俞 曉

（寧波甬綠環(huán)境保護(hù)技術(shù)工程有限公司，寧波 315041)

城市內(nèi)河是城市的血脈，是城市的一道風(fēng)景線，她的健康和美麗關(guān)系著一個(gè)城市的形象和容貌，也是生態(tài)環(huán)境的重要內(nèi)容。城市內(nèi)河生態(tài)治理是衡量一個(gè)地區(qū)綜合實(shí)力的重要指標(biāo)，決定著一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展后勁和發(fā)展活力。

近年來(lái)，我國(guó)的城市內(nèi)河生態(tài)治理工作受到了各級(jí)人民政府的普遍重視，取得了顯著成績(jī)，城市內(nèi)河生態(tài)治理水平有了很大提高。從新世紀(jì)開始，我國(guó)將進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì)，加快推進(jìn)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的新的發(fā)展階段，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化水平的不斷提高，越來(lái)越多的人口將轉(zhuǎn)向城鎮(zhèn)生活和工作，對(duì)城市生態(tài)環(huán)境的壓力也將越來(lái)越大，這就對(duì)城市內(nèi)河生態(tài)治理提出了更高和更加迫切的要求。

本文初步探討了城市內(nèi)河生態(tài)修復(fù)技術(shù)的目標(biāo)、技術(shù)及論證，并以2012年度慈溪市城區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程為實(shí)例，進(jìn)行城市內(nèi)河生態(tài)修復(fù)技術(shù)的實(shí)證，以期對(duì)同類項(xiàng)目有所借鑒。

1 城市內(nèi)河生態(tài)修復(fù)目標(biāo)

1.1 總體目標(biāo)

在保證水利要求的基礎(chǔ)上，通過(guò)一系列現(xiàn)代環(huán)保工程技術(shù)、生物工程技術(shù)、物理工程技術(shù)的綜合應(yīng)用，控制治理段的水質(zhì)穩(wěn)定，持續(xù)改善水質(zhì)，進(jìn)行水環(huán)境生態(tài)式綜合整治。通過(guò)水生動(dòng)、植物定向培養(yǎng)、建立起穩(wěn)定的人工生態(tài)體系，實(shí)現(xiàn)人工生態(tài)體系向自然生態(tài)體系的演替，恢復(fù)水體生物多樣性，并充分利用自然系統(tǒng)的循環(huán)再生、自我修復(fù)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

同時(shí)，恢復(fù)引進(jìn)水生觀賞植物、水培花卉、陸生花卉結(jié)合周邊環(huán)境造景。強(qiáng)調(diào)"綠化"與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、景觀的功能實(shí)用性和景觀自身的可觀賞性。水體景觀設(shè)計(jì)目標(biāo)：以"人文、人性、自然和生態(tài)"為原則，以江南水鄉(xiāng)格調(diào)為特色，水生植物為主，盆花植物為輔，力圖創(chuàng)造一個(gè)自然的、生態(tài)的、和諧的獨(dú)具水鄉(xiāng)風(fēng)格的人性化的生態(tài)景觀。

1.2 內(nèi)河水質(zhì)目標(biāo)

水質(zhì)感觀目標(biāo)：水體無(wú)黑臭、無(wú)異味，水面潔凈，無(wú)藻類等漂浮物聚集，水體顏色正常。

治理段水生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的生產(chǎn)者具有多樣性種群，暖季、寒季植物能自然更替，建立以水生維管束植物為優(yōu)勢(shì)種群的穩(wěn)定的植物群落。

建立底棲動(dòng)物種群，以消耗浮游生物（特別是浮游植物）、有機(jī)碎屑、腐碎、巨大的微生物生物量，建立起較為復(fù)雜的水生生物食物鏈，增強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)的抗沖擊能力，維持生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡。

在保證水體環(huán)境自然性的基礎(chǔ)上，進(jìn)行水面"景觀綠化"。強(qiáng)調(diào)"綠化"與環(huán)境的協(xié)調(diào)性、景觀的功能實(shí)用性和景觀自身的可觀賞性。

