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生态环境整治项目水环境影响评价研究
——以杏林湾为例

2023-12-04郑淑兰

资源节约与环保 2023年11期
关键词:杏林施工期底泥

郑淑兰

(厦门大学城乡规划设计研究院有限公司 福建厦门 361005)

引言

《厦门市“十四五”生态环境保护专项规划》明确提出“十四五”时期厦门市要坚持“生态优先、绿色发展”“系统治理、精准施策”发展原则,深化流域综合整治、近岸海域综合治理,大力实施碧水工程,率先建设“美丽河湖”“美丽海湾”。杏林湾地处福建省厦门市集美区,位于后溪流域下游入海口,包括杏林湾水库、园博苑岛屿,是兼具防洪排涝、生态景观的城市湿地。由于受内源污染释放、外源污染汇入,以及上游来水不足等多重因素影响,杏林湾湾区水质未能稳定达标。为消减内源性污染,切实改善杏林湾水质,提升区域生态环境,厦门市启动了杏林湾生态环境整治提升一期工程。本文以该工程为例,探讨生态环境整治项目水环境影响评价,为项目建设及水环境治理提供科学依据。

1 工程概况

杏林湾水库流域包括后溪、锦园溪、九天湖排洪渠、董任排洪渠、港头溪、华大排洪渠共6条入湾河道。集美水闸以上集水面积209.3km2,河长29.25km。杏林湾水库主要来自后溪流域,为厦门第二大河流。杏林湾生态环境整治内容主要为3 方面。

1.1 主要任务

环保清淤杏林湾底泥,底泥通过鸟类栖息地构建、体育岛价高、底泥原位修复等就地消纳,营造湿地生境,加强生态修复,削减杏林湾内源污染释放,改善杏林湾水质。

1.2 工程规模

总清淤面积220.28 万m2,清淤总方量313.3万m³,其中38 万m³疏浚砂经袋装用于鸟类栖息地围堰,102.1 万m³底泥吹至鸟类栖息地,并用于栖息地构建;173.2 万m³底泥脱水减容后(155.9万m³)用于鸟类栖息地(27.7 万m³)、底泥原位修复(66 万m³)和体育岛加高(62.2 万m³)。疏浚深度(含超挖)0.6~3.3m,疏浚后设计底标高-6.7m~-2.67m。体育岛加高5m,鸟类栖息地规模不超过75.2 万m³。

1.3 建设地点

工程位于集美区集杏海堤以内杏林湾区域,北至后溪水闸,南至集杏海堤,西至D 岛,东至环湾岸线,工程水域面积约 6km2。

2 生态环境整治项目水环境现状

2.1 杏林湾水库环境质量现状调查

2.1.1 数据来源

向厦门市生态环境局收集了2018 ~2022 年杏林湾水库市控监测断面的年均监测数据,对水库现状进行评价。

2.1.2 评价标准及方法

杏林湾水库水质执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的V 类水质标准,采用水质指数法评价水质情况,同时采用综合营养状态指数法进行湖库富营养化状态评价。

2.1.3 监测结果及评价

监测结果表明,2018~2021 年杏林湾水库主要超标因子为COD、TN、TP。其中,COD 超标年份为2018 年,2019~2022 年COD 年均浓度均可达标;TN、TP 超标年份为2018~2021 年,2021年开始有所好转。杏林湾水库主要水质指标变化趋势表现为2018~2022 年DO 与高锰酸盐有上升趋势,BOD5、氨氮、TN、TP 有下降趋势;COD从2018 至2021 年呈下降趋势,2022 年浓度出现上升趋势但仍能达标,总体上杏林湾水库水质呈现向好趋势。3 个监测点位(月光环、闽台码头、观鸟长廊)2018~2022 年水体富营养化程度均为中度富营养及以上,其中2020 年在观鸟长廊和月光环2 个监测点位水体为重度富营养化,各年度各点位富营养化指数相差不大。综上,杏林湾水库的水体发生富营养化,水质出现中度污染。

