居民集中區(qū)黑臭河道生態(tài)修復(fù)與景觀提升方法：以昆山珠涇中心河項(xiàng)目為例

杜瀅明 杜建強(qiáng) 張 瑛 邢蓓燕

（蘇州德華生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，江蘇 蘇州215000）

在城市化建設(shè)進(jìn)程中，城鎮(zhèn)河岸、道路、公共用地成為生活、生產(chǎn)、建筑用地，同時(shí)，人口密度和人類活動的激增，產(chǎn)生的部分污染物未流入市政污水管網(wǎng)而形成漫流污水；降雨淋洗大氣、沖刷地面形成污水徑流后，隨河岸低洼地進(jìn)入城市河道水體，形成黑臭河道。現(xiàn)有的河岸修復(fù)技術(shù)主要包括道路雨水花園、模塊化花鏡和樹池等以景觀欣賞、物理攔截及懸浮污染沉淀為主的河岸道路景觀系統(tǒng)，對漫流雨污水處理功能弱；再者，居民集中區(qū)河岸綠地常被用于種植作物，景觀破壞嚴(yán)重。因此，河岸漫流雨污水的生態(tài)攔截和河道生態(tài)治理，可為城市黑臭河道生態(tài)修復(fù)提供借鑒與示范。

1 工程項(xiàng)目概況

江蘇昆山珠涇中心河總長約1.7 km，水流方向?yàn)橛赡舷虮保渲惺捔謻|路—金龍路段居民集中區(qū)河道約500 m。河道西岸為新農(nóng)村建設(shè)自主改造的新鎮(zhèn)村民房區(qū)，東岸為政府規(guī)劃的黃浦家園小區(qū)，東岸北端建有新浦生活垃圾中轉(zhuǎn)站，兩岸常住人口約1萬人，沿河排口主要類型為合流排口。項(xiàng)目已于2018年7月31日竣工，目前為運(yùn)營階段。

項(xiàng)目承擔(dān)單位為蘇州德華生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司，公司主營業(yè)務(wù)為生態(tài)工程，核心技術(shù)是智能科技濕地；公司擁有專利31項(xiàng)，其中黑臭河道治理流域生態(tài)修復(fù)技術(shù)專利有9項(xiàng)。

根據(jù)昆山周市鎮(zhèn)珠涇中心河的實(shí)際情況，對河道東西兩岸未入市政污水管網(wǎng)的漫流污水和雨水徑流處理分別進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，當(dāng)降雨較少時(shí)，濕地可對河水進(jìn)行生態(tài)處理。沿河西岸雨污水重力流進(jìn)入峰谷蓄流濕地，出水自流進(jìn)入水平流濕地，水平流濕地出水為清水，清水通過重力流直接進(jìn)入河道，沿岸截污井上方設(shè)計(jì)清水木平臺，可供觀景；沿河?xùn)|岸設(shè)計(jì)3種不同類型的截留濕地，出水為清水，可通過重力流直接進(jìn)入河道（圖1）。

圖1 項(xiàng)目工藝布局Fig.1 Project process layout

2 設(shè)施技術(shù)參數(shù)

2.1 項(xiàng)目水質(zhì)、水量參數(shù)

珠涇中心河（蕭林東路—金龍路段）未納入市政污水管網(wǎng)的排污口有5處，西岸2處、東岸3處。2014年4月14日，對東岸排口水質(zhì)進(jìn)行隨機(jī)取樣，測得pH值為7.13、COD為246 mg/L、氨氮為37.32 mg/L、總磷為8.23 mg/L。

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，該地區(qū)產(chǎn)生污水的70%排入市政雨污水管網(wǎng)，剩余的30%因管網(wǎng)滲漏、漫流等原因入河，因此設(shè)定污水入河系數(shù)為0.3，以此估算污水入河量，需處理污水量為375 m3/d[污水入河量=區(qū)域人口×人均綜合用水定額×折污系數(shù)×（1+地下水滲入量）×污水進(jìn)入河道系數(shù)]。

圖2 峰谷蓄流濕地剖面圖Fig.2 Cross-section of Peak-Valley Current Storage Wetland

2.2 峰谷蓄流濕地

將珠涇中心河河岸綠化帶改造為峰谷蓄流濕地。峰谷蓄流濕地分為峰單元和谷單元，沿河岸鋪設(shè)（圖2）。峰單元在改造時(shí)保留原有全部高大喬木，并以樹根土堆區(qū)為最高點(diǎn)向四周形成坡降，坡度為45°～50°，土堆與坡降表面鋪陳草皮，是雨污水自流的水道通路，可對雨水中大顆粒的物質(zhì)攔截與導(dǎo)流，主要去除懸浮固體（SS）。峰單元與峰單元之間的低洼處為谷單元，谷單元整體低于路基，并向下形成凹腔，凹腔深0.7 m，凹腔內(nèi)填充16～32 mm的小石塊。谷單元隨著時(shí)間的推移，植物自然脫落的枯枝覆蓋于表面小石塊，形成疏松的表層，加強(qiáng)對大顆粒物質(zhì)的攔截作用，并保護(hù)下一階段的濾床不被大顆粒的污染物堵塞，可去除部分有機(jī)物和氨氮。峰谷蓄流濕地寬度為當(dāng)?shù)卦睾泳G化帶寬度2 m。該濕地可根據(jù)河道沿岸高大喬木的間隔和綠化帶的寬度進(jìn)行就地改造，以減少工程重復(fù)開挖，

2.3 水平流濕地

水平流濕地接納峰谷蓄流濕地的出水，清水自流入河；濕地總面積528 m2，分為南北兩個(gè)單元，寬度均為2 m，最大水力負(fù)荷可達(dá)到0.5 m/d。

