乡村水系生态治理与景观建设初探

宗语馨，侯健，林俊兰，林雪燕，薛秋华

摘要：【目的/意义】水环境整治和水系景观建设已成为乡村生态环境建设的重要内容，探究乡村水系生態治理与景观建设方法有助于解决乡村突出的水环境问题，改善乡村人居环境质量。【方法/过程】以漳州石亭镇恒坑溪为例，通过实地调研和水质检测获取其水系治理现状和水质情况，围绕水系调查结论，运用文献资料法、案例借鉴法、专家咨询法，探索构建恒坑溪水系生态治理与景观建设相结合的综合治理方案。【结果/结论】研究发现，恒坑溪水系水质排放不达标，现有的处理设施处理效果较差。据此提出恒坑溪水系的生态治理综合方案，包括：截污纳管、提标改造、应急处理、景观生态补水等。方案做到生态治理与修复并重，并能将处理后的尾水，用于水培公园的生态补给水，重新再利用;同时结合治理水系的环境景观建设，达到综合治理的目的。

关键词：乡村水系治理;水资源再利用;水培公园;景观建设;综合治理

中图分类号：X522文献标志码：A文章编号：1637-5617（2021）05-0069-08

Study on Ecological Governance and Landscape Construction of Rural River System

——A Case Study of Hengkeng Stream in Shiting Town of Zhangzhou

ZONG Yu xin， HOU Jian， LIN Jun lan， LIN Xue yan， XUE Qiu hua

（College of Landscape Architecture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou，

Fujian 350002， China）

Abstract： 【Objective/Meaning】Nowadays， the water environment improvement and river system landscape construction have become an important part of rural ecological environment construction. Exploring the methods of rural river system ecological governance and landscape construction would be helpful to solve the prominent water environment problems in rural areas and improve the quality of rural living environment. 【Methods/Procedures】 By taking Hengkeng Stream in Shiting Town of Zhangzhou City as an example， the current situation of river system governance and water quality was obtained through the field investigation and water quality testing. Based on the conclusion of river system investigation， by using the methods of literature， case study and expert consultation， the comprehensive treatment scheme which combined the river system ecological management and landscape construction of Hengkeng Stream was explored. 【Results /Conclusion】 It was found that the water quality discharge of Hengkeng river system was not up to the standard and the treatment effect of the existing treatment facilities was poor. According to this， the comprehensive ecological management scheme of Hengkeng river system was put forward， including the sewage interception， upgrading and reconstruction， emergency treatment， and landscape ecological water supplement， etc. The scheme paid equal attention to the ecological governance and restoration， and the treated tail water could be used as the ecological supplemental water for hydroponic parks and be reused. At the same time， by combining with the environmental landscape construction of the river system of governance， the purpose of comprehensive treatment could be achieved.

Key words： rural river system governance; reuse of water; hydroponic park; landscape construction; comprehensive treatment

近年来，国内城市黑臭水体治理工作取得了积极的成效，黑臭水体的治理也是乡村水环境整治的重要内容之一[1-2]。由于农业、工业、畜牧业、人类生活产生的污水直排进河湖且农村水系长期未进行清淤疏浚等原因，乡村的河道出现大量的黑臭水，严重影响着农村的生态环境和村民的生活环境[3]。全国各省市陆续出台了整治乡村水系的相关政策。2019年7月，中央农办、农业农村部、生态环境部等九部门联合印发了《关于推进农村生活污水治理的指导意见》，明确了推进农村生活污水治理的8个方面重点任务[4]。2019年11月，生态环境部办公厅发布《关于印发农村黑臭水体治理工作指南（试行）的通知》（环办土壤函〔2019〕826号），全面推动农村地区黑臭水体治理工作[5]。本文以漳州石亭镇恒坑溪为例，探讨乡村水系的生态治理以及水系环境景观建设方法，以期达到水系综合治理的目的，为乡村环境的有效治理提供实践指导。