2 城市內(nèi)河生態(tài)修復(fù)專項(xiàng)技術(shù)

2.1 生物膜技術(shù)

采用生物柵、人工水草、漂浮濕地浮體等高比表面積材料，使有水質(zhì)凈化作用工程菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等附著在材料表面上并生長(zhǎng)繁育，形成膜狀微生物層。受污染水體與生物柵、人工水草、漂浮型人工濕地浮體接觸時(shí)，水體中的有機(jī)污染物、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物首先被其上的微生物大量分解、轉(zhuǎn)化成CO2、N2等無(wú)氣味氣體釋放出水體（異化作用）和少量吸收成為自身的組成部分并繁殖（同化作用），之后通過(guò)水體中食物鏈?zhǔn)雇饔貌糠值脑夭粩嗟貜乃w中去除，使水體得到凈化，同時(shí)也為水體生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建提供了大量初級(jí)的生產(chǎn)者。這種處理方法能夠有效的去除污水中污染物，使水體得到凈化。生物柵、人工水草、漂浮型人工濕地載體還為水生動(dòng)物提供良好的棲息環(huán)境和隱蔽場(chǎng)所，有益于水體生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建。

2.2 水生植物凈化技術(shù)

水生植物凈化技術(shù)主要是指利用在水體中種植水生植物，通過(guò)水生植物的生長(zhǎng)吸收、水生植物與水接觸面的生物膜形成和其他物理、化學(xué)作用達(dá)到凈化水體作用的技術(shù)，與水生植物種植相關(guān)的水生植物培育技術(shù)也是該技術(shù)組成部分。

本設(shè)計(jì)中采用了吸污耐污能力較強(qiáng)的水生植物品種，同時(shí)兼顧水體水面景觀要求，其中：挺水植物采用漂浮濕地、淺難濕地種植，浮水植物采用凈化浮島種植，沉水植物種植于水面較淺、陽(yáng)光充足的水域。

2.3 微生物循環(huán)馴化技術(shù)

微生物循環(huán)馴化技術(shù)是利用污染水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽作為培養(yǎng)基，通過(guò)特殊技術(shù)工藝，將高效微生物菌種進(jìn)行原位不間斷培養(yǎng)，通過(guò)馴化、增氧、生化、循環(huán)等過(guò)程，在短時(shí)間內(nèi)降解水體中的污染物，并持續(xù)維持水質(zhì)治理效果。

如工藝流程如圖1所示，該技術(shù)包括在河岸設(shè)置生物培養(yǎng)罐，用于高效微生物培養(yǎng)、馴化、繁殖；高效微生物在生物培養(yǎng)罐培養(yǎng)成熟后，定期投加到設(shè)置于河道水體中的水下生物培養(yǎng)器，高效微生物在水下生物培養(yǎng)器的環(huán)境中進(jìn)一步繁殖，并不斷地將高效微生物釋放到河道水體中；進(jìn)入河道水體的高效微生物通過(guò)生物同化、異化作用不斷消耗河道水體中的有機(jī)物、氨氮以及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到增加水體自凈功能、改善水體水質(zhì)的目的。在此過(guò)程中，還必需設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)、推流曝氣機(jī)、攪拌機(jī)、人工水草等設(shè)備，其中鼓風(fēng)機(jī)的作用是為生物培養(yǎng)罐和水下生物培養(yǎng)器提供充足的溶解氧，推流曝氣機(jī)的作用是水體造流以及增加水體溶解氧，攪拌機(jī)的作用是水體造流以及底泥分解減量，人工水草的作用是增加水體中高效微生物棲息場(chǎng)所以及在水質(zhì)改善之后為水中高等水生生物提供棲息場(chǎng)所。

2.4 河道造流曝氣技術(shù)

河道造流曝氣技術(shù)是一種適應(yīng)于河道特點(diǎn)的專用增氧技術(shù)。與一般增氧技術(shù)不同，本設(shè)計(jì)所選用河道造曝氣技術(shù)是采用水下推流吸入式曝氣裝置，在獲得高效率增氧效果的同時(shí)不占地、噪聲低、裝拆方便、水體流動(dòng)性好。