2.2 地表水环境质量现状监测

2.2.1 采样时间及频次

监测时间枯水期为2022 年12 月5 日~12 月8 日,丰水期为2023 年3 月14 日~3 月15 日,每个站位每期采2 次样。

2.2.2 评价标准及方法

杏林湾水质执行《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的V 类水质标准,海水监测方法站位则采用《海水水质标准》(GB3097-1997)进行评价。评价方法采用水质指数评价法。

2.2.3 监测结果及评价

2.2.3.1 枯水期

1#、6#地表水监测点位总磷、总氮、氨氮均出现超标,总磷最大超标倍数均为0.27,总氮最大超标倍数为2.41,氨氮最大超标倍数为0.56,其他指标未检出。除1#、6#外的海水监测站位,DO、硫化物和重金属汞、铬、镉、铅、总铬均满足《海水水质标准》(GB3097-1997)第一类标准。杏林湾20 个站位水体中理工排洪渠、华大排洪渠、九天湖排洪沟所在站位总氮、总磷监测值相对较高,最低值出现在集杏海堤附近,但仍存在超标现象。

2.2.3.2 丰水期

1#、6#、7#地表水监测点位总氮在3 个点位均出现超标,最大超标倍数为2.3;总磷在6#点位出现超标,最大超标倍数为0.35;氨氮在7#监测点位出现超标,最大超标倍数为0.91。除1#、6#、7#外的海水监测站位,硫化物和重金属铬、铅、铜均满足《海水水质标准》(GB3097-1997)第一类标准。总磷均满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中V 类标准。总氮均不同程度超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中V类标准。

3 生态环境整治项目水环境影响及措施

3.1 施工期水环境影响预测

3.1.1 施工期水环境影响因素

施工过程中会对局部水体水文情势产生一定影响,导致靠近施工围堰的水体水位抬升,流速会有所变化,但不会改变原库区形态,不会影响水流整体流向。杏林湾生态环境整治项目施工期水环境影响主要来自疏浚底泥污染物扰动,施工场地内施工机械、车辆等冲洗含油废水,余水处理系统调节池等池体开挖基坑渗水,混凝土工程养护废水,尾水排放,陆域施工人员生活污水,船舶含油废水,等等。

3.1.2 施工期水环境主要污染物及影响情况

表1 为施工期水环境主要污染物浓度增量及污染带范围情况。从表1 可以看出,COD 浓度增量大于 2mg/L 的污染带面积约 0.035km2,COD 浓度增量在 1~2mg/L 的污染带面积约0.034km2,COD 浓度增量在 0~1mg/L 的污染带面积约 0.380km2,最大污染带长度约1.342km,最大污染带宽度约0.205km,最大浓度增量为4.39mg/L,杏林湾COD 本底值为 28.33 mg/L,叠加排污后COD 浓度仍在目标水质限值40mg/L 之内;TN 浓度增量大于0.1mg/L 的污染带面积约0.027km2, TN 浓度增量在0.05~0.1mg/L 的污染带面积约0.039km2,TN 浓度增量在0~0.05mg/L的污染带面积约0.136km2,最大污染带长度约1.376km,最大污染带宽度约0.19km,最大浓度增量为0.20mg/L,杏林湾TN 本底值为 1.47mg/L,叠加排污后 TN 浓度仍在目标水质限值2mg/L 之内;TP 浓度增量大于0.01mg/L 的污染带面积约0.013km2,TP 浓度增量在0.005~0.01mg/L的污染带面积约0.033km2,TP浓度增量在0~0.005mg/L 的污染带面积约 0.096km2,最大污染带长度约0.946km,最大污染带宽度约0.165km,最大浓度增量为0.02mg/L,杏林湾T 本底值为 0.17mg/L,叠加排污后 TP 浓度仍在目标水质限值0.2mg/L之内;SS 浓度增量大于2mg/L 的污染带面积约0.019km2,SS 浓度增量在1~2mg/L 的污染带面积约0.04km2,SS 浓度增量在 0~1mg/L 的污染带面积约 0.26km2,最大污染带长度约1.306km,最大污染带宽度约 0.204km,最大浓度增量为3.72mg/L。