1项目基本情况

1.1现状调查

恒坑溪水系位于漳州市芗城区石亭镇，上游的仙景溪、高坑溪、丰乐溪3条溪流在下高坑村汇流进入恒坑溪。仙景溪、高坑溪、丰乐溪（含上游坂园溪）和恒坑溪流域，共包括14个村庄（图1）。根据2019年12月的走访调查，这14个村庄共有本地人口30342人，外来人口6万多人。恒坑溪全长为32.8 km，流域面积25.2 km2，各分水系生活污水排放情况如表1所示。2018年，流域内曾进行过污水整治，即丰乐溪流域内5个村庄建成生活污水收集网络与生活污水处理设施并投入使用，该流域内的工业污水大部分已接入西区污水处理厂，尾水不排入恒坑溪水域;其他分水系流域污水排入恒坑溪。2019年12月，在恒坑溪流域设置8个水质监测点（图2），对该流域水质情况展开深度检测，检测结果如表2所示。仙景村段建成的占地约0.13 hm2的1#生物过滤处理池、仙景溪高坑段建成的占地约0.67 hm2的2#生物过滤处理池、高坑溪白牌中段建成的占地约0.4 hm2的3#生物过滤处理池，由于处理工艺较传统，污水处理量较少，处理效果较差。仙景溪流域下高坑村已经建成污水收集网络和处理设施，但未投入使用;北星村、北斗村、仙景村等3个村庄，未建污水收集网络和处理设施。

1.2调查结论

检测结果表明，恒坑溪各流域监测点水质均未达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅴ类标准（表3）。丰乐溪汇入口水质NH3N含量超出地表水Ⅴ类标准的7.2倍，COD超出1.3倍。高坑溪流域生活污水处理设施还未配套到位，仙景溪仙景村段的1#生物过滤处理出口水质NH3N含量超出地表水Ⅴ类标准8.0倍，COD超出6.4倍;仙景溪高坑段的2#生物过滤处理出口水质NH3N含量超出地表水Ⅴ类标准8.0倍，COD超出4.2倍;高坑溪白牌中段的3#生物过滤处理池出口水质NH3N含量超出地表水Ⅴ类标准6.9倍，COD超出1.2倍。调查结果显示：该流域排放的水质不达标，部分流域的污水虽经过处理，但处理效果较差;流域内结合乡村整治，做了一些景观建设，但仍达不到可观、可赏、可游、可用的效果。

2综合治理方案

2.1总体思路

为了消除恒坑溪水质不达标的问题，实现溪流的防洪排涝功能，美化流域周边乡村环境景观，最终达到水系流域综合治理的目标，以“基于截污控源先行、生态修复跟进，让黑臭水体长‘制久清，实现生态产业化、产业生态化”为指导思想，制定了“恒坑溪水系生态治理与景观建设方案”，采取流域统筹、综合治理的模式，通过截污纳管、提标改造、应急处理、景观生态补水等方法，逐步消除黑臭水体，并将处理后的尾水，用于水培公园及流域周边景观植物的生态补给水;结合水系的环境景观治理建设，达到综合治理的目的。

2.2综合治理方案

2.2.1截污纳管（1）污水截污。农村生活污水一般包括洗涤用水、淋浴用水及冲厕污水，污水中主要包括生活废料和人体排泄物，其特点为：排放量比城市生活污水小，且水量波动较大，排放无规律;NH3N含量高，可生化性好[6]。恒坑溪的农村生活污水处理重点是完成恒坑溪流域14个村庄的农村污水排污管网建设、农村污水处理设施配套建设处理工程以及生活垃圾收集转运处理项目，从根本上改变目前部分村庄污水横流、垃圾入溪的现状。恒坑溪水系治理方案建议由市建设部门，对流域污水收集、处理方案进行评估;针对仙景溪、高坑溪上游的仙景村等流動人口聚集度高、没有规划生活污水处理设施用地的村庄，可将其生活污水经有效收集、提升后进入西区污水厂处理。鉴于1#面源处理单元占地面积小、实际处理效果差、对周边环境带来严重污染，拟定结合流域环境综合整治，将其改造为一体化污水处理泵站（图3）。一体化污水处理泵站相对于传统的混凝土泵站，有着占地面积小、建设周期短、臭气隔离效果好等优点，虽然投入成本较高，但是也有着较高的自动化程度。可以将仙景溪附近的几个村庄的污水汇集到污水泵站，通过压力输送的方式汇入已建好的污水管网，最终进入西区污水处理厂。