雨污水經(jīng)峰谷蓄流濕地處理出水進(jìn)入集水井，集水井與濕地表面鋪設(shè)的DN75PE布水管相連，布水管每隔0.5 m均勻開孔，通過重力流向水平流濕地布水。水平流濾床底部鋪設(shè)PE防滲膜；防滲層上沿河岸方向架設(shè)DN110HDPE集水管,集水管均勻開孔，集水管始端、中端、末端分別與DN110PVC通氣管相連，起到內(nèi)外氣體交換的作用；清水經(jīng)集水管匯集至出水井，自流進(jìn)入河道。水平流濕地主要提供兼氧環(huán)境，能夠去除較多的COD和SS，使清水達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)后排放。

2.4 截留濕地

設(shè)計(jì)了3種不同類型的截留濕地：①截留濕地1位于最北段，呈長條型，主要收集與處理新浦生活垃圾中轉(zhuǎn)站所產(chǎn)生的漫流污水與地表徑流，濕地面積200 m2，設(shè)計(jì)最大水力負(fù)荷1 m/d；②截留濕地2位于中偏南的位置，呈長條型，將沿岸的3大排口漫流污水收集后，進(jìn)入濕地處理，濕地面積240 m2，設(shè)計(jì)最大水力負(fù)荷1 m/d；③截留濕地3沿河道建于內(nèi)部，設(shè)計(jì)為3片放射式花瓣?duì)睿蓪ρ匕?個(gè)排污口滲流的雨污水進(jìn)行攔截處理，濕地面積共150 m2，設(shè)計(jì)水力負(fù)荷1 m/d。截留濕地沿河岸外圍均用木樁圍擋，一方面用于加固濕地設(shè)施，另一方面可以給人以高低起伏的視覺效果（圖3）。

表1 污染物去除分析Table1 Analysis of pollutant removal

2.5 植物選擇

植物選擇需考慮以下3個(gè)方面：首先，因濕地植物栽種于居民集中區(qū)，且沿河岸邊可用地較小，不易栽種過于高大的濕地植物；其次，所選濕地植物應(yīng)能夠適應(yīng)江南氣候環(huán)境，易選擇本地植物、開花植物；再者，植物應(yīng)間隔栽種，構(gòu)建錯(cuò)落有致的景觀效果。因此，沿河西岸峰谷蓄流濕地的峰單元與坡道內(nèi)以草坪鋪設(shè)為主，水平流濕地種植旱傘草、水生美人蕉，間隔30 m種植。東岸截留濕地1位于路口位置，適宜種植美人蕉，作為路邊小景觀；在小區(qū)圍墻外的截留濕地2種植蘆葦、蘆狄，更多考慮以高大可遮擋圍墻的植物，實(shí)現(xiàn)軟質(zhì)的景觀效果；截留濕地3更接近河道內(nèi)部且層次更低，種植喜水性植物，如水蔥、水生美人蕉等。

圖3 截留濕地剖面圖Fig.3 Cross-section of Intercepted wetland

2.6 清水木平臺

珠涇中心河西岸為新鎮(zhèn)村民房區(qū)與河岸的開放式路段，在西岸污水截污井的上方架設(shè)清水木平臺，一方面用截污井的上蓋板，攔截大塊石子、垃圾；另一方面對磚砌硬質(zhì)結(jié)構(gòu)起到了遮蓋的作用，并與周邊生態(tài)環(huán)境相融合；另外，清水木平臺還為周邊百姓提供了停歇、觀景、納涼的好去處。

清水木平臺橫跨峰谷蓄流濕地、水平流濕地，東西寬度為4 m，并與濕地相間隔，分別設(shè)置在北、中、南三個(gè)位置。平臺與欄桿整體采用防腐木材料。

2.7 污染物去除效率分析

根據(jù)表1分析可知，經(jīng)過多級濕地單元的組合處理，出水可滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)。

3 項(xiàng)目效益分析

3.1 環(huán)境效益

采用峰谷蓄流濕地、水平流濕地、截留濕地的工藝組合，對未進(jìn)入市政污水管網(wǎng)的合流制漫流污水、雨水地表徑流進(jìn)行攔截、收集與處理，非降雨期還能抽取河水進(jìn)行處理。該工藝組合主要采用重力流、不需要加藥、沒有二次污染，可將昆山周市珠涇河（蕭林東路—金龍路段）河水長期優(yōu)于Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，從源頭上解決了黑臭河道的問題。

3.2 生態(tài)效益

項(xiàng)目利用濕地工藝消化吸收黑臭河道的污染物，使之成為濕地微生物、濕地植物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，為自然界動物的棲息提供了場所。隨著濕地的運(yùn)行，越來越豐富的動植物生長繁殖，調(diào)節(jié)了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)小氣候，生態(tài)效益日益明顯。

3.3 民生效益

將原來已被破壞的綠化帶改造為坡道較陡的峰谷蓄流濕地，并進(jìn)行統(tǒng)一管理，從觀念和行為上約束了周邊百姓，使其參與到保護(hù)環(huán)境的行動中來，并為他們提供良好的生活環(huán)境。沿途種植景觀植物、搭設(shè)清水平臺，為周邊百姓提供了日常停歇、觀景和納涼的好去處。

3.4 示范效益

昆山周市鎮(zhèn)珠涇中心河（蕭林東路—金龍路段）人工濕地是當(dāng)?shù)睾＞d城市建設(shè)的一個(gè)縮影，具有前瞻性和示范性，可推廣應(yīng)用于其他居民集中區(qū)黑臭河道的生態(tài)治理與景觀提升項(xiàng)目中。