淺談黑臭河道水生態(tài)環(huán)境健康構建技術

蔣浩

摘要：本文分析了南大仙林校區(qū)河道的污染狀況，結合校區(qū)整體的建設風格，以簡單為主題，用簡單、簡約、簡潔的設計指導思想，將生物營造為主的治理途徑以實現接近自然健康循環(huán)的河道水生態(tài)系統，并配套相應的生態(tài)運行管理模式，旨在為生態(tài)文明城市建設提供一些案例，以便大家共同探討。

關鍵詞：河道；水生態(tài)；構建技術；運行維護

一、區(qū)域分析

南大仙林校區(qū)水生態(tài)環(huán)境健康營建項目水體主要由天籟湖及河道2部分組成，位于遠東大道兩側，水面面積25452㎡；平均水深2.0m。河道寬15m左右，長約1.3km。校區(qū)河道水源主要來自九鄉(xiāng)河，經泵站抽水進入，其次是校園區(qū)域面源水。溢水壩將水體分為多個部分。

河道水體流動差，水位較深，水體透明度小，植物生長較少，水體富營養(yǎng)化嚴重。天籟湖區(qū)域藻類含量高，浮萍為主要的初級生產者，水體中只能生長漂浮植物，水體發(fā)黑，有臭味，為水體衰老后期特征；水體下層溶解氧缺乏，不利于水生動物生長繁殖，水質為劣Ⅴ類。

二、構建技術依據

影響校區(qū)河道水體的關鍵因素有水位較深、水體透明度差，不利于水生生物生長；水體流動性差，水體溶解氧缺乏；河道底質較硬，不利于底泥微生物的附著與生長，從而影響水體營養(yǎng)物質的轉化與固定；河道無水位變化，底質較硬，地形單一，影響水生植物的生長與繁殖。

基于以上現狀，采取以下方法措施，為水生植物、動物、微生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，達到水體生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。

三、構建技術節(jié)點控制

（一）底泥改善

首先排水干塘，用大功率水泵將河道中水排干，同時用電網對水體中雜魚進行清理捕撈；河道湖塘水排干后，對河道湖塘進行微地形塑造及底質改善，水生植物種植區(qū)的砂石進行清理可堆放構建微地形，零星堆造水下小島，創(chuàng)造適宜植物生長的多種環(huán)境；特殊區(qū)域進行底質客土改良，在種植區(qū)填入黃土，以適宜水生植物的生長；同時對河床底質進行化學環(huán)境改造，在底質中投入碳酸鈣和納米固磷材料氯化鈣，改變水體底泥化學環(huán)境。

（二）溢流壩

河段5道溢流壩，每道溢流壩之間有0.5～1米的落差。結合河道及周邊環(huán)境改造，在每道溢流壩上開設出水口，形成跌水效果。在降低水位利于沉水植物生長的同時，使水流集中流出，加速水體的流動，增加水體溶解氧。

（三）水動力循環(huán)

本項目采用泵站提水的方式促進水體循環(huán)流動。在之音塘下游拐角處靠駁岸邊設置一座集水井，在迎水面設置一道引水口，設置可控制閘門及過濾網。

上游循環(huán)水采用160m3/h的水泵利用直徑200mm的PE給水管將循環(huán)水提送至天籟湖北側，管道頂端處密封，出水孔采取50個20mm的30°仰角在管道末端均勻打孔分布，出水管周圍鋪150mm厚的鵝卵石，防止出水對底泥的撓動。

下游循環(huán)水采用200mmPE給水管從之音塘上游溢流壩處收集將循環(huán)水輸送至河道末端，利用水位高差形成的壓差，以及水流循環(huán)的水動力，形成回流促進水體流動，途經科研樓處的生物纖維裝置進行凈化處理后再流經集水井形成循環(huán)。

（四）生物纖維

生物纖維采用沉水式生物繩凈化裝置放置于下游河道及取水口附近，吸附和降解水體中的有機物，配合水體循環(huán)裝置，可以有效地降低水體負荷，提高透明度。

生物繩采用PP+K-45型號，生物繩凈化裝置結構主體為鋼制骨架，凈化箱體利用生物繩所圍成的內部空間形成一個相對的缺氧環(huán)境，外部溶解氧相對較多，內部和外部分別為厭氧菌和好氧菌提供生長附著環(huán)境。

（五）移動式曝氣設備

曝氣設備的開啟可為水體增加溶解氧，既有利于水生動物的生存，又可改變水體化學環(huán)境。在河道上游大面積開闊區(qū)域設置兩套曝氣裝置。

（六）水生植物群落構建

基于基底改造和水環(huán)境的改善，在工程區(qū)種植水生植物逐步構建水生植物群落。水生植物群落配置原則以鄉(xiāng)土種為主，少量配置引進種。在人工干預下，逐步形成挺水植物-浮水植物-沉水植物多層次的水生植物群落結構。

四、信息收集

（一）水質自動監(jiān)測預警系統

為方便管理及數據的采集，水質自動監(jiān)測預警系統放置于環(huán)境學院附近河道。監(jiān)測數據自動發(fā)送到環(huán)境學院環(huán)境應急中心，然后通過互聯網發(fā)給用戶。

（二）水質定期監(jiān)測

①監(jiān)測地點：區(qū)域內設4個監(jiān)測點，1#點位于天籟湖中、2#點位于學生公寓與學生食堂之間的河段，3#點位于之音塘，4#點位于工程區(qū)下流池塘5。

②監(jiān)測方法及指標：每監(jiān)測點做3個重復，取水及監(jiān)測深度為水面下50cm。包括PH、BOD、COD、DO、氧化還原電位、電導率、TN、TP、NH3-N、水溫、透明度、濁度等指標。

③監(jiān)測時間及周期：水生植物種植完工后，開始水質的定期監(jiān)測。每半月在以上監(jiān)測點測定或取水樣測定各水質指標，每月的10日及25日為測定日期。

水質跟蹤及垃圾打撈：運行維護期間內，每天由專人觀測透明度、水溫、水色、風向，預測水質的變化動向。同時，在集水井周圍及水壩附近及時打撈垃圾，以免垃圾造成堵塞。

水生動物的管理：當水體中魚類生長繁殖量過大，影響水生植物生長時，對水中魚類進行捕撈，降低魚類密度，減小其對水生植物的影響。

五、結束語

黑臭河道生態(tài)環(huán)境平衡系統構建技術的關鍵在于控源截污（污染底泥處理、底質改良等），也是整個生態(tài)系統修復的前提和基礎，而恢復沉水植物的自凈功能卻是水生態(tài)平衡系統構建的重點，水生動物也是水生態(tài)系統平衡鏈不可或缺的組成部分，控源截污-水生植物群落構建-水生動物群落構建-水生生物群落構建-自動檢測系統-長效運行維護的服務型管理模式是城市流域治理的發(fā)展必然趨勢。

參考文獻：

[1] 陳小峰，劉從玉，柴夏，等.水生生態(tài)系統構建技術在改善景觀水質中的應用[J].污染防治技術，2008，21（1）：44-47.

[2] 張建強，虞曉峰，王世剛.水體生態(tài)修復工程在開發(fā)區(qū)河道管理中的應用[J].浙江水利水電專科學校學報，2010，22（3）：17-18，21.

[3] 何文輝，彭自然，何培民，等.食藻蟲控藻引導景觀水體生態(tài)修復系統的構建與應用[C] 建設世博會美好水環(huán)境研討會會議論文集，上海，2009.54-59.

（作者單位：江蘇江達生態(tài)環(huán)境科技有限公司）