河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)
中國污水處理工程網(wǎng) 時間:2011-12-15 14:04:17
污水處理技術(shù) | 匯聚全球環(huán)保力量,降低企業(yè)治污成本
生態(tài)修復(fù)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,目的是依靠大自然的自我修復(fù)能力,并輔以適當(dāng)?shù)娜斯ご胧,加速被破壞的生態(tài)系統(tǒng)的功能恢復(fù)。河道生態(tài)系統(tǒng)是流域生態(tài)系統(tǒng)的一部分,人類在水利方面對河流的研究和開發(fā)利用已達(dá)到相當(dāng)高的水平,但從生態(tài)角度研’究河道生態(tài)修復(fù)課題是近年才開始的。日本和西方一些發(fā)達(dá)國家起步較早,致力于消除人類活動對河流系統(tǒng)的不利影響,為修復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)做了大量的研究工作。在實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出了河道生態(tài)修復(fù)的八項措施:即恢復(fù)緩沖帶;重建植被;修復(fù)馬蹄形濕地;降低邊坡;重塑彎曲河谷;修復(fù)淺灘和深塘;修復(fù)水邊濕地;修復(fù)河塘等。
1.目前,我國已有少數(shù)地區(qū)進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)方面的研究探索,歸納起來為兩類:一是單純利用植物護(hù)岸技術(shù),二是植物與工程措施相結(jié)合的護(hù)岸技術(shù)。但都還處于初級階段,缺少全方位的多層次生態(tài)修復(fù)研究,更沒有系統(tǒng)的理論指導(dǎo)研究。贛榆縣境內(nèi)有河流15條,其中沭河、朱吉河、沙汪河、龍王河污染較嚴(yán)重。特別是沙汪河、龍王河水質(zhì)已達(dá)到無法灌溉農(nóng)田的程度,河道內(nèi)幾乎寸草不生,各種生物絕跡。近年來,我省正在全面開展河道清淤整治工作,利用這個有利契機(jī),開展河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)的研究,探索在河道整治過程中應(yīng)采取哪些工程、生物等技術(shù)措施,才能保護(hù)河堤岸坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,改善水體質(zhì)量,增加河道生物種群,提高河道本身的自凈功能,建立一個與周圍環(huán)境相互協(xié)調(diào)、協(xié)同發(fā)展,保持社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)系統(tǒng)。筆者以青口河為載體分析河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施。
2 河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)原則
2.1自然原則
使河道完全恢復(fù)受人類干擾前的原始狀態(tài)幾乎是不可能的。河道的生態(tài)修復(fù)趨向于運用自然材料,如使用木樁、拋石、沉石進(jìn)行護(hù)坡護(hù)岸,河堤采用喬、灌、草立體防護(hù)。在河道內(nèi)營造適宜的生物棲息環(huán)境,增設(shè)過魚通道,調(diào)整河道結(jié)構(gòu),宜寬則寬,宜彎則彎,恢復(fù)淺灘與沙洲等,模擬自然狀態(tài),創(chuàng)造良好自然環(huán)境與景觀,促進(jìn)自然生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。
2.2 生態(tài)原則
因地制宜發(fā)展穩(wěn)定塘、人工濕地及生物柵、生物浮島等處理技術(shù),重視河岸植被建設(shè),構(gòu)建河流生態(tài)走廊,治理與控制河堤水土流失,在水域內(nèi),種植各種喜水、耐水植物,發(fā)展水生動物,提高水域生物凈化功能。既可降低費用,嘆可實現(xiàn)對污水處理工程難以處理或處理費用較高的污染物的有效控制,既具有景觀效應(yīng),又可改善局域氣候,提高生物多樣性保護(hù)等生態(tài)功能。
2.3 整體景觀原則
生態(tài)修復(fù)要從三維空間考慮,統(tǒng)籌進(jìn)行上下游、左右岸,由河底至堤岸多層次立體修復(fù),社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式優(yōu)化與河流各要素恢復(fù)相結(jié)合,統(tǒng)籌考慮沿岸的土地利用、水土保持、水資源利用等多方面的整體要求。
河流生態(tài)修復(fù)工程設(shè)計中應(yīng)考慮景觀美學(xué)要求,合理規(guī)劃河岸帶寬度,控制污染,突出景觀設(shè)計,盡顯回歸自然,將河道景觀與周圍社區(qū)環(huán)境有機(jī)地融為一體,滿足居民的休閑娛樂與親水需求,將治理、凈化、修復(fù)與環(huán)境景觀美化有機(jī)統(tǒng)一,營造人水和諧的生態(tài)空間。
