城市景观河流生态环境综合治理技术研究

2017-03-08 04:10乔群博
黑龙江科学 2017年11期
关键词:点源底泥河流

乔群博,刘 烨

(岭南园林上海设计研究院,广州 002717)



城市景观河流生态环境综合治理技术研究

乔群博,刘 烨

(岭南园林上海设计研究院,广州 002717)

从恢复河流生态系统的角度,提出用环境工程和生态工程手段相结合的城市景观河流生态环境综合治理思路,并对城市河流内源及外源污染的控源截污技术及水生态修复技术进行了研究和探讨。

城市景观河流;生态修复;河流治理

1 城市景观河流的功能

1.1 生态功能

河流对流域内水、养分及各类物质的吸纳、运输和扩散作用是河流生态系统形成良性的动力,城市河流在生态功能方面主要体现为河岸植被的水土保持功能,对城市局部气候的调节功能。

1.2 社会功能

城市河流生态系统对维持人类生存和满足其需求而提供的社会功能包括水源供给、土壤改良、货物航运、防洪、抗旱及河滨带的防灾避难功能。

1.3 文化功能

对在河流边世代生活的居民,城市河流不仅是休闲、游憩的场所,被赋予更多的是河流景观的文化底蕴,是当地地域性文化特征和历史规律的展现。

2 城市景观河流治理存在的主要问题

2.1 水文环境问题

硬化和渠化等工程手段,破坏了河道原有的水文地质地貌,削弱甚至隔离了河道与地下水的交互,使河流的水调节功能严重衰退,泥沙会在下游大量沉积和淤塞。

2.2 河流景观问题

改变了原有驳岸的形态和植物群落,河岸的生态功能减弱,削弱了自然景观的视觉性。

2.3 水生态问题

硬质河道改变了水生和陆生环境,自然缓冲带被石砌护坡和河堤所代替,河滨带动植物生境廊道被切断,降低了生物的多样性,减弱了河流的自净能力,加之河流污染日趋严重,河流水生态环境遭到严重破坏。

2.4 流域土地利用问题

滨河地带的亲水性增加了房产开发的聚集效应,部分开发侵占或改变原有河道结构,使河道过水断面的水量大幅减少。大范围的场地开发建设产生的硬化场地,削弱了下垫面对雨水径流的海绵作用,对城市防洪产生了巨大的压力。

3 城市景观河流生态综合治理技术

3.1 点源污染治理

城市河流点源污染主要为工业和生活污水直排或漏排,其成分复杂,并呈现一定的季节性和随机性。针对点源污染治理的截污技术,主要有混合截污管网的优化运行和溢流污水的阻控技术。

3.1.1 截污管网的优化技术

混合截污管网优化技术是根据城市管网建设与整体规划,利用计算机构建模型,主要是解决管线平面优化布置和管道系统优化设计。

3.1.2 溢流污水的阻控技术

当大暴雨来临,雨水径流汇集产生的雨污超过污水处理厂或污水收集系统处理能力时,溢流污水进入溢流井后,从贮水池返回污水处理厂,过量溢流水会在旋流分离器和沉淀池中处理,然后再消毒排放。

3.1.3 分散点源污染河岸阻控技术

城市河流分散点源污染的特点主要为污水排放量小,水质水量波动大,且污染整治难度大。城市河流分散点源污染河岸带阻控技术针对未进入市政管网覆盖范围的污水,使用埋地式生物净化槽和地上河岸带生态绿地。

分散点源污水经格栅和调节池进入,截留大颗粒物后污水进入厌氧滤池,有机物质经酸化水解作用被分解为小分子或可溶性物质,厌氧滤池出水经曝气充氧后,出水进入河岸带绿地,起到再利用以及净化截留等作用,最后进入受纳水体。

3.2 面源污染治理技术

城市河流面源污染指城市分散污染源大面积的分散排放。通过雨水径流、土壤侵蚀、农田排水、地下淋溶等形式进入河流所造成的污染,其中坡面径流带来的污染物和农田灌溉水是水体污染的重要来源。