表1 施工期水环境主要污染物浓度增量及污染带范围情况

3.1.3 施工期水环境污染防治措施

针对施工期产生的废水,应根据不同类型,采取不同的防治措施。自疏浚底泥污染物扰动产生的氮、磷、COD 释放对库区环境影响较小,影响时间较短。施工场地内施工机械、车辆等冲洗含油废水,可设置临时隔油沉淀池、排水沟,阻止含油废水外排,有效防止其对周边水环境的影响。余水处理系统调节池等池体开挖基坑渗水,可抽出经沉淀池沉淀后回用于施工道路及厂区洒水抑尘,不排放,不会对地表水环境产生影响。混凝土工程养护废水,采取保养过程多次少量洒水保养。施工围堰抽排水,经“过滤净化+除磷”后排入杏林湾水域,尾水排放对区域水环境影响很小[1][2]。生活污水,陆域施工人员生活污水排放量约4m³/d,预处理达标外运至集美水质净化厂深度处理。船舶含油废水产生量约3.5t/d,直接排放,油污会降低水的阳光透过率,阻碍水中浮游植物光合作用,定期排放至岸上或统一由有资质单位接收处置。

3.2 运行期水环境影响预测及防治

3.2.1 运行期水环境影响预测

运行期主要涉及水文及地表水环境影响。在杏林湾排涝泵站和水闸联合运用下,常水位可维持在-0.5~0m 之间,工程实施前后杏林湾水位变化幅度均较小,平均变化幅度小于 0.0004m,说明本工程实施对杏林湾水库水域水位影响范围有限。工程的实施增加了底泥疏浚区局部水深,降低了鸟类栖息地局部水深,结合周边水利工程的合理调度,可使杏林湾水体有序流动,改善水动力条件。杏林湾泥沙主要来自上游河道、排洪渠的入库水携带,随着上游入库支流截污纳管等正本清源工作的起效,入库的泥沙量将逐步下降,回淤量将有下降趋势。工程实施后水体流速普遍增大,改善了水动力条件,可促进杏林湾水质改善和水环境功能达标。

3.2.2 运行期水环境影响防治

水库清淤后,原来对水体污染较大的底泥被移除,并根据底泥中污染物含量的不同区分干化底泥的去向。如,污染物含量相对较高的底泥干化后回填至水下深坑区底层及鸟类栖息地底层。为防止鸟类栖息地构建使用的底泥中污染物向水体释放,应先对新修筑栖息地边坡区域底泥构筑两布一膜防渗层+雷诺护垫(火山岩充填)+覆盖除磷材料+水生植物恢复等多重污染防控措施[3][4];针对新修筑栖息地浅水区和深水区,底部重中度污染底泥+两布一膜防渗层(重中度污染底泥和轻度污染底泥之间的物理隔绝)+500mm干化底泥和土+底泥原位覆盖材料+除磷材料+沉水植物恢复的方式进行污染防控[5]。沉水植物恢复是主要依靠水生植物的生态修复作用对污染释放再次进行净化控制。原位覆盖采用火山岩(天然沸石),对底泥释放的污染进行吸附、净化控制;除磷材料主要使用钙盐除磷材料和镧改性除磷材料。

结语

生态环境整治项目在建设期、运营期都会对水环境产生不同程度的影响,需要做好建设项目水环境影响评价,并做好水环境保护[6]。从案例分析来看,施工期和运行期水环境影响小,项目建设不会对周围水环境产生明显影响,但仍需全面加强施工监督管理和落实各项环保措施,最大限度地降低施工对环境的不良影响,发挥项目的生态、经济和社会综合效益。

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