2.4預(yù)防控制污染、保護(hù)水源原則
據(jù)調(diào)查目前對河道生態(tài)環(huán)境造成污染威脅的因素主要來自農(nóng)業(yè)面源污染、畜禽糞便污染、生活垃圾污染、工業(yè)污染和船舶污染。
對于農(nóng)業(yè)面源污染問題:應(yīng)由農(nóng)林技術(shù)部門結(jié)合每年的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)管理工作,在確保農(nóng)業(yè)高產(chǎn)豐收的前提下,對農(nóng)藥、肥料的使用數(shù)量、品種、次數(shù)和質(zhì)量上從嚴(yán)掌握,特別對于農(nóng)藥要盡可能采用高效低毒品種。同時要盡可能結(jié)合水利部門正在大力推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)及農(nóng)作物灌溉定額,引導(dǎo)廣大農(nóng)民自覺采用節(jié)水灌溉技術(shù),堅決杜絕跑馬水,確保藥肥不隨灌溉水溢出田塊而成為污染源。
對于畜禽糞便污染問題:要加強(qiáng)對畜禽業(yè)的日常業(yè)務(wù)指導(dǎo),在大戶集中養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)大力推廣畜禽水產(chǎn)生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖,利用畜禽糞便發(fā)展沼氣,對于面上農(nóng)戶個體養(yǎng)殖產(chǎn)生的畜禽糞便也要采取措施處理,盡可能減少畜禽糞便污水直接排入河道。
對于居民生活垃圾污染:可緊密結(jié)合當(dāng)前新農(nóng)村建設(shè)工作,將生活垃圾集中后統(tǒng)一送往處理場所。另外目前正在全省建立的河道管理長效機(jī)制,同樣有利于減少面上產(chǎn)生的垃圾。
對于工業(yè)污染:可由環(huán)保部門根據(jù)相關(guān)法律法規(guī),嚴(yán)格控制污染企業(yè)的建設(shè),同時利用目前工業(yè)企業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的良機(jī),對原有污染企業(yè)進(jìn)行關(guān);蜣D(zhuǎn)產(chǎn),逐步向無污染工業(yè)過渡。
對于船舶污染:可由水利、交通和港口管理部門加強(qiáng)對船舶的日常管理,提高船民的環(huán)保意識,減少生活垃圾及油污對河道水質(zhì)的污染。
3 河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施淺析
3.1 基本思路
根據(jù)青口河的地理位置及特點,對該河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)必須從以下幾方面考慮,一是進(jìn)行河道生態(tài)修復(fù)后,不能影響整個河道的行洪能力,即在不破壞原坡面的情況下進(jìn)行生態(tài)修復(fù);二是對河堤及灘面進(jìn)行修復(fù)時,應(yīng)選擇快速覆蓋,根系發(fā)達(dá)、抗沖刷能力強(qiáng),適應(yīng)本地區(qū)的喬、灌、草種;三是岸坡消落帶的生態(tài)修復(fù)應(yīng)考慮到防水浪沖刷及魚巢設(shè)置的功能,同時對消落帶植物的選擇要重點考慮;四是對河道整體結(jié)構(gòu)的調(diào)整要回歸自然,宜寬則寬,宜彎則彎,恢復(fù)淺灘和深塘,修復(fù)河邊濕地;五是在不同河段內(nèi)放養(yǎng)水生動物和微生物,種植水生植物,以分解吸收水體中的營養(yǎng)液,達(dá)到凈化水體的功能;六是對沿線的污水口截流分流,使污水雨水分流,杜絕污水入河。
在物種的選擇上要注意選擇適宜本地區(qū)氣候環(huán)境,根據(jù)不同河段土壤成分不同,同時不造成外來種入侵。盡量選擇抗逆性好,管理可以粗放,植物根系發(fā)達(dá),固土能力強(qiáng),環(huán)保效果好,能有效地消除油污、煙塵和有毒化學(xué)物質(zhì)的植物種類,而且立體景觀效果好,植物生長后構(gòu)成的景觀層分明。因此選擇的喬木樹種為:銀杏(Ginkgo biloba)、香樟(Cinnamomum camphora)、垂柳(Salix babylonica)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、苦楝(Melia azedarach、香花槐(Cla- drastis wilsonii)、板栗(Castanea mollissma);灌木樹種為:紫薇(Bignoniaceae)、紅葉小檗(Berberis amuren- sis)、金葉女貞(Ligustrum lucidum)、瓜子黃楊、月季花等;草種為:中華結(jié)縷草(Zoysia sinica)、狗牙根(Cyn- odon dactylon)、畫眉草、紅花草、菖蒲、毛莨、水蔥、扁桿草、蝦草、睡蓮等。
3.2 生態(tài)修復(fù)技術(shù)