河道造流曝氣技術(shù)作為一種投資少、見(jiàn)效快的河流污染治理技術(shù)，在很多工程被優(yōu)先采用。在河道中進(jìn)行充氧不但能改善水體黑臭狀況，而且能使上層底泥中還原性物質(zhì)得到氧化或降解。曝氣在河底沉積物表層形成了一個(gè)以兼性菌為主的環(huán)境，并使沉積物表層具備了好氧菌群生長(zhǎng)刺激的潛能，從而能夠在較短的時(shí)間內(nèi)降低水體中有機(jī)污染物，提高水體溶解氧的濃度，增強(qiáng)水體的自凈作用，改善水環(huán)境。該技術(shù)與生物膜技術(shù)相結(jié)合，生物膜提供充足的水質(zhì)凈化微生物、河道造流曝氣提供充足的水質(zhì)凈化微生物所需氧，從而有助于水體自凈能力的提高。

3 專項(xiàng)技術(shù)可行性論證實(shí)證研究--以2012年度慈溪市城區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程為例

3.1 慈溪市城區(qū)河網(wǎng)情況

慈溪市30 km2中心城區(qū)范圍內(nèi)有主要河道共計(jì)92條，總長(zhǎng)度約為109 km2。除此之外，另有一些無(wú)名支流及斷頭槽，平均河寬5 m。近年來(lái)由于慈溪市城市發(fā)展迅速，各類污染排放量也相應(yīng)增加，其中大量污水排入城區(qū)內(nèi)河，造成其生態(tài)環(huán)境不同程度惡化。

3.2 慈溪市城區(qū)內(nèi)河治理現(xiàn)狀

1997年慈溪市開始實(shí)施城區(qū)內(nèi)河治理，到2005年底，以一橫一縱的大塘江、滸山江為骨干，以中心舊城區(qū)為重點(diǎn)完成了一次綜合性治理，共治理城區(qū)內(nèi)河17條（段）計(jì)18 km，建成截污管、渠29 km，拆遷房屋4萬(wàn)m2，新建大小節(jié)制閘8座、橡膠壩2座，設(shè)置排澇和污水提升泵站4座，新增綠化面積2萬(wàn)m2，累計(jì)投入資金2.2億元。其中截污包括污水排放點(diǎn)源治理、污水收集系統(tǒng)建設(shè)和城市污水處理廠建設(shè)這三個(gè)過(guò)程。

從2006年～2007年，慈溪市對(duì)大塘江、滸山江、邵家路江、城東新村橫河、東城河等河段進(jìn)行了生態(tài)治理。

根據(jù)2009年8月12日水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，未進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)河道斷面各類污染物濃度與進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)河道斷面各類污染物濃度相比，進(jìn)行過(guò)生態(tài)修復(fù)的斷面各項(xiàng)污染物濃度明顯低，其中平均 CODcr降低了 19.70mg/L、BOD5降低了 4.08 mg/L、NH3-N降低了8.01mg/L、TP降低了0.44mg/L，由此可知，水生態(tài)修復(fù)能很大程度的提升水體自凈能力，降低水中污染物濃度，見(jiàn)表1、表2。

表1 未進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)河道斷面各類污染物濃度 單位：mg/L

表2 進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)河道斷面各類污染物濃度 單位：mg/L

2011年慈溪市城市內(nèi)河生態(tài)治理工程主要以中心城區(qū)內(nèi)的五灶江、六灶江（虞波江）為治理河道，實(shí)施生態(tài)治理措施包括人工濕地、生態(tài)浮島、荷花、睡蓮、人工水草、沉水植物魚類、底棲動(dòng)物等。同時(shí)還實(shí)施了慈溪市第一條以水質(zhì)養(yǎng)護(hù)模式建設(shè)的城市內(nèi)河--東城河水質(zhì)養(yǎng)護(hù)工程；該河道實(shí)施措施主要為造流曝氣機(jī)、人工水草，工程實(shí)施以來(lái)，東城河基本無(wú)黑臭現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 實(shí)例項(xiàng)目概況

