水生态环境质量改善技术工程应用探析论文_孙继传1,林天宇2,王程程3

水生态环境质量改善技术工程应用探析论文_孙继传1,林天宇2,王程程3

上海水生环境工程有限公司宁波分公司 浙江宁波 315000

摘要:良好生态环境是人类社会持续发展的根本基础,随着人类社会的发展,尤其是经济高速发展,绝大多数国家的水生态环境都受到了不同程度破坏,我国也不例外。本文主要对水生态环境质量改善技术工程应用进行了分析,以供参考。

关键词:水生态;环境质量;改善技术;工程应用

引言

水污染会带来很多方面的危害,比如能够直接或间接危害人的健康,影响人民生活,破坏生态环境等等。所以水生态环境的保护和修复是必要的。保护和修复水生态环境,不仅能够实现水生态系统的良性循环,维护流域的优良生态,也能够贯彻落实科学发展观和生态文明建设。

1 生态环境、水生态环境的含义

生态是指生物(原核生物、原生生物、动物、真菌、植物五大类)之间和生物与周围环境之间的相互联系、相互作用。生态环境是指影响人类生存与发展的水资源、土地资源、生物资源以及气候资源数量与质量的总称。水生态环境是生态环境中的一类,等于水生态,是指环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。水是水生态环境的根本,水生态环境的问题也可以说是水的问题。三者关系如下:水生态环境——生态环境——环境。水生态环境是生态环境中最活跃的部分。

2 水环境问题成因分析

(1)农业非点源污染严重。目前,我国化肥、农药施用量远高于世界平均水平。据统计,我国农业每年施用化肥4,000万t,施用农药120万t,已造成68.9%的水体受到化肥、农药的污染,富营养化问题突出。(2)城镇化建设的发展。随着经济的快速发展,城镇化建设步伐加快,水面侵占现象普遍,导致区域水面率下降,水系隔断、不畅,水环境容量减少,水体自净能力相应下降。(3)污水厂尾水排放逐渐成为河道外源污染的主要来源。尾水中的总磷、总氮及氨氮总量在河道内长年累积,使得河道富营养化及黑臭。(4)居民随意向河中倾倒垃圾,以及沿河区域垃圾未得到及时收集处置,垃圾污水进入河道,导致沟河水质恶化。部分城市内河淤塞严重、未能定期疏浚,造成水流不畅,底泥淤积,影响水质。(5)水体中的大量污染物沉淀并累积在河流底泥中,从而底泥出现污染。吸附在底泥颗粒上的污染物会向河流中释放污染物质,引发河流发生二次污染,导致河流黑臭。

3 水生态环境质量改善技术工程应用

3.1 生态护岸

在河道流经的城市段,仍以硬质化的传统护岸为主,遵循用最经济断面输送最大流量的原则,在结构设计和材料选择上追求断面渠化和较小的水力糙率,在使用功能上侧重防洪固岸。河岸在整体硬质化后在一定程度上破坏了河流的自然功能,隔绝了水体与天然岸基的交互。生态护岸是指利用植物与天然岸基土壤或者植物与土建工程相结合,对河道坡面进行防护的一种生态型护坡形式。生态护岸具备传统整体硬质化河岸物理防护作用,还保留了河水与天然岸基土壤相互渗透,与植物、微生物的交互作用,提高了河流自净能力及对污染物的截留能力,为河流水质改善的长效性提供了保证。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据河道岸基的地形地貌特征,可选用不同的生态护岸技术,例如从坡脚至坡顶依次种植沉水植物、浮叶植物、挺水植物、湿生植物等一系列护坡植物,形成多层次生态防护的全系列植物生态护坡技术,主要可以应用在出现表层土壤侵蚀、植被稀少、景观要求较高的河段;采用有生命力的植物根、茎或完整的植物体作为结构的主要元素,种植在边坡的不同位置,在植物生长过程中实现稳定和加固边坡的土壤生物工程技术,可以运用在土壤侵蚀较严重、土质松散、景观要求较低的郊区河段;依靠植生基质材料和植被的共同作用,达到对坡面进行绿化和防护的植物-工程措施复合护岸技术,适用于壤侵蚀较为严重,又要求能达到一定河道生态景观效果的河段。