首先,結(jié)合青口河清淤整治工程制定修復(fù)計劃,分段制定科學(xué)的調(diào)整河流結(jié)構(gòu)修復(fù)方案,按照宜彎則彎,宜寬則寬,入水相親,和諧自然的思路。在保證水利工程作用的前提下修復(fù)河道結(jié)構(gòu),恢復(fù)河道生態(tài)功能,使退化的河道生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)到與其原有能保持自然潛能狀態(tài)極相近的狀態(tài)。
3.2.1上、中游段 因該段河面較寬,有不少淺灘、深塘等,應(yīng)順自然彎曲河道疏通河道中泓,并修復(fù)淺灘、深塘、水邊濕地等工程措施,調(diào)整河道結(jié)構(gòu)。植被措施布設(shè),河堤、灘面以用材林、經(jīng)濟(jì)林為主,主要栽植楊樹、水杉、板栗、銀杏。堤肩以銀杏、水杉間種,間距4m,灘面及內(nèi)外堤坡栽植楊樹、板栗,靠近水面為楊樹,株行距為2m×2m,板栗為5mx5m。按照誰承包,誰栽樹管理收益的原則簽定承包合同。河道水面放養(yǎng)水生動物和微生物,種植水生植物,在淺水區(qū)、濕地區(qū)種植濕生植物,草種選擇菖蒲、水蔥、扁桿草、毛莨等。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3.2.2城區(qū)段該段生態(tài)修復(fù)突出景觀設(shè)計,建造親水景觀,以人為本,人水相親,滿足城市居民親水愿望,提高河流生態(tài)系統(tǒng)的休閑娛樂價值,改善人居環(huán)境質(zhì)量。擬定修造護(hù)河石欄桿、親水平臺,布設(shè)石桌石凳、休息綠地等。兩岸防護(hù)堤、灘面以喬、灌、草立體防護(hù),喬木選擇銀杏、香樟、水杉、垂柳;灌木選擇紫薇、紅葉小檗、金葉女貞、瓜子黃楊、月季花等;草種選擇中華結(jié)縷草、狗牙根、畫眉草、紅花草;水生植被選擇睡蓮、水葫蘆、蝦草等。布設(shè)方式堤肩以香樟、銀杏間種,間距4m,灘面栽植2行垂柳,株行距為4m×3m;迎水坡正常水位線以上以“品”字形栽植灌木紅柳2行,株行距0.6mxO. 6m,防止浪蝕,堤肩到灘面沿等高線布設(shè)一條“~”形灌木帶,樹種以紅葉小檗和金葉女貞(瓜子黃楊)混交。坡面及灘面種植草坪護(hù)坡,灘面至正常水位線以畫眉草為主,灘面以上至堤防坡面以紅花草、結(jié)縷草、狗牙根覆蓋。將城區(qū)段修造成河道景觀與周圍社會環(huán)境有機(jī)地融為一體,無論是護(hù)河欄桿、親水平臺和綠地景觀,還是開放的水面均為城區(qū)居民提供生活、休閑、棲息場所。
3.2.3下游段 青口河下游段鹽份含量較高,適宜種植的物種較少,,兩岸堤肩、灘面以苦楝、香花槐間,種,株行距4mx3m,迎水坡正常水位線栽植紅柳2行作為放浪林,株行距0. 6m×0.6m;背水坡、護(hù)堤地種植刺槐、苦楝,株行距3mx3m,坡面以中華結(jié)縷草或大穗結(jié)縷草等耐鹽性強(qiáng)的植物護(hù)坡。
3.3 管護(hù)措施
3.3.1 明確職責(zé),競標(biāo)承包。河堤背水坡角以外6m至臨水坡角以內(nèi)15m,為護(hù)堤范圍,公開向農(nóng)民招標(biāo)承包,一包30年,承包后按水利部門規(guī)劃要求進(jìn)行日常管理,看管樹木花草,防止人畜破壞。
3.3.2明確效益分配辦法,用材林、經(jīng)濟(jì)林成材收益分配,承包戶得8成,水利部門提留2成作為苗木更新儲備金。
3.3.3 建立審批制度,護(hù)堤喬木成材后,需要采伐時,承包戶必須提出申請,經(jīng)水利部門核實,林業(yè)部門批準(zhǔn)方可采伐,否則按森林法、水法論處。
4 結(jié)語
河道生態(tài)修復(fù)應(yīng)是一個完整的生態(tài)系統(tǒng),它不僅包括植物,還包括動物及微生物,系統(tǒng)內(nèi)部之間以及系統(tǒng)與相鄰系統(tǒng)間均發(fā)生著物質(zhì)能量和信息的交換,具有很強(qiáng)的動態(tài)性。真正意義上的生態(tài)修復(fù)應(yīng)該是在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,以營造邊坡及河道內(nèi)生物多樣性為目標(biāo)。在水一土一生物之間,形成物質(zhì)、信息和能量循環(huán)體系,通過良性循環(huán),進(jìn)行自我組織和自我修復(fù),使生態(tài)修復(fù)不僅具有景觀效果,還能修復(fù)受污染的河流水體,提高河流的自凈能力,從而為整條河流生態(tài)系統(tǒng)的健康提供保障。
該河道生態(tài)修復(fù)技術(shù)僅從植被措施的角度考慮,這些技術(shù)還不是真正意義上的生態(tài)修復(fù)。要重建一個健康的河道生態(tài)系統(tǒng),除采取工程和植被措施外,還必須有選擇地放養(yǎng)水生動物及微生物,恢復(fù)生物的多樣性,重建生物生態(tài)鏈。河道生態(tài)修復(fù)是目前國內(nèi)外水環(huán)境修復(fù)研究的一個熱點和難點。對于通過人工干預(yù)修復(fù)后的水環(huán)境難以保持長期的穩(wěn)定性,因此,河道生態(tài)修復(fù)后水生系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理技術(shù)有待于更進(jìn)一步研究探討。