基于生态环境下河道整治与环境修复方案研究
2020-11-30李佳卞韬徐晓无锡市水利设计研究院有限公司
李佳 卞韬 徐晓 无锡市水利设计研究院有限公司
1.梁溪区杨岸河生态河道整治的背景概况
梁溪区位于无锡市中心城区,面积71.5平方公里,其中水面积4.819平方公里,约占总面积的6.84%。无锡市共有大小河道3100多条,总长2480公里。市区河道总长150公里,平水期水体容积800万立方米。太湖为江南水网中心,面积2338.1平方公里,总蓄水量为44.28亿立方米,年平均量约52亿立方米。因此,无锡地表水较丰富,外来水源补给充足。市区储量为6349万立方米,年补给量为6453万立方米。此次梁溪区的河道整治建设主要围绕地区的杨岸河、北庄河和西坝头河展开,均属于无锡圩内河道。
在无锡市的河道整治工作中,2016年无锡市市政府制定了《无锡市河道环境综合整治工作方案(2016-2020年)》和《无锡市市区黑臭水体整治工作方案》,在这两个方案中,对梁溪区的水质提出了目标要求,即到2020年,水功能区水质达标率达到82%,国考断面水质优于Ⅲ类水的比例达到70%以上,全区黑臭和丧失使用功能(劣于Ⅴ类)的水体基本消除,地表水优于Ⅲ类水的比例达到70%以上。在政策的推动作用下,对无锡市梁溪区内的生态河道整治和环境修复提供了明确的要求,全面促进了区域内的生态河道治理建设。
2.梁溪区杨岸河河道存在的主要问题分析
2.1 河道外源污染问题
所谓的河道外源污染,主要包括点源污染和面源污染。通过对梁溪区杨岸河、北庄河、西坝头河进行现场勘查,针对三条河道的点源污染和面源污染进行了实践考察,总结出以下问题:一是偷排漏排现象严重,增加了点源污染的严重性。在调查中发现,尽管近些年来相关政府对污水排放进行了严格管制,首先对生活污水进行了截污纳管,而工业废水则要求相关的工业企业对污水进行必要处理,达到有关的标准后才可以进行安全排放,一档程度上确保了污水的有效治理,但是仍然存在一些基层居民缺乏相应的环保意识,从而造成了污水漏排的现象发生,增加了点污染的危害;二是河道管网建设不够完善,增加了外源污染的可能性。由于基层城区建设情况不同,很多乡镇地区在河道建设过程中,已经纳入截污纳管,但是后续新房去区建设中,并没有纳入工程中。或者是有些房屋管道建设老化,暴露出很多问题等;三是雨水冲刷地表增加面源污染的危害。由于梁溪区地处雨水丰富的南方地区,地区内常年雨量充足。在调查中发现由于河道周围居民区排水设施建设不完善,导致雨水季雨水冲刷地表积蓄的污染物后以地表漫流的形式进入附近河道,其中包含的污染物有固态废物碎屑、化学药品、空气沉降物和车辆排放物等,严重影响了河道的水质情况;四是农田面源污染严重。在城乡交接处或是城区闲置空地有自种农田的现象,农田使用的农药和化肥等因土地利用率极低,多余的部分通过灌溉水或是地表径流进入河内,其含有的氮磷含量高,增加了水体富营养化的情况,严重影响了水质的整体情况。
2.2 河道内源污染问题
通过对梁溪区内杨岸河、北庄河、西坝头河进现场实际考察,发现尽管三条河道尽管于2017年进行了全面的清淤疏浚工程,但是因河道沿线存在污水偷排及雨污混接现象,加上初期雨水对道路的冲刷入河,河道现状仍有底泥淤积,存在内源污染。通过实际考察,发现三条河道的淤泥厚度均为10cm左右,淤泥颜色为黑色,均有臭味,严重影响了河道的生态环境。
2.3 河道形态造成污染问题