3.2.1 人工湿地

人工湿地技术主要是利用填料的过滤、沉淀等作用,植物的根部对氮、磷的吸收作用,微生物分解、吸附和转化作用,对雨水径流进行处理的一种污染控制技术。分为表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地三类。根据需要处理污染物的不同,搭配不同种类的植物进行配置。

3.2.2 生态滤岸

生态滤岸技术是指对河滨带的基质进行生态构建形成,以植物缓冲带和岸边渗滤系统组成的生态驳岸。

3.2.3 梯级阻控

城市雨水径流污染梯级生态阻控技术,主要是指在雨水径流形成后,通过天然或人工干预,使其依次流经彼此相邻的河带不同梯级区域,达到降低径流冲刷力、增加下渗、削减径流污染的目的。

3.2.4 人工曝气

人工曝气复氧技术是指人工向水体中充入空气或纯氧,增加水体中溶解氧的含量,以改善水质的一项技术。具有效果好、投资与运行费用相对较低等优势,但在实际应用过程中,受水位影响较大。

3.2.5 生态浮岛

生态浮岛技术是将水生植物种栽植于水面的基质上,利用水生植物吸收作用以及植物根系生物膜,改善水质、控制水体污染的一种水体原位修复技术。

3.3 內源污染治理

3.3.1 底泥疏浚

底泥生态疏浚技术是指利用专用的疏浚设备移除污染河道底泥,为河流生态系统恢复创造条件。该技术短时间内能达到对河道内源污染的最佳控制效果,具有迅速增加河流水体容量,处理污染见效快等优点,但在实际应用中存在着工程量大、投资费用高、疏浚深度难以精确控制、易造成沉积物再悬浮污染水体等问题。

3.3.2 底泥生物修复

底泥生物修复技术是指利用沉水植物或对河道底质进行改良,降低底泥环境中氮磷营养盐、重金属或有毒有害物质的含量,以恢复水体生态功能的生态修复措施 。

底泥生物修复技术投资少、影响小,能平稳构建和修复水生态系统,同时也存在着一定的局限性,如受到生物生长的周期性影响,难以短期见效。

3.3.3 生物制剂原位净化

生物制剂原位净化技术是指通过向污染水体中投加复合菌种来调控水体中生物群体组成和数量,最大程度地恢复河流自净能力的一种河流水体生物修复技术。生物制剂原位净化技术具有低廉、无毒副作用、降解污染物较为彻底等优点,但其应用还存在着一定的局限性,如掌握生物制剂的配比、投加量以及投加频率,达到最佳净化效果目前还很难达到。

4 研究展望

城市景观河流生态环境综合治理在生产实践中得到了大量的应用,未来城市河流景观综合治理会在以下几方面进行深入探索:第一,坚持以近自然恢复手段为主的设计理念,运用先进的技术成果,确保工程技术措施全面实施,并发挥其最大的修复效果。第二,城市景观河流综合治理基础理论研究的完善。尽管生态学已经在很多工程中得到应用,但在城市景观河道治理中的研究不够深入。第三,城市景观综合治理提供的大量河道断面数据、水生态监测数据,在构建城市智慧水环境的基础上,将结合大数据分析,进一步完善智慧城市的建设。

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Study on comprehensive management technology of ecologicalenvironment in urban landscape river

QIAO Qun-bo, LIU Ye

(Lingnan Garden Shanghai Design and Research Institute, Guangzhou 002717, China)

From the perspective of restoration of river ecosystem, this paper puts forward the idea of comprehensive management of urban landscape rivers combining with environmental engineering and ecological engineering, and analyzes the source pollution of urban rivers and water ecological restoration technology has been studied and discussed.

Urban landscape river; Ecological restoration; River management

2017-04-28

乔群博(1986-),男,硕士,园林生态规划师。 刘烨(1986-),女,硕士,所长。

S157

B

1674-8646(2017)11-0174-02

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