農村水環境治理與生態修復研究——以姜堰市馬溝河為例

朱芳芳，袁根勤，張 景

（1.江蘇省姜堰市環境保護局，江蘇 姜堰 225500；2.江蘇省泰州市環境保護局，江蘇 泰州 225300）

1 引言

2010年，國家在“以獎促治”工作的基礎上，采取農村環境連片整治與分散治理相結合，在江蘇等8個省份率先開展了農村環境連片整治示范工作。姜堰市被列為江蘇省16個連片整治示范縣（市、區）之一，白米鎮新華村的馬溝河因環境污染問題突出成為此次連片整治實施的工程之一。通過采用生態工程措施，恢復了河流自然生態屬性，水環境整治成效顯著。

1.1 區域概況

新華村地處淮河流域，全村共有居民998戶，人口3386人，村域面積4.07km2，其中耕地面積17.93hm2，主要產業結構為農業和鄉鎮企業。農業以水稻、小麥、油料、蔬菜種植為主，蠶、家畜、家禽飼養及水面養殖為輔。區域內現有各類工業企業23家，主要為機械加工類企業。

1.2 氣候特征

姜堰市屬于北亞熱帶季風氣候。季風環流氣候影響顯著，四季分明，冬夏較長，春秋較短。常年平均氣溫14.5℃；年平均降水量991.7mm，年平均雨日117d；年平均日照時數22059h；無霜期215d。全年氣候溫暖，光照充足，雨水充沛，農業氣候條件優越。

1.3 河流概況

馬溝河位于白米鎮新華村境內，南側不通，北側通過涵洞與老通揚運河相連。河面寬3～20m不等，長約1055m，常年水位在1.0～1.5m左右，淤泥層較厚，河水容量約1.5萬t。河道駁岸以生態駁岸為主，整體坡度較陡，岸頂與水面落差1.5m左右，岸邊以蘆葦，鄉土喬灌木為主，局部泥土裸露。河水水源以降雨、地表徑流及地下水補充，同時接納周圍居民生活污水和附近工廠工業尾水。河水長期黑臭，對河流周邊生態環境及村民身心健康產生極其不利的影響。

2 水環境問題成因分析

2.1 水環境容量小，水流緩慢

馬溝河蓄水量僅1.5萬t，環境容量小，易于遭到破壞和惡化；且其為老通揚運河小支流末端，缺乏優質水補充，水體置換率低下。由于河水流動緩慢，長期蓄積導致河水發黑發臭，河底淤泥累積。

2.2 水生動植物稀少

經調查，岸邊有零星的灌木、喬木；挺水植物較少，零星分布少量蘆葦和茭草；沉水植物有少量狐尾藻、眼子菜、金魚藻；浮水植物有水鱉、浮萍；而魚蝦、螺絲、河蚌等基本絕跡。水生動植物因缺少適宜的生長環境，物種大量減少，生態平衡遭到破壞，生態自凈功能基本喪失。

2.3 沿河污染源多

根據調查，馬溝河沿途共有各類工業、生活污水排放口16個。部分河段有油污、生活垃圾等漂浮物。根據水質檢測，河水中COD、氮、磷物質含量豐富，成為導致水體黑臭的主要原因。

3 水環境整治的條件

3.1 籌措資金，加強農村環境綜合整治

姜堰市政府對農村環境治理問題高度重視，積極落實中央“以獎促治”、“以獎代補”政策，整合各方面農村環境整治資金，加強農村環境基礎設施建設，對農村環境進行綜合整治。

3.2 加大工業企業污染治理力度

環保部門加強對附近工廠的監管，確保企業廢水治理設施正常運轉，廢水經處理達標后方可排放。對發現的偷排、超標排放等違法行為予以嚴厲打擊，促使相關企業在發展中要做到合法排污、正確排污，增強社會責任感，實現節能降耗、污染減排。

3.3 積極進行農村環保宣傳

采用各種新鮮、寓教于樂的形式進村入戶進行宣傳，通過長期的、潛移默化的環保宣傳使農民知道更多的環保知識，加強了農民的環保意識，增強保護環境的主動性。

4 水環境整治的措施

根據姜堰市農村環境連片整治規劃，針對馬溝河污染現狀以及河流功能狀況，采用厭氧+好氧+組合生態技術進行綜合治理，修復水體生態系統，恢復河道自凈能力。水中的氮、磷等污染物通過生化分解和生態系統的吸附、吸收、轉化，能有效改善水質［1］，實現水生態修復系統與河道整體景觀的和諧統一。

