綏中縣黑水河水環境生態治理措施分析

郭 佳

(綏中縣大風口水庫管理處，遼寧 葫蘆島 125200)

水是生態之基、生產之要、生命之源，近年來經濟的不斷發展和城鎮規模的持續擴大，致使郊外河道越來越多的演變成城市內河，污染源明顯增多并導致水體發黑發臭，極大地影響著沿河居民生活，水環境污染與水資源短缺正逐漸成為制約社會經濟可持續發展的重要問題[1]。目前，我國正重點解決水質惡化、生態退化、過度用水、用水效率低、河湖水空間占用等一系列水問題，研究基于環境保護理念的河道治理工程，強調水環境生態修復等具有重要意義。

1 黑水河水環境生態治理

1.1 工程概況

葫蘆島市綏中縣位于遼寧西部，地處E119°34′-120°37′，N39°51′-40°32′之間，總面積27.21萬hm2。境內地形特征表現為明顯的階梯形狀，西北高、東南低，依次為中低山、丘陵、沿海平原，高程超過200m的中低山區占26.3%，高程為50-200m的丘陵占39.4%，高程50m以下的平原區占34.3%。河流較多，流域面積10-50km2河流36條，其中流域面積超過50km2的河流20條，在流域劃分上屬遼河流域、遼東灣西部沿渤海諸河水系，主要河流有六股河、王寶河、黑水河、貓眼河、狗河等。

黑水河發源于建昌縣大楊樹被狗，主要流程西平鄉、寬幫、葛家等鄉鎮，最終匯入六股河，河長69.5km，綏中縣內長度為38.8km，年均輸水量1.096億m3，汊流發育呈辮狀水系。黑水河水環境生態治理工程涉及平臺子、木掀溝、廣裕店、上坎子、葛家、盤嶺村等，治理河段總長11.6km，主要任務有建設流域附近城鎮“海綿功能”和治理河流水環境。

1.2 現狀水質分析

為了保證水樣檢測和水質評價精度，文章選取平臺子、木掀溝、廣裕店、上坎子、葛家5處水質檢測點，每個測點取5個水樣，以平均值作為最終檢測結果，如表1。

表1 水質檢測結果

從表1可以看出，整個河段的水質較差，總體呈現出嚴重富營養化狀態，即黑水河現狀水質達到Ⅴ類。具體而言，從平臺子村到上坎子村水質逐漸變差，深入分析可知沿岸居民區生活污水排放量較大，并且大多未經達標處理直接排入黑水河；從上坎子村到葛家村水質有所好轉，河流自凈功能逐漸增強。經實地調查，部分河段水流較快致使其自凈功能明顯減弱[2-4]。

1.3 生態治理措施

目前，主要有生物措施、化學措施、微生物技術、曝氣增氧等水體富營養化治理措施，各措施的費用對比及其優缺點如表2。實踐表明，為了達到理想的水質凈化效果往往需要采取兩種及以上措施，因此以曝氣增氧為核心設計選用生物措施+曝氣增氧的治理措施[5-7]。

表2 生態治理措施對比表

1)曝氣增氧裝置。當前，微納米氣泡增氧機、微孔增氧機和葉輪式增氧機屬于常見的三類曝氣增氧裝置，其優缺點及技術參數對比如表3。經對比分析，黑水河水環境生態治理擬選用微納米氣泡增氧機，即天然、仿生人工水草+投加絮凝劑+微納米氣泡增氧機相組合的治理措施[11-13]。

表3 曝氣增氧裝置對比表

2)效果分析。黑水河水環境生態治理項目于6月中旬投入運行，期間每隔15d就檢測一次水質狀況，直至9月底。各采樣點的氨氮、化學需氧量變化曲線，如圖1。

(a)化學需氧量 (b)氨氮

從圖1可以看出，隨著時間的推移整治河段的氨氮和化學需氧量均呈明顯減少趨勢，即水環境生態治理有效改善了河流水質；截至9越低，化學需氧量和氨氮檢測濃度總體處于15-30mg/L、2-3mg/L之間，按照相關標準基本達到Ⅲ類和Ⅴ類水質，較河道治理之前水質明顯改善。因此，采取生物措施+曝氣增氧的水環境生態治理方式能夠有效凈化水體，增加魚蝦等水生動植物，逐漸解決水體發黑發臭的問題[8-10]。

2 濱水區與非濱水區治理

在人工直接干預河道水質的情況下，為了防止河道生態環境破壞和河流水質污染，還要采取適宜的措施治理河流濱水和非濱水區。

2.1 濱水區治理

對于濱水區主要是治理河岸護坡，原狀護坡沖蝕嚴重，大部分河段無河堤且以自然土坡為主，行洪能力不足難以保護沿河耕地。因此，文章結合實踐經驗擬選擇漿砌石生態護坡，設計坡腳為格賓網石籠如圖2，從而有效防止泥石隨雨水徑流匯入河道的問題[14-16]。

2.2 非濱水區治理

非濱水區建設的主要目的是充分利用地層自濾功能，最大程度地減輕河道水質受降雨徑流的影響，以此保證入河水質，這也是建成河流水生態系統的關鍵環節。非濱水區治理與“海綿城市”建設理念類似，通過合理利用“凈、蓄、滯、滲”等技術手段，在城鎮建設中融入生態理念。

1)打造透水鋪裝帶。隨著城鎮規模的持續擴大，黑水河流域原有自然土面逐漸演變成不透水硬質地面，水流強度大并且難以滲透吸收降水，各種污染物易隨地表徑流匯入河道。因此，通過透水鋪裝能夠將部分雨水截流入滲，在一定程度上降低匯集強度和水流速度，即建設村落、城鎮道路時要盡量選用透水瀝青、透水混凝土和透水磚等材料。

2)建設植被緩沖帶。實踐表明，植物緩沖帶能夠有效攔截雨水匯流[17-18]。根據黑水河實際情況和城鎮建設規劃，考慮沿河景觀要求共建設植被緩沖帶5.2km。

3)建設雨水花園。將雨水花園建于河道與城鎮之間，既可滯蓄洪水又能作為居民休閑中心，黑水河水環境生態治理共設計5處雨水花園，覆蓋范圍處于2500-3000m2范圍。設計過程中應保證植被耐水性與土壤滲透性相適應，科學設計蓄水層結構[19]。

4)打造滲透塘。滲透塘既能合理利用郊外洼地匯集雨水，在削減洪峰流量的同時補充地下水，又可充分利用地層過濾功能實現雨水凈化。黑水河水環境生態治理共設計滲透塘3處，主要分布于木掀溝、廣裕店、上坎子村，滲透塘布設范圍為1500m2，其深度處于3-4之間。

圖2 漿砌石生態護坡

3 結 論

河道水環境生態治理涉及水利、人文、景觀、生態、市政等多個學科，屬于一項復雜的系統工程。文章以葫蘆島市綏中縣黑水河為例，提出人工直接干預河道水質措施和濱水區、非濱水區治理措施，檢測結果表明各項治理措施有效改善了河流水質，水環境生態治理效果較好，可為其它流域水環境保護提供一定參考。此外，考慮到地域性特征，各地區的水污染原因、污染因素不同會導致工程效果存在一定差異。