2012年度慈溪市城區(qū)內(nèi)河生態(tài)修復(fù)工程治理方案如表3：

表3 2012年度慈溪市城區(qū)河道生態(tài)修復(fù)工程治理方案一覽表

3.4 治理效果

水體中的污染主要由初期雨水、排放或溢流污水、底泥釋放形式進(jìn)入。水體的水質(zhì)生物自凈能力主要以各功能植物、人工水草、造流曝氣、微生物循環(huán)馴化及水體其他的功能微生物來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(1)單純?cè)O(shè)置人工水草對(duì)水體凈化:單純?cè)O(shè)置人工水草可對(duì)河道水體中COD降解，可去除大量氮素。不結(jié)合造流曝氣人工水草1950 m2，CODcr、TN 去除能力分別為 6474 g/a.m2、324 g/a.m2，年CODcr、TN 去除量 12624 kg、632 kg。

(2)人工水草結(jié)合造流曝氣時(shí)對(duì)水體凈化:結(jié)合造流曝氣時(shí)，人工水草對(duì)河道水體中COD降解能力有較大增強(qiáng)，同時(shí)可去除大量氮素。結(jié)合造流曝氣的人工水草900 m2，CODcr、TN去除能力分別為 57.6 kg/a.m2、2.56 kg/a.m2， 年 CODcr、TN 去除量 51.84 t、2.3 t。

(3)人工水草結(jié)合微生物循環(huán)馴化技術(shù)時(shí)對(duì)水體凈化:結(jié)合微生物循環(huán)馴化技術(shù)時(shí)，人工水草對(duì)河道水體中COD降解能力有也較大增強(qiáng)，同時(shí)可去除大量氮素。結(jié)合微生物循環(huán)馴化技術(shù)的人工水草150m2，CODcr、TN去除能力分別為 126.3 kg/a.m2、56.8 kg/a.m2，年 CODcr、TN 去除量 18.95t、0.9t。

(4)功能植物對(duì)水體凈化:本工程種植：挺水植物 1500 m2，浮水植物 2500 m2，沉水植物 600 m2。挺水植物平均TN去除能力為38 g/a.m2，TP去除能力為8 g/a.m2；浮水植物平均TN去除能力為72g/a.m2，TP去除能力為17 g/a.m2；沉水植物平均TN去除能力為61g/a.m2，TP去除能力為13g/a.m2；據(jù)此計(jì)算年植物去除河道水體氮磷量見(jiàn)表4：

表4 項(xiàng)目功能植物對(duì)水體凈化貢獻(xiàn)情況一覽表 單位：kg/a

(5)漂浮濕地對(duì)水體凈化:漂浮濕地1350 m2，CODcr、TN 去除能力分別為 327 g/a.m2、63.6 g/a.m2，年 CODcr、TN 去除量 441 kg、86 kg。

本生態(tài)治理工程實(shí)施后，CODcr年去除量83.86 t，TN 年去除量 3.9 t，TP 年去除量 62.3 kg。

4 結(jié)論

2012年度慈溪市城區(qū)內(nèi)河生態(tài)修復(fù)工程，采用了生物膜技術(shù)、水生植物凈化技術(shù)、微生物循環(huán)馴化技術(shù)、河道造流曝氣技術(shù)，對(duì)慈溪市城市內(nèi)河進(jìn)行了有效的生態(tài)修復(fù)，城市水環(huán)境質(zhì)量已有了質(zhì)的改變與提高。但隨著城市發(fā)展的需要，同時(shí)為滿足廣大居民不斷提高的環(huán)境要求，城市內(nèi)河生態(tài)的修復(fù)、治理與保護(hù)工作任重道遠(yuǎn)，本文僅進(jìn)行了初步研究，仍然存在一些有待今后探討和改進(jìn)之處。應(yīng)在現(xiàn)有成效的基礎(chǔ)上，以創(chuàng)建生態(tài)城市和最佳人居環(huán)境城市為契機(jī)，綜合采取多種措施，加大工作力度，最終使城市內(nèi)河達(dá)到“水清、岸綠、景美”的目標(biāo)。

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