健康构建技术

蒋浩

摘要：本文分析了南大仙林校区河道的污染状况，结合校区整体的建设风格，以简单为主题，用简单、简约、简洁的设计指导思想，将生物营造为主的治理途径以实现接近自然健康循环的河道水生态系统，并配套相应的生态运行管理模式，旨在為生态文明城市建设提供一些案例，以便大家共同探讨。

关键词：河道；水生态；构建技术；运行维护

一、区域分析

南大仙林校区水生态环境健康营建项目水体主要由天籁湖及河道2部分组成，位于远东大道两侧，水面面积25452㎡；平均水深2.0m。河道宽15m左右，长约1.3km。校区河道水源主要来自九乡河，经泵站抽水进入，其次是校园区域面源水。溢水坝将水体分为多个部分。

河道水体流动差，水位较深，水体透明度小，植物生长较少，水体富营养化严重。天籁湖区域藻类含量高，浮萍为主要的初级生产者，水体中只能生长漂浮植物，水体发黑，有臭味，为水体衰老后期特征；水体下层溶解氧缺乏，不利于水生动物生长繁殖，水质为劣Ⅴ类。

二、构建技术依据

影响校区河道水体的关键因素有水位较深、水体透明度差，不利于水生生物生长；水体流动性差，水体溶解氧缺乏；河道底质较硬，不利于底泥微生物的附着与生长，从而影响水体营养物质的转化与固定；河道无水位变化，底质较硬，地形单一，影响水生植物的生长与繁殖。

基于以上现状，采取以下方法措施，为水生植物、动物、微生物创造良好的生存环境，达到水体生态环境的良性循环。

三、构建技术节点控制

（一）底泥改善

首先排水干塘，用大功率水泵将河道中水排干，同时用电网对水体中杂鱼进行清理捕捞；河道湖塘水排干后，对河道湖塘进行微地形塑造及底质改善，水生植物种植区的砂石进行清理可堆放构建微地形，零星堆造水下小岛，创造适宜植物生长的多种环境；特殊区域进行底质客土改良，在种植区填入黄土，以适宜水生植物的生长；同时对河床底质进行化学环境改造，在底质中投入碳酸钙和纳米固磷材料氯化钙，改变水体底泥化学环境。

（二）溢流坝

河段5道溢流坝，每道溢流坝之间有0.5～1米的落差。结合河道及周边环境改造，在每道溢流坝上开设出水口，形成跌水效果。在降低水位利于沉水植物生长的同时，使水流集中流出，加速水体的流动，增加水体溶解氧。

（三）水动力循环

本项目采用泵站提水的方式促进水体循环流动。在之音塘下游拐角处靠驳岸边设置一座集水井，在迎水面设置一道引水口，设置可控制闸门及过滤网。

上游循环水采用160m3/h的水泵利用直径200mm的PE给水管将循环水提送至天籁湖北侧，管道顶端处密封，出水孔采取50个20mm的30°仰角在管道末端均匀打孔分布，出水管周围铺150mm厚的鹅卵石，防止出水对底泥的挠动。

下游循环水采用200mmPE给水管从之音塘上游溢流坝处收集将循环水输送至河道末端，利用水位高差形成的压差，以及水流循环的水动力，形成回流促进水体流动，途经科研楼处的生物纤维装置进行净化处理后再流经集水井形成循环。

（四）生物纤维

生物纤维采用沉水式生物绳净化装置放置于下游河道及取水口附近，吸附和降解水体中的有机物，配合水体循环装置，可以有效地降低水体负荷，提高透明度。

生物绳采用PP+K-45型号，生物绳净化装置结构主体为钢制骨架，净化箱体利用生物绳所围成的内部空间形成一个相对的缺氧环境，外部溶解氧相对较多，内部和外部分别为厌氧菌和好氧菌提供生长附着环境。

（五）移动式曝气设备

曝气设备的开启可为水体增加溶解氧，既有利于水生动物的生存，又可改变水体化学环境。在河道上游大面积开阔区域设置两套曝气装置。

（六）水生植物群落构建

基于基底改造和水环境的改善，在工程区种植水生植物逐步构建水生植物群落。水生植物群落配置原则以乡土种为主，少量配置引进种。在人工干预下，逐步形成挺水植物-浮水植物-沉水植物多层次的水生植物群落结构。

四、信息收集

（一）水质自动监测预警系统

为方便管理及数据的采集，水质自动监测预警系统放置于环境学院附近河道。监测数据自动发送到环境学院环境应急中心，然后通过互联网发给用户。

（二）水质定期监测

①监测地点：区域内设4个监测点，1#点位于天籁湖中、2#点位于学生公寓与学生食堂之间的河段，3#点位于之音塘，4#点位于工程区下流池塘5。

②监测方法及指标：每监测点做3个重复，取水及监测深度为水面下50cm。包括PH、BOD、COD、DO、氧化还原电位、电导率、TN、TP、NH3-N、水温、透明度、浊度等指标。

③监测时间及周期：水生植物种植完工后，开始水质的定期监测。每半月在以上监测点测定或取水样测定各水质指标，每月的10日及25日为测定日期。

水质跟踪及垃圾打捞：运行维护期间内，每天由专人观测透明度、水温、水色、风向，预测水质的变化动向。同时，在集水井周围及水坝附近及时打捞垃圾，以免垃圾造成堵塞。

水生动物的管理：当水体中鱼类生长繁殖量过大，影响水生植物生长时，对水中鱼类进行捕捞，降低鱼类密度，减小其对水生植物的影响。

五、结束语

黑臭河道生态环境平衡系统构建技术的关键在于控源截污（污染底泥处理、底质改良等），也是整个生态系统修复的前提和基础，而恢复沉水植物的自净功能却是水生态平衡系统构建的重点，水生动物也是水生态系统平衡链不可或缺的组成部分，控源截污-水生植物群落构建-水生动物群落构建-水生生物群落构建-自动检测系统-长效运行维护的服务型管理模式是城市流域治理的发展必然趋势。

参考文献：

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[2] 张建强，虞晓峰，王世刚.水体生态修复工程在开发区河道管理中的应用[J].浙江水利水电专科学校学报，2010，22（3）：17-18，21.

[3] 何文辉，彭自然，何培民，等.食藻虫控藻引导景观水体生态修复系统的构建与应用[C] 建设世博会美好水环境研讨会会议论文集，上海，2009.54-59.

（作者单位：江苏江达生态环境科技有限公司）