施曉歡 張 磊 陸洪亞

一、背景

近年來，隨著“水十條”的發(fā)布以及對水環(huán)境整治要求的逐步提高，國家在區(qū)域水環(huán)境整治方面進行了大量的工作，整體水環(huán)境質量不斷提升。本文對蘇北平原典型地區(qū)宿遷市吳集鎮(zhèn)水環(huán)境現(xiàn)狀進行調查分析，從河道水質提升角度，以解決實際水生態(tài)環(huán)境問題為目的，通過對水系進行綜合生態(tài)環(huán)境治理，達到凈化水污染物，整體提升區(qū)域水質，恢復區(qū)域水生態(tài)功能的效果。

二、區(qū)域水環(huán)境現(xiàn)狀調查分析

（一）水系整體水質狀況分析

根據(jù)近期河道水質資料調查，區(qū)域水系主要以有機污染為主，主要污染物為CODcr、BOD5、氨氮和總磷。目前吳集鎮(zhèn)鎮(zhèn)域范圍內河道實測主要污染物為總磷和氨氮、高錳酸鹽指數(shù)，部分監(jiān)測時段出現(xiàn)水質不穩(wěn)定情況，主要在排口處，且河道富營養(yǎng)化趨勢明顯。

（二）水質生物指標調查分析

水生生物調查是河道富營養(yǎng)化調查中的一個重要內容。水生生物的種群組成、數(shù)量變動及群落結構與功能的變化，反映了河道的營養(yǎng)化程度。

1.浮游植物

區(qū)域水體雨季未呈明顯的藍綠色，水體中藍藻、綠藻、浮萍等浮游植物相對豐富，但未形成優(yōu)勢爆發(fā)種群。這主要考慮目前水系連通周邊航道，泥沙含量較高，濁水態(tài)不利于浮游植物光合作用和生長。

2.沉水植物

沉水植物對河道中氮、磷等污染物有較高的凈化效率，可固定沉積物、減少再懸浮，降低河道內源負荷。但區(qū)域內僅局部水面可見沉水植物。

3.挺水植物

挺水植物能增加生態(tài)系統(tǒng)多樣性和穩(wěn)定性。吳集鎮(zhèn)水系河道均為硬質護岸，濱水生態(tài)系統(tǒng)割裂，無自然坡岸，不利于近岸挺水植物生長。根據(jù)實際調查，吳集鎮(zhèn)河道內鮮有挺水植物生長。

4.底棲動物

經調研，水體中僅發(fā)現(xiàn)少量螺類，證明水體已達到一定的富營養(yǎng)化程度。通過河道水生態(tài)系統(tǒng)的功能得到改善，實現(xiàn)河道生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動良性機制，是一種有效的修復手段。

5.魚類

在環(huán)境因子的影響下，魚類會產生各種適應性變化，其作為高營養(yǎng)級群落對于其他類群的存在和豐度有重要影響。經調研，水體中以河鯽為主，少見食肉性魚類，種群相對單一，不利于河道富營養(yǎng)化控制和河道生態(tài)系統(tǒng)修復。

三、水質提升與水生態(tài)修復難點

根據(jù)河道的現(xiàn)場踏勘和斷面水質的取樣化驗分析，面臨的問題如下：

（一）局部區(qū)域水體水動力不足

區(qū)域內的河道屬于平原河網圩區(qū)，上下游區(qū)分不明顯，進出水依靠水閘抽水泵調控，區(qū)域河道橋、涵數(shù)量較多，水工構筑物兩側靠近河岸處往往存在水動力不足的區(qū)域，容易停留枯枝、柳絮等懸浮物，藻類浮萍也容易在范圍內快速生長，成為引發(fā)整體河段藻類爆發(fā)的源頭。

（二）初雨、滲污、溢污等外源污染亟需原位阻截凈化，保護水質不受影響

區(qū)域內河道兩岸存在不少住戶，沿線有零星的岸坡污水滲出點，且現(xiàn)狀情況下無法對管道等局部漏損進行修補。雖然這些點位在非雨期水量不大，但是水動力的相對缺乏和脆弱的水生態(tài)環(huán)境足以引起局部河段水質的反復和惡化。因此，需要對岸坡雨污滲出點、溢出點的初雨和雨污水等進行原位高效的攔截與深度凈化處理，保護河道水質不受外源污染，提高河道內水質的穩(wěn)定性。