4.1 厭氧部分

主要采用建立軟隔離墻+生態浮島濾床技術，隔離出一個緩沖過濾處理區，對污水進行初步厭氧處理。首先對河道邊所有排污口進行規范化整治，結合馬溝河地貌特征，在保留的排污口位置設置隔離緩沖預處理區。采用“軟隔離墻+生態浮島濾床”進行緩沖過濾預處理，同時利用浮島上的植物根系有效的吸收污染物，對污水進行初步過濾凈化。浮島載體用纜繩固定在沿岸固定樁上，浮島上嵌植菖蒲、莎草等去污能力強，景觀效果好的挺水植物、濕生植物［3］。浮島中的水生植物根系互相交錯形成網絡狀的微生態小環境具有典型的活性生物膜功能，具有很強的凈化水質能力，對多種污染物有很強的吸附、分解、吸收、富集能力。浮島既是魚類安全的產卵床，也是小魚的棲身地，水中的浮游植物成了魚餌。人工生態浮島本身具有遮蔽、渦流、飼料等效果，構成了魚類生息的良好條件，可以改善水體的生態環境。浮島上的水生植物又能引來昆蟲及鳥類，完善食物鏈，并為它們生息繁殖創造良好條件。

4.2 好氧部分

主要采用有動力潛水推流曝氣機對污水進行好氧處理。通過浮島軟隔離對河道的水流進行分切，使水流繞著浮島環形循環流動，加大水中溶氧量，使污水與水生植物、微生物往復接觸，充分進行物質交換，進一步去除污染物。

4.3 組合生態技術

主要利用馬溝河10000m2水體，構建氧化塘，利用土壤——植物——微生物構建氧化塘生態系統，對污染物尤其是氮、磷進行有效的講解、吸附、吸收轉化，對厭氧、好氧處理后的污水進行深度處理，確保達標排放。

4.3.1 河面清潔和河道清淤

清理河面漂浮物及對河底已經發黑和發臭的淤泥進行清理。在岸邊設置淤泥干化場，待淤泥干化到一定程度后，再作為植生袋的填裝材料。

4.3.2 生態護坡

對現有的岸坡進行生態化改造，能提高河道的自凈能力，恢復河道生態系統的完整性和多樣性［2］。在岸坡較陡區域利用植生袋種植基在離岸邊1.5m處構建圍擋，利用疏浚底泥填充入河岸和植生袋間區域，形成常水位約0.3～0.5m的水生植物種植區。種植蘆葦、菰草等挺水植物，同時輔以種植水鱉、金魚藻等土著浮水、沉水植物。不同季節的植物群落之間以適當的面積分隔。通過植物的生長，既能在植物根際區形成有利于營養鹽輸出的微生物群落，有效分解水中有機物質；又能有效抑制暴雨徑流對邊坡的侵蝕，提高邊坡的穩定性和抗沖刷能力；還能有效增強環境景觀協調性。

4.3.3 管理維護

所選植物以本土植物為主，兼顧耐寒物種且根據不同植物特點，布置不同植物搭配，其對底泥中污染物生長抑制作用具有較好的適應性，可以較好的生長。初期加以人工輔導調整種群結構演變，抑制個別品種的瘋長，當整個河區的生態系統成熟以后，無需人工干擾即可保持生物多樣性結構穩定。每年夏秋冬季節應對浮島植物進行2～4次收獲，一方面可加快湖泊氮磷數量輸出速度，另一方面可加快植株更新速度，防止植株老化，改善植物浮島景觀。注意檢查和防范挺水植物漂浮不扎根等現象，防止人為套養、捕撈，冬季適當收割、打撈，減少有機物的層積。

4.3.4 工程概況

在治理過程中植物總種植面積約6000m2，其中挺水植物、沉水植物、浮水植物按照8∶1.5∶0.5比例種植；建成各規模生態浮島60個，其中載體面積約300m2，固定浮島用纜繩2250m；使用植生袋680個，所需河中心底泥約410m3；配套有動力潛水推流曝氣機4臺；放養了適量的魚蝦類等水生類動物，螺類、蚌類等底棲類動物，實現了水邊、水中、水底的生物多樣性，修復了河道的生態系統。通過生物鏈的作用，能夠消化和吸收污染源，增強水體的自凈能力，處理后的水質達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。

5 結語

通過采用厭氧+好氧+組合生態技術使馬溝河的水環境得到有效治理，解決了新華村生活污水與工業尾水治理問題，實現了水生生態系統與河道整體景觀的和諧統一，受益范圍覆蓋了整個新華村，受益人口3386人。

該生態治理工程的工藝選擇、設備布置、生物配置等可操作性強，運行費用低，可以廣泛應用于新農村建設中亟需解決的農村水環境治理工程，助推新農村的生態文明建設。

［1］王世和.人工濕地污水處理理論與技術 ［M］.北京：科學出版社，2007.

［2］王慶海，段留生，李瑞華，等.幾種水生植物凈化能力比較［J］.華北農學報，2008（2）：63～64.

［3］陳 通，王兵華.淺析中小河道的生態護坡［J］.科技傳播，2011（6）：41～42.