3.2 人工湿地

人工湿地是指用人工筑成水池或沟槽,底面铺设防渗漏隔水层,填充一定深度的基质层,种植生水植物,利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用使水体得到净化。人工湿地系统是一个半开放、半封闭的生态系统,具有很好的脱氮除磷效果。由于人工湿地建设运营成本低、去污能力强、使用寿命长、工艺简单、组合多样化等优势使其具有较好的经济效益和生态效益。人工湿地主要分为表面流人工湿地、水平潜流人工湿地和垂直潜流人工湿地,也可以进行组合应用。在我国由于南北气候差异,需结合不同地域的环境条件及水体状况开展工程应用。人工湿地的核心构成主要是基质及植物两方面,可用于构建人工湿地的基质分为天然材料、工业副产物和人造材料三种。天然材料主要包括砾石、沸石、火山岩等;工业副产物则主要包括废钢渣、飞灰、粉煤灰等;人造材料主要包括类水滑石、轻骨料、活性多孔介质等。基质的选择应根据基质的机械强度、比表面积、稳定性、孔隙率及表明粗糙度等因素确定。不同的基质其物理化学性质不同,也可针对不同水质的污水选用不同的基质,并且为了达到更好的处理效果,湿地基质层通常由多种基质组合而成。用于人工湿地中的植物主要有挺水植物、浮水植物和沉水植物。挺水植物可选用芦苇、菖蒲、千屈菜等;浮水植物可选用莼菜、荸荠等;沉水植物可选用网草、金鱼藻等。在工程应用时,人工湿地宜选用耐污能力强、根系发达、去污效果好、具有抗冻及抗病虫害能力、容易管理的本地植物。人工湿地出水直接排入河流湖泊等天然水体时,应谨慎选择外来入侵物种。

3.3 退化滨岸带修复

滨岸带是水体流域中陆地生态系统和水域生态系统之间十分重要的缓冲区域,对流域水体有过滤屏障、生境保护和植物护岸的重要功能。然而由于长时间以来,沿岸耕种养殖、宅基地和码头边坡硬化等人为活动因素侵占岸滨滩地,使得水体滨岸带原有的完整架构及其对水域的生态保护作用严重损毁。滨岸带的退化会造成生物多样性下降和自然景观的损毁,同时还会引起水体水质下降,水体富营养化更易发生。对于退化滨岸带生态的有效修复,一般运用组合技术与系统工程相结合进行设计实施。从生境地形结构重建和生物系列配种恢复两个层面入手,根据具体的缺损程度和地形地貌,确定适宜的修复模式。针对不同滨岸带区域的地形地貌、植被、土壤条件和具体社会作用,退化滨岸带生态修复可以从设置消浪基坝、基底构建和生物恢复这三个层面进行。对生物恢复主要根据对滨岸带生物量的调查结果,以某种类型植物恢复为主,兼顾其他类型植物恢复,以及引进底栖动物等方面进行。退化滨岸带的生态修复还应配以其它相关的恢复措施,例如相应防护带的构建,尤其是处于农业区域结合地带的水域滨岸修复,相应的可以建农业生态工程、农田林网、环湖林带工程、沿岸地带水土保持工程和水体湿地净化工程。

结束语

上文分析了各技术在工程应用上的条件、特点及其优势。在进行水生态环境质量改善时,可以因地制宜地采用多种技术措施进行综合治理。

参考文献:

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[4] 颜雷,田庶慧.水生态环境修复研究综述[J].水利科技与经济,2011,17(9):73-75.

[5] 丁飞跃.城市河道水环境生态治理研究[D].杭州:浙江大学,2015.

论文作者:孙继传1,林天宇2,王程程3

论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期

论文发表时间:2018/8/1

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