东方市罗带河生态修复工程设计论文_符毓胜

东方市水务局 海南省东方市 572600

摘要:本工程治理对象为海南省东方市罗带河项目,罗带河水体污染严重,部分河段水体污染在劣Ⅴ类标准,严重影响城市发展,阻碍城市品质提升。本次设计采用生态修复技术对罗带河进行治理,修复河道总面积约42万m2,主要技术措施有:水体除杂、底泥改善、生物绳技术、水生-浮生-陆生相结合的景观植物生态系统构建、水生动物群落构建等。工程实施后,水质主要指标达到Ⅳ类标准;完善水体生态系统的食物链,形成稳定的水下生态系统,并建立后续生态平衡维护保养机制,使河道水生态系统得到完善,显著改善周边环境质量,促进区域价值的提升。

关键词:罗带河 水体污染 生态修复 生态平衡

1、工程概况

1.1项目背景

为切实加大污染防治力度,改善生态环境质量,依据国务院《水污染防治行动计划》(“水十条”)和海南省人大常委会水务染防治执法检查的要求,海南省政府编制了《海南省城镇内河(湖)水污染治理三年行动方案》,方案中提出到2018年,治理城镇内河及流经城镇河段,消除劣Ⅴ水体,力争达到Ⅳ及以上水质,东方市罗带河项目列入治理计划。

1.2工程任务及投资

项目区位于八所镇西南部,治理范围为疏港大桥至罗带桥河段,总长约3.3km,修复河道总面积约42万m2,主要建设内容包括综合反应区工程、生态修复区工程、景观工程等。

该项目工程建设投资5528.77万元,其中,工程直接费为4565.58万元,工程建设其他费为700.56万元,预备费为262.63万元。

2、项目建设条件

2.1 水文条件

罗带河发源于东方市境内的茅刀领,流域地势东高西低,上游为低缓的丘陵,下游为宽阔的滨海平原。全流域面积222km,河长47.7km,干流坡降1.58‰。罗带河河口段位于罗带河下游平原地区,自罗带桥到河口,长约5km,地势平坦,河床坡降平缓,受潮水和河水往复作用,河道淤沙严重。流域内河流所挟带的泥沙主要来自降水(尤其是暴雨)对表土的侵蚀,绝大部分泥沙集中在汛期。

2.2 气象条件

东方市属热带季风海洋性气候区,旱湿两季分明,降雨量偏小,日照充足,蒸发量大。年平均降雨量1150mm。年平均蒸发量达2596.8mm,年蒸发量大于年降雨量,为海南全省之最。年平均气温 24~25℃,日平均日照时数最多达9.5小时,季风特性明显,年平均风速为4.8m/秒。

3、工程设计

3.1水体治理

3.1.1水体除杂

对种植水域内的各类杂草及草种、残留有害群落孢子、垃圾及鱼类进行清理或转移工作,除杂总面积约9.7万m2。

3.1.2底泥改善

采用赛丹及漂白精进行底质改良,用于杀灭原富营养化水体底质中福寿螺及其有害物种,改善底质酸碱度及活化底质,促进水生态系统的物种生长、繁殖等需求。底泥改善处理总面积约9.7万m2,每1万m2需配赛丹20瓶,漂白精1吨。见图1。

图1 底泥改善

3.2生物神技术

生物绳是一种通过内芯和外侧纤维构成的环状纤维束,是一种浸没式的悬挂型生物载体填料,由一种或多种材料构成,包括:聚丙烯、维尼纶、聚乙烯等,可通过材质的变化来增大比表面积。生物绳是新型的高性能的接触材料,废水水流与生物绳接触在生物绳上逐渐形成从内到外的厌氧-兼氧-好氧微生物形成的生物膜(水体呈好氧状态),随着生物膜的逐渐增大,内部厌氧生物膜老化脱落,循此往复,使废水中的污染物在生物膜中的厌氧、兼氧、好氧微生物作用下被除去,从而达到水质净化的目的。生物绳还可以有效地过滤无机颗粒物、降解有机污染物,提升水体透明度,对后期沉水植物的种植有很大的帮助。见图2、图3

图2 生物绳净化原理图

结合罗带河现状,本工程设计生物绳的安装方式采用浮球式,上下两端分别绑于悬挂绳,下方悬挂绳固定在桩上,上方每根生物绳安装一颗浮球。随着水位的高低变化,生物绳在水中随水位上下浮动,最大程度的保证了水流与生物绳的接触。

图3 生物绳治理效果图

3.3 沉水生态植物构建

沉水植物在生长过程中会吸收水体中的营养物质,包括氮、磷等,有效治理水体污染问题,对综合反应区下来的污水进行深度处理,本工程沉水植物采用轮叶黑藻,轮叶黑藻的特性是喜高温、生长期长、适应性好、再生能力强,河蟹喜食,适用于光照充足的池塘及大水域播种或栽种,轮叶黑藻断节后能继续生根繁殖,生命力极强,耐污性强。轮叶黑藻处理污染物指标见表2

