1.广东省轻纺建筑设计院有限公司 2.广州市瑞奕环保科技有限公司
摘要:景观公园作为城市居民日常休闲娱乐的重要场所,还兼具部分的生活污水处理或储存功能,但在实际中往往缺乏有效的设备资源或者整体解决方案,从而一方面产生水体发黑发臭、藻类聚集的现象,严重影响了景观水体原有的生态和经济效益。因此,需要设计一种公园水体生态治理与维护的集成化系统。
关键语:内源污染、蓄洪污水原位生化处理、湖滨生态净化带、敞水生态、生态系统优化调整
广州某公园位于广州市区,占地面积约54万平方米,其中水域面积约28万平方米,按功能区域划分为3大湖,平均水深达1.5米,以亚热带风光为主要特点,具有蓄水防洪、游览、娱乐和休憩的功能。公园暴雨汇水区域为上游片区,该区域受工程条件限制没有实施雨污分流。根据往年的经验,每年需要向公园泄洪多次。故进入流花湖的洪水属合流制雨污混合污水,水质污染比较严重。
1、水质情况
公园当需要启动蓄洪时,雨污合流水通过进洪闸进入公园进行蓄洪调节。根据近年数据分析,一次进洪量达10万立方米,一年开启次数15-20次,全年蓄洪50-70万立方米。进洪闸和排水闸分别位于公园的东南端和西南端,两者之间长约750m的过流通道是入湖雨污混合污水形成的主要污染带,大部分污泥在该区域沉淀湖底。随着风浪对流和浓差扩散,污染物逐步蔓延至整个湖区,湖水整体呈劣V类水质,严重富营养化导致经常性蓝、绿藻泛滥,水体产生一定的恶臭气味随空气流动,影响周边环境。
2、污染源分析
2.1内主污染来源
来自上游的雨污合流水是主要的外源污染,雨污混合水中含有浓度较高的COD、BOD和氨氮是水体产生黑臭的重要原因。
2.2其他来源
(1)干沉降(灰尘等)和湿沉降,如雨水,尤其初期雨水是较大污染源;
(2)雨季地表径流、园林灌溉施肥、两岸人为或非人为所造成的垃圾及植物枯枝落叶飘落等进入水体所产生的面源污染;
(3)观光鱼类养殖饵料及鱼类排泄物,园内鸟禽粪便饲料等排入水中易造成污染;
(4)底泥污染,淤泥深厚,湖泊底泥中积聚的营养盐有可能达到上覆水的数十倍,而成为水体重要的污染源。在受到扰动时,底泥释放的污染量更大,对整个湖泊水体水质影响巨大。
3、水质提升目标
根据《水污染防治行动计划》(“水十条”)对江河湖海实施分流域、分区域、分阶段科学治理,系统推进水污染防治、水生态保护和水资源管理及《广州市中心城区人工湖水质提升工作意见的通知》内容要求,本项目拟在承担蓄洪功能的前提下通过蓄洪污染整治实现水质全面改善。
(1)提升水体水质,近期达到地表水Ⅳ类;争取逐年达到地表水Ⅲ类;
(2)改善水体生态,提升公园综合环境质量;
(3)保证蓄洪、排洪等水利调度功能;
(4)尽量减少工程措施,减少对现有景观的影响。
4、水质提升方案的设计
4.1设计思路
总体设计思路,整体提升工艺以“湖水生态修复+蓄洪污水原位生化处理”为主,基础环境改善为辅。根据污染情况进行分区治理,主要划分为主污染区(约1万平方米)和次污染区(约27万平方米)。
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4.2设计的内容
清杂工程在有效削减内源污染的基础上,通过工程手段实现项目水体浊水态转换成清水态,构建起以沉水植物为基础生产者,进而将污染物质转换,实现湖区生产力的提高,通过多条食物链的搭建,建立复杂的食物网,使得物质、能量良性循环,最终实现水体的长效自净。蓄洪期,通过絮凝、微生物净化,进而降低高污染浓度负荷水体对湖区清水型生态系统的冲击,使得湖区清水型湖泊生态系统长效稳定运行。
