海城市海城河水生態(tài)修復(fù)技術(shù)比選研究

付新榮

(海城市水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 海城 114200)

近年來，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點之一，并取得了豐碩的成果。有學(xué)者提出三部曲修復(fù)技術(shù)，即實施流域管理、恢復(fù)生態(tài)和控制污染源，并成為河流整治的主流，此外水生態(tài)修復(fù)以水質(zhì)凈化、水生植物恢復(fù)為核心[1]。

1 研究區(qū)概況

海城河為太子河一級支流，發(fā)源于海城市孤山鎮(zhèn)瓦子溝兄弟山，流經(jīng)析木、牌樓、馬風(fēng)、八里、響堂管理區(qū)、海州管理區(qū)、興海管理區(qū)、驗軍管理區(qū)、西柳、中小、東四等鎮(zhèn)后，于牛莊鎮(zhèn)的西小姐廟注入太子河。河長91.8km，流域面積1344km2，防洪標(biāo)準(zhǔn)城區(qū)段及回水段50a一遇，山區(qū)段10a一遇，平原段20a一遇，洪峰流量城區(qū)段2200m3/s，平原段2000m3/s，河流比降1.5‰；牛莊鎮(zhèn)西小排水站村處堤頂高程左岸10.8m，右岸10.8m。

2 水質(zhì)評價

2.1 監(jiān)測斷面布置

文章選擇海城河的紅土嶺、海城水文站、牛莊橋3個監(jiān)測斷面進(jìn)行水質(zhì)分析，其中海城水文站、紅土嶺監(jiān)測斷面為環(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)，牛莊橋為水文局?jǐn)?shù)據(jù)。

2.2 水質(zhì)現(xiàn)狀評價

根據(jù)水域水環(huán)境功能區(qū)劃要求以及評價河段水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，對水質(zhì)參數(shù)利用標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法進(jìn)行計算，評價各監(jiān)測斷面的水環(huán)境質(zhì)量，如表1所示。

表1 水環(huán)境監(jiān)測結(jié)果

結(jié)合海城市水系規(guī)劃要求和海城河水環(huán)境功能區(qū)劃，海城河水系執(zhí)行Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，各監(jiān)測斷面的水質(zhì)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)，如表2所示。其中，“/”代表小于檢出限0.04。

表2 紅土嶺水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)

由表2可知，較水功能區(qū)Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)紅土嶺斷面水質(zhì)超標(biāo)因子有TP、TN、NH3-N，其中，TN超標(biāo)倍數(shù)為1.6達(dá)到最高，其次為TP(超標(biāo)倍數(shù)1.5倍)和NH3-N(超標(biāo)倍數(shù)1.35倍)；此外，海城水文站和牛莊橋斷面的水質(zhì)均未達(dá)標(biāo)，海城水文站的TP、TN、NH3-N超標(biāo)倍數(shù)為1.2倍、1.72倍、1.41倍，牛莊橋的TP、TN、NH3-N超標(biāo)倍數(shù)為1.8被、2.36倍、1.67倍。

通過監(jiān)測河流水質(zhì)發(fā)現(xiàn)，海城河的紅土嶺、海城水文站、牛莊橋3個監(jiān)測斷面均未達(dá)到海城市水系規(guī)劃水質(zhì)和海城河水功能區(qū)劃要求，河流水質(zhì)超標(biāo)因子以TP、TN、NH3-N為主。此外，現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)部分河段的富營養(yǎng)化問題突出，具有一定的暴發(fā)藍(lán)藻風(fēng)險[2-4]。

2.3 潛在污染定量核算

依據(jù)《城鎮(zhèn)生活源產(chǎn)排污系數(shù)手冊》和海城河流域現(xiàn)狀人口數(shù)，利用下式計算入河污染負(fù)荷值，即：

W生2P=N城×a2

(1)

式中：N城、a2為流域內(nèi)人口數(shù)和生活排污系數(shù)；W生2P為生活污染物排放量，kg/a；采用上式計算海城河年污染負(fù)荷，核算結(jié)果見表3。

經(jīng)估算，每年有2 771kg總磷、60 639kgCOD和18 326kg總氮輸入海城河，這在很大程度上增大了水生態(tài)系統(tǒng)壓力。

3 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)比選

文章以水深2.0m、水域面積1萬m2水體為例，對比分析大型溞引導(dǎo)的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)與水體凈化常用的物化技術(shù)的實踐應(yīng)用，如表4-表6所示。

表5 管理對比分析

表6 經(jīng)濟(jì)對比分析

4 結(jié) 論

通過調(diào)查分析海城河治理相關(guān)資料，從系統(tǒng)組成、水質(zhì)效果、設(shè)備運用情況、技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域、運行能耗、控藻能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性、使用限制條件、技術(shù)效益等角度，比選了微生物處理技術(shù)、HDP景觀水直接凈化技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)、人工曝氣復(fù)氧技術(shù)、水體循環(huán)過濾處理系統(tǒng)和大型溞引導(dǎo)的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，推薦選用大型溞引導(dǎo)的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，搭配經(jīng)改良的沉水植物構(gòu)建“微生物群落+水生動物+水下森林+大型溞”共生系統(tǒng)[5-7]。通過魚食蟲、蟲控藻等形成的食物鏈恢復(fù)沉水植被主導(dǎo)的水生態(tài)系統(tǒng)，在凈化水質(zhì)的同時將河流打造成集人文、娛樂、休閑等功能于一體的“生態(tài)景觀”水體[8-10]。