表1 轮叶黑藻处理污染物指标

在已经疏浚完成的河床种植轮叶黑藻,水深范围为0.7-2.5m左右,植株叶面距离水面应保持10-30cm,种植密度10株/丛、81丛/m2,种植面积约8.3万m2,种植布置采用间隔式分段种植,该种植方式使生态修复区处于间歇性的硝化反硝化反应状态,促进水质净化能力。(见图4)。

图4 轮叶黑藻

3.4 景观植物构建

结合沉水植物生态系统,在景观平台周围构建水生-浮生-陆生相结合的景观植物生态系统,使河道景观具有千姿百态、变化万千的形式美,而且具有丰富多彩、寓意深长的内容美,使河道不仅有水质净化能力还能发挥它们的绿化功能和观赏特性。

陆生景观植物采用三角梅:三角梅生命力旺盛,粗生易长,花期长,温暖湿润气候,耐高温,喜充足光照,耐贫瘠、耐碱、耐干旱、忌积水,耐修剪等特点。它的苞片大而美丽,鲜艳似花,当嫣红姹紫的苞片展现时,绚丽多彩,给人以奔放、热烈的感受。

浮生景观植物采用宫廷睡莲:宫廷睡莲外型与荷花相似,不同的是荷花的叶子和花挺出水面,而睡莲的叶子和花浮在水面上。睡莲因昼舒夜卷而被誉为“花中睡美人”。睡莲根能吸收水中的汞、铅、苯酚等有毒物质,还能过滤水中的微生物,是难得的水体净化的植物材料,所以在水体净化、绿化、美化建设中倍受重视。

水生景观植物采用苦草:苦草是多年生无茎沉水草本,喜温暖,耐荫蔽,对土壤要求不严、生物量低、易控制且具有耐污性,是水生态修复中系统基础。其植株叶长、翠绿、丛生,是良好水下绿化材料。

本设计宫廷睡莲种植密度为米3株/m2,总种植面积为972m2。苦草种植密度为10株/丛、81丛/m2,总种植面积972m2,主要起到点缀河道景观、固定水土及纳污作用。在景观平台入口两侧的斜坡种植三角梅,增加两岸景观性,三角梅种植密度为1株/m2,每个平台种植面积为40m2,总种植面积为480m2。见图5

图5 景观植物(依次为苦草、睡莲、三角梅)

3.5 投放控藻溞

由于蓝藻具有特殊的蓝藻胶和多糖类物质,难被其它水生动物所消化、吸收、利用。随着水中富营养化氮、磷物质的增加,产生越来越严重的蓝藻积累污染。投加控藻溞控制蓝藻的生长,水体蓝藻减少消失后水体透明度增加,阳光可进入水底,促进水体水底沉水植被的生长,沉水植被与控藻溞可形成良好的共生关系。

水生植被恢复后,由控藻溞携带有益微生物向底泥扩散,促进底泥氧化还原电位升高,有利于水生昆虫和水生底栖生物的大量滋生,在水生植被共生作用下,形成底泥营养物质的封存和生态链自净,通过食物链把水体水中的氮、磷营养物质从水体中转移出,彻底降低水体水中的富营养化程度。见图6

投放密度为200ml/m2;投放面积约9.7万m2。

图6控藻溞投放示意图

3.6 水生动物群落构建

黑鱼及鳜鱼为营底栖性鱼类,通常栖息于水草丛生、底泥细软水中。黑鱼栖息环境,遍布于湖泊、江河、水库、池塘等水域内。对水体中环境因子的变化适应性强,尤其对缺氧、水温和不良水质有很强的适应能力。环棱螺在对于清除水中碎屑、藻类具有一定的作用。

本工程设计在水生植物群落构建完成且水质稳定后,投放鱼类、底栖动物、虾类,构建完整的水生动物群落,N、P通过藻类营养级转化,进而达到净化水质的目的,水生动物配置。见表2

表2 水生动物群落配置表

4、预期结果及建议

4.1治理目标

利用水体地形,将罗带河建成兼具景观游乐园功能的园林长廊项目;水质主要指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类标准;完善水体生态系统的食物链,形成稳定的水下生态系统,全面提升水质,构建优美的水下景观,并建立后续生态平衡维护保养机制;水体具备较强的自我净化能力,河道水生态系统得到完善,满足既定的清水景观目标,还显著改善周边环境质量,促进区域价值的提升。

4.2 建议

①建议市政府加强协调,作好项目建设的指导和监督。

②因生活污水对生态修复系统的影响较大,建议在后期的管理维护中对沿线生活污水进行监督,禁止生活污水排入生态修复区,保障生态修复系统的安全运行。

参考文献:

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论文作者:符毓胜

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/8/15

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