（2）工污纳管。工业污水收集纳管截污控源工程设计重点是由石亭镇政府积极配合金峰开发区全面实现北星、仙景工业小区、菜前工业小区等工业企业排污纳管。工业污水接管收集率力争达到98%以上，工业污水全部提升进入漳州市西区污水厂实施有效处理。后续工业污水（含工业企业生活污水）全部实现排入西区污水处理厂处理，处理后尾水不排入恒坑溪水域。

2.2.2提标改造该流域现有的污水处理设施由于存在处理工艺待改进、处理单元面积占地过小、处理效果较差等问题，需进行扩容改造，使面源污水大部分能够得到有效处理，且设施有余量能够接纳部分流域的初期雨水，并提升污水处理效果。根据当地的水环境现状以及经济情况，综合考虑污水处理能力、设施景观效果、改造投资等因素，提出改造方案：在现有2#、3#面源处理设施场地，采用超磁分离系统和生化处理结合的工艺处理河道污水。超磁分离水体净化技术是通过向污水中投加可循环利用的磁种，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下形成磁絮凝体，再利用永磁磁鼓产生的强力磁场在瞬间（2 s以内）吸附磁絮凝体，实现污水固液分离的过程，以达到消除污水中绝大部分污染物的目的[7]，工艺流程如图4所示。该技术具有处理能力强、占地少、出水稳定、排泥浓度高、易于管理维护等优点。以超磁分离系统作为主体处理工艺的污水处理设施，对SS（悬浮物）、TP（总磷）的去除效果非常显著，SS平均去除率>90%，TP平均去除率>80%;对BOD5（5日生物需氧量）、COD的去除效果也比较良好，BOD5平均去除率>60%，COD平均去除率>50%[8]。恒坑溪的河道污水通过超磁分离系统可以达到去除TP和SS的要求，再采用生化的方式进一步去除其他污染因子，可以使尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A排放标准，可作为无源溪流的生态补水水源。

2.2.3清淤疏浚恒坑溪河道清淤疏浚工程以恒坑溪路头水闸段、仙景溪淤积严重段等河道为重点。建议采取生态清淤与机械清淤相结合的模式，以达到水利防洪排涝的通畅和生态景观水体的总体需求。项目设计：在恒坑溪上游仙景溪、高坑溪、丰乐溪先采用水力冲淤，后进行泥浆提升、调理、上机，采用叠螺污泥脱水机（应急处理系统提供）使之成为含水率约80%的干泥后排出;恒坑溪路头水闸段等淤积严重河段采用机械清淤与BMS专利技术清淤相结合的方案。BMS生物处理系统中微生物及菌种快速培殖技术可应用于河道底泥蕴含的本土菌种的筛选与快速培育：通过大量培殖并投放回治理后的河道中，以治理后的底泥为生物床体，对水体中的污染物进行持续处理，确保河道水质达标。BMS专利技术采用专利设备将底泥污染层及过渡层积泥与微生物充分混合，通过流动式充氧使微生物最大限度降解污染物，彻底去除底泥中的有机物、其他污染物，流程如图5所示。清淤过程污水采取后续物化措施应急净化，清淤污泥干化后可作为本地园林企业景观绿化苗木肥料，避免造成二次污染。

2.2.4应急处理鉴于黑臭水体整治既要满足短期消除黑臭的目标，又要兼顾远期水质稳定达标;且上述提到的全面截污工程、景观生态补水工程、河道清淤工程的实施需要一定建设周期。为确保水系生态工程实施工程不开天窗，拟定在高坑溪截污泵站600 m2的空地，临时搭建一套10000 m3/d移动集成式超磁分离水体应急处理系统，在仙景溪、高坑溪、丰乐溪三溪汇流口建设应急截污过流坝，实现上游污水的应急快速净化，为生态治理赢得建设时间。在后续流域生态设施全部建成后，该应急处理单元适时退出。

应急物化处理工程预期效果可以根据《农村黑臭水体治理工作指南（试行）》中黑臭水体评判标准进行对标评估。污水经过超磁分离系统应急物化处理后，污水中透明度指标，完全可以达到要求（图6）;污水经过超磁分离系统能够有效去除其中的耗氧固形物，尾水再经过叠水设置，水中溶解氧浓度可提高至2 mg/L以上;超磁分离过程中同时投加沸石NH3N去除粉末，可去除污水中50%～80%的NH3N，使之降至15 mg/L以下。总体效果评估：经过超磁分离系统处理，污水中SS<20 NTU、TP<0.5 mg/m3;协同处理后溶解氧、氨氮可以达标。