（三）底泥釋放等河道內源污染需要持續(xù)凈化，強化河道自凈能力，維持河道水質穩(wěn)定

由于河岸的硬化，水（岸）生態(tài)系統(tǒng)遭到割裂和破壞，城鎮(zhèn)河道水環(huán)境容量及自凈能力嚴重不足，長期以來河道沉積物不能被消納，最終產生內源污染。因此，考慮彌補常規(guī)河道水力清淤的不足問題，需要采取長效穩(wěn)定且生態(tài)化的河道內源污染消除的技術方法，持續(xù)不斷地凈化內源釋放的污染物，并改變河道底質厭氧的現(xiàn)狀，逐步在河底淤泥表面形成兼氧-好氧型的土著微生物絮體覆蓋層，削減底泥釋放速率，達到穩(wěn)定消除和控制底泥釋放的效果。

（四）區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)退化，水生態(tài)需要重構，增強水生態(tài)彈性，恢復良好水生態(tài)功能

區(qū)域水生態(tài)問題比較明顯，主要體現(xiàn)在水生態(tài)系統(tǒng)退化。河道兩岸面貌景觀整體較差，呈現(xiàn)“光禿禿”的景象，生物多樣性下降，水生動物、魚類、浮游植物、浮游動物、土著水生物種豐度顯著不足。清水種較少，耐污種較多，藻類濃度較高，葉綠素濃度較高，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不足。從現(xiàn)場調研情況分析，目前河道內的植物僅存在少量挺水植物和沉水植物，水生動物以少量河蚌、螺螄和鯽魚為主，生態(tài)系統(tǒng)物種單一，多樣性和豐富度較差，沒有形成較好的水生態(tài)系統(tǒng)，不能有效促進營養(yǎng)物質和污染物的遷移轉化，導致河道水污染物負荷積累，生態(tài)系統(tǒng)退化陷入惡性循環(huán)，最終影響水質和生態(tài)服務功能。

四、設計思路

本次設計思路分為三個方面：

（1）采用低影響開發(fā)凈污技術，消除河岸滲漏、溢流、初雨徑流等污染源對河道水質的不利影響。

（2）通過生態(tài)技術，持續(xù)降解河道內源污染使得水質得到提升，減少底泥的污染釋放。

（3） 構建恢復河道水生態(tài)，使水質得到穩(wěn)定保持，水生態(tài)功能得到恢復。

采用原位生態(tài)圍隔、高氮磷吸附新型人工濕地等生物修復技術方法，輔助結合人工濕地、曝氣增氧、生態(tài)浮島等措施，加速河道內氨氮、COD污染物的快速降解，增加水溶解氧濃度，使得水質能較快達標和提升。

針對沿河岸滲漏點等入河污染負荷，采用凈污設施、配合原位生態(tài)圍隔技術，因地制宜，經濟合理地布置于沿河滲出點和溢流點。凈污設施采用氮磷高效吸附填料布置于滲污點、排污口、雨水排口，對入河污染和初期雨水進行有效攔截和消除。同時，將原位生態(tài)圍隔布置于部分河道沿岸，采用具有高生物親和性與比表面積改性生物填料，能對河道內的氨氮和COD起到有效降解作用，縮短初雨污染物入河后河道水質恢復所需時間，對增強水體自凈能力，維持河道水質水生態(tài)，具有明顯促進作用。

此外，采用定植河底沉水植物、浮葉植物、構建水岸貫通帶等生態(tài)修復措施，起到恢復水陸生態(tài)功能，達到保障和提升水環(huán)境修復效果、增強水體抗污“彈性”，恢復良好水生態(tài)功能并獲得較好的生態(tài)景觀效果。構建河底水中森林，覆蓋淺水區(qū)域河道；定植水岸貫通植生帶和生物巢挺水植物帶，并設置浮葉植物。

五、結語

蘇北地區(qū)吳集鎮(zhèn)周邊已有較好的區(qū)域性水生態(tài)環(huán)境改善工程措施，通過實施河道滲水溢污的原位凈化，河道水質提升和生態(tài)修復等措施，能從源頭阻斷污染物進入水體，同時河道內加強生態(tài)自凈能力，修復和提升區(qū)域水環(huán)境，恢復區(qū)域水體生態(tài)功能，這些經驗可以為平原地區(qū)其他城鎮(zhèn)河道類似項目的設計施工提供參考■