4.2.1基础环境改善
(1)基底疾病防控工程。在清杂后对底质进行消杀,控制基底病虫害,保证沉水植物良好生长条件。
(2)基底微量元素调整工程。土壤微量元素营养剂含有植物生长所必需的微量元素和多种营养成分,根据实际土壤情况及水生植物生长的营养需求,适当增加微量元素施用。
(3)水下光照改善。施工期沉水植物种植区域底层的水下光照强度连续7天低于水体表面光强的1%时,主要通过泼洒无机或有机絮凝剂。
(4)水位调控。有效调控水位,也是为了满足沉水植物在种植期间的水深需求,沉水植物种植期间水深宜保持在50~70cm,种植完成后逐步蓄至常水位。但本项目情况较特殊,水位无法下调,沉水植物采取扦插方式。
(5)野杂鱼生物量控制。野杂鱼生物量过高会扰动水体,导致底泥再悬浮,同时食草型鱼类生物量过大,造成沉水植物生长压力,在蓄水后实施全湖防控。
4.2.2清水生态系统构建
(1)湖滨生态净化带构建。包括挺水植物、浮叶植物、沉水植物、岸带鱼类、腹足类底栖动物等群落的构建。
(2)敞心生态保育系统构建。主要是沉水植物、双克类低栖动物、敞水区鱼类等群落的构建。
(3)生态系统优化调整。包括水环境监测、自然选择过度、长效机制的建立。
4.2.3蓄洪污水原位生化处理
(1)物理挡截蓄洪合流污水中较大的漂浮物,保证湖区清洁。
(2)蓄洪进水区间投加液态絮凝剂,与入湖混合水进行絮凝反应,然后在蓄洪主污染带进行絮凝沉淀预处理。
(3)建立接触氧化塘湿地系统。通过载体填料挂膜提供微生物附着基质,应用微生物进行水质净化,有效降低NH3-N、COD、BOD5及SS等。
(4)表面曝气设备及微生物附着基安装。蓄洪后主污染带湖水溶解氧含量迅速下降,通过表面曝气设备在主污染带增加水体溶解氧;同时,微生物附着基设置在接触氧化塘湿地系统之后,形成悬浮物沉降梯度。
5、存在问题
由于本项目承担蓄水防洪功能,进洪量暂时无法控制,水质提升工作存在着一定的难度,需要分区确定水质目标。
6、总结
通过“湖水生态修复+蓄洪污水原位生化处理”,在保证承担蓄洪的前提下,湖体内采用生态修复技术构建水下沉水植物群落,逐步恢复水下生态系统,利用完善的水生态系统实现项目水体生态净化,恢复生态景观。同时在开闸蓄洪时段,应急投加生物絮凝剂,通过洪水入湖时的水力混合,快速澄清入湖污水,使主污染带不黑不臭。再视蓄洪期主污染带水质情况,通过喷泉曝气间歇增投菌种进行原位生化,消除污染物的峰值,保障生态湖区不受主污染带破坏,并在数天内实现主污染带水质达标。
参考文献:
[1]国务院颁布实施的《水污染防治行动计划》(“水十条”)2015.
[2]穗治水办[2016]66号文件《关于印发广州市中心城区人工湖水质提升工作意见的通知》
[3]宋关玲,生物修复技术在水体富营养化治理中的应用[J].安徽农业科学.2007年27期
[4]李安峰,徐文江、潘涛、李箭,公园人工湖水质改善工程[J].中国给水排水,2014年14期
[5]张莹,运用人工湿地生态净化工程治理东山湖水质的可行性研究[J].广东科技,2007年09期
论文作者:陈春霞1,赵子博2
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/4/28
标签:水体论文; 水质论文; 生态论文; 植物论文; 公园论文; 污水论文; 湖区论文; 《建筑细部》2018年第20期论文;