2.2.5景观生态补水引入2#、3#面源处理设施处理后的尾水作为生态补水水源，在2#、3#面源处理设施临近处建设生态补水储备库，雨洪季节加大面源处理设施净化处理量并进入储备库，为无源溪流提供生态补水。分近期、远期建设景观生态补水系统，近期在面源处理设施上游铺设生态补水管道、修建生态驳岸等，远期根据上游流域截污规划实施情况实现全流域生态补水。同时，在水域内采取非投饵适量放养的方法投放景观鱼类;在河道内统筹布置景观性曝气增氧设施，重点布置于水流缓慢、水较深且易缺氧的河道。曝气增氧设施可以明显缓解水体黑臭的现象，对BOD5、COD有着较高的去除率;结合景观鱼类的投放，既能提高造景效果，又能够增强水体水动力、提升自净化能力。

2.2.6水培公园为了进一步改善恒坑溪流域的水质情况、提高景观环境质量、提升综合生态环境效益、丰富村民的休闲生活，拟构建生态水培公园，将乡村景观营造与污水深度处理单元结合起来，使有效处理后的农村生活污水资源化。拟在三溪汇流口规划一处公园用地用以建设恒坑溪水培公园（图7）。园内重点构建5个生态景观水池，用于水培景观绿化苗木，水培植物的营养液由2#面源处理设施有效处理后的再生水调理配制;景观水池周边辅以园路和休憩平台，提供游憩活动空间;场地东侧汇流口处设置观景亭，提供休憩观景场所，同时也作为河道驳岸亲水休闲廊道的景观节点。

水培公园所用水培植物优先选取本地物种，选择容易水培、观赏性好、抗污染性强的花卉，如春羽、鸢尾、水生美人蕉等[9-10]。其次，根据营养液的调配情况，还可以选择经济价值比较高、生产能力强、易水培的蔬菜品种，如空心菜、生菜、番茄等[11]。通过构建水培公园，资源化利用预处理后的污水，利用水培植物吸收其中的有机污染物;还可以结合生态塘系统，将水培公园的尾水供生态塘内水生植物、水生动物使用，既进一步处理了污水，满足了景观生态公园的基本需求。同时又有蔬菜、淡水鱼、景观苗木的产出，达到污水资源化利用的环境效益和水培生态应用的经济效益、景观生态效益的统，实现绿色生态链平衡。

2.2.7生态廊道生态廊道主要包括景观休闲廊道和水培绿化带建设，将陆域环境建设和水域环境建设相结合，将人工景观设施和流域环境修复相结合。一方面，在三溪汇流处、现有的亲水廊道基础上，沿溪流驳岸改造修建亲水休闲廊道600 m，设置6个亲水观景平台，营造多层次的滨水景观空间（图8）。人工设施与亲水设施的建设既能满足周围居民休闲游览的需要，享受水系治理后的生态红利;又能够形成生态绿化隔离带，有效拦截流域初期雨水、河道周边垃圾入河带来水体污染问题;在构建人与自然交流的平台同时，改善居民的生活环境质量。另一方面，在有条件的河段可以沿河道驳岸修建水培绿化带，沿休闲廊道设置水培槽或者生态浮床，利用生态补水种植水培植物，达到环境绿化美化的目的。

3整治目标

通过整治，近期目标为恒坑溪水系各项指标满足《农村黑臭水体治理工作指南（试行）》中不黑臭标准，基本消除黑臭;中期目标为各污水处理设施实现《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A排放标准，恒坑溪水系各溪流水质得到明显改善;远期目标为恒坑溪的水质主要指标基本稳定达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅴ类标准，并解决引起水体黑臭的相关环境问题。

4结语

在恒坑溪水系生态治理与生态修复方案中，针对恒坑溪黑臭水体形成原因和治理现状，采取了截污纳管、提标改造、应急处理、景观生态补水、水培公园、生态廊道等多项措施，重新打造和恢复恒坑溪水系的生态景观功能;提出构建水培公园，可以将农村污水资源化，达到环境效益、经济效益和生态效益的统一。下一步研究应重点关注水培公园营养液的配置以及如何达到系统稳定的运营;建议落实河道责任制管理，建立长效管理机制，让黑臭水体长“制”久清。

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