由于河道自然形态因素和城市建设的原因,造成河网自然不贯通,水系沟通弱、水动力差而出现的“死水”现象,严重削弱了水体的自净能力。另外,因城市建设为了修路方便或其他原因,将明河改成暗河,而在河道中出现了坝基、涵管、涵洞等构造,直接增加了污水堆积在涵管内的发生概率,产生了各种有害气体,不仅影响了河道的综合生态环境,同时也危害了周边居民的身心健康。
3.基于生态环境下的河道整治与环境修复具体方案策略
3.1 梁溪区杨岸河河道整治与环境修复的整体思路设计
当前我国越来越重视可持续发展的理念,为了能够促进人与自然和谐相处,就必须要全面加强我国的生态治理建设。河道生态环境作为直接影响生态结构的重要组成部分,必须要通过持续河道整治工程,确保河道生态环境能够满足生态平衡理念和社会经济发展的需求。在地区政府的政策驱动下,梁溪区综合考虑三条河道的实际特点,制定了“截污优先、底泥改良、动力提升、水质净化、生态恢复、长效管理”的技术方针,围绕技术方针,最终设计了河道治理总体思路图,为后续的具体实践策略奠定了良好的理论基础。见图1。
3.2 外源污染和内源污染双向治理
在前面的河道污染问题调查中,已经发现了外源污染和内源污染作为直接影响河道水质环境的重要原因,必须要通过具体的实践策略,合理、有效治理河道的内外源污染问题,才能全面提升河道整治的效果。首先,对于河道的点源污染治理,采用的是现有截污纳管的完善利用。由于地区内的纳管系统较为健全,因此,在治理的过程中,将排污口的污水接入附近的市政管网或已实施截污纳管的管线内。在这一过程中,对于排口已封堵但墙身有污水渗出的类型,将查明渗漏原因,切断污染源,而无法查清的岸段,采用河内生态廊道净化的方式对污染物进行削减;其次,针对河道的面源污染治理,采用雨水口进行生态廊道净化措施、岸边设置生态滞留沟的方法,利用微生物、植物、多孔滤料等生态材料全面治理面源污染问题;最后,针对内源污染,采取投撒底泥改良沸石的方式,为本地微生物生长提供优良载体,从而降解底泥中的污染物。通过这种内外源污染全面治理的方法,从根本上落实河道污染治理工作。
3.3 河道生态环境修复技术
在进行梁溪区杨岸河河道整治工作中,河道的环境修复同样是重要的工作内容。河道生态修复除了依靠水生生态系统本身的自适应、自组织、自调节能力以外,可以采取人工的物理、化学和生物的方法,使水体恢复到原有的生态功能。修复最后要达到的目的是重建水体受损伤前的物理条件,截断或减少污染源,清除水中化学污染物,使生物类群多样化。在杨岸河河道整治工程中,由于河道中均已出现劣Ⅴ类水体,依靠物理修复和疏浚技术已经不能够达到河道生态修复的要求,而化学修复技术容易对环境造成二次污染,因此,主要采取生态修复技术实践进行了河道生态环境的修复工作。在杨岸河河道整治过程中,主要涉及到了生物修复工作和生态系统营造工作。所谓的生物修复,就是通过曝气复氧、生物膜法、高等植物修复等先进的生物技术,改善河道的生态环境,同时通过有效的水动力增强措施提高生物修复的效果;而生态系统的营造是指通过种植沉水植物、挺水植物、浮水植物、复合生态浮床、投放水生动物等方法,人为的修缮河道的生态系统,达到最终河道生态环境的修复目标。
本文以无锡市梁溪区的杨岸河区域河道整治工程为实践背景,具体分析了地区的河道整治背景和河道整治过程中存在的问题,并从实际工作出发,总结了具体的河道整治和生态修复的相关技术内容,希望能够对我国的生态河道治理工作起到一定的积极作用。