郭 佳

(綏中縣大風(fēng)口水庫(kù)管理處，遼寧 葫蘆島 125200)

水是生態(tài)之基、生產(chǎn)之要、生命之源，近年來經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，致使郊外河道越來越多的演變成城市內(nèi)河，污染源明顯增多并導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，極大地影響著沿河居民生活，水環(huán)境污染與水資源短缺正逐漸成為制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要問題[1]。目前，我國(guó)正重點(diǎn)解決水質(zhì)惡化、生態(tài)退化、過度用水、用水效率低、河湖水空間占用等一系列水問題，研究基于環(huán)境保護(hù)理念的河道治理工程，強(qiáng)調(diào)水環(huán)境生態(tài)修復(fù)等具有重要意義。

1 黑水河水環(huán)境生態(tài)治理

1.1 工程概況

葫蘆島市綏中縣位于遼寧西部，地處E119°34′-120°37′，N39°51′-40°32′之間，總面積27.21萬hm2。境內(nèi)地形特征表現(xiàn)為明顯的階梯形狀，西北高、東南低，依次為中低山、丘陵、沿海平原，高程超過200m的中低山區(qū)占26.3%，高程為50-200m的丘陵占39.4%，高程50m以下的平原區(qū)占34.3%。河流較多，流域面積10-50km2河流36條，其中流域面積超過50km2的河流20條，在流域劃分上屬遼河流域、遼東灣西部沿渤海諸河水系，主要河流有六股河、王寶河、黑水河、貓眼河、狗河等。

黑水河發(fā)源于建昌縣大楊樹被狗，主要流程西平鄉(xiāng)、寬幫、葛家等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，最終匯入六股河，河長(zhǎng)69.5km，綏中縣內(nèi)長(zhǎng)度為38.8km，年均輸水量1.096億m3，汊流發(fā)育呈辮狀水系。黑水河水環(huán)境生態(tài)治理工程涉及平臺(tái)子、木掀溝、廣裕店、上坎子、葛家、盤嶺村等，治理河段總長(zhǎng)11.6km，主要任務(wù)有建設(shè)流域附近城鎮(zhèn)“海綿功能”和治理河流水環(huán)境。

1.2 現(xiàn)狀水質(zhì)分析

為了保證水樣檢測(cè)和水質(zhì)評(píng)價(jià)精度，文章選取平臺(tái)子、木掀溝、廣裕店、上坎子、葛家5處水質(zhì)檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)取5個(gè)水樣，以平均值作為最終檢測(cè)結(jié)果，如表1。

表1 水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

從表1可以看出，整個(gè)河段的水質(zhì)較差，總體呈現(xiàn)出嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，即黑水河現(xiàn)狀水質(zhì)達(dá)到Ⅴ類。具體而言，從平臺(tái)子村到上坎子村水質(zhì)逐漸變差，深入分析可知沿岸居民區(qū)生活污水排放量較大，并且大多未經(jīng)達(dá)標(biāo)處理直接排入黑水河；從上坎子村到葛家村水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，河流自凈功能逐漸增強(qiáng)。經(jīng)實(shí)地調(diào)查，部分河段水流較快致使其自凈功能明顯減弱[2-4]。

1.3 生態(tài)治理措施

目前，主要有生物措施、化學(xué)措施、微生物技術(shù)、曝氣增氧等水體富營(yíng)養(yǎng)化治理措施，各措施的費(fèi)用對(duì)比及其優(yōu)缺點(diǎn)如表2。實(shí)踐表明，為了達(dá)到理想的水質(zhì)凈化效果往往需要采取兩種及以上措施，因此以曝氣增氧為核心設(shè)計(jì)選用生物措施+曝氣增氧的治理措施[5-7]。

表2 生態(tài)治理措施對(duì)比表

1)曝氣增氧裝置。當(dāng)前，微納米氣泡增氧機(jī)、微孔增氧機(jī)和葉輪式增氧機(jī)屬于常見的三類曝氣增氧裝置，其優(yōu)缺點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)對(duì)比如表3。經(jīng)對(duì)比分析，黑水河水環(huán)境生態(tài)治理擬選用微納米氣泡增氧機(jī)，即天然、仿生人工水草+投加絮凝劑+微納米氣泡增氧機(jī)相組合的治理措施[11-13]。

表3 曝氣增氧裝置對(duì)比表

2)效果分析。黑水河水環(huán)境生態(tài)治理項(xiàng)目于6月中旬投入運(yùn)行，期間每隔15d就檢測(cè)一次水質(zhì)狀況，直至9月底。各采樣點(diǎn)的氨氮、化學(xué)需氧量變化曲線，如圖1。

(a)化學(xué)需氧量 (b)氨氮

從圖1可以看出，隨著時(shí)間的推移整治河段的氨氮和化學(xué)需氧量均呈明顯減少趨勢(shì)，即水環(huán)境生態(tài)治理有效改善了河流水質(zhì)；截至9越低，化學(xué)需氧量和氨氮檢測(cè)濃度總體處于15-30mg/L、2-3mg/L之間，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基本達(dá)到Ⅲ類和Ⅴ類水質(zhì)，較河道治理之前水質(zhì)明顯改善。因此，采取生物措施+曝氣增氧的水環(huán)境生態(tài)治理方式能夠有效凈化水體，增加魚蝦等水生動(dòng)植物，逐漸解決水體發(fā)黑發(fā)臭的問題[8-10]。

2 濱水區(qū)與非濱水區(qū)治理

在人工直接干預(yù)河道水質(zhì)的情況下，為了防止河道生態(tài)環(huán)境破壞和河流水質(zhì)污染，還要采取適宜的措施治理河流濱水和非濱水區(qū)。

2.1 濱水區(qū)治理

對(duì)于濱水區(qū)主要是治理河岸護(hù)坡，原狀護(hù)坡沖蝕嚴(yán)重，大部分河段無河堤且以自然土坡為主，行洪能力不足難以保護(hù)沿河耕地。因此，文章結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)擬選擇漿砌石生態(tài)護(hù)坡，設(shè)計(jì)坡腳為格賓網(wǎng)石籠如圖2，從而有效防止泥石隨雨水徑流匯入河道的問題[14-16]。

2.2 非濱水區(qū)治理

非濱水區(qū)建設(shè)的主要目的是充分利用地層自濾功能，最大程度地減輕河道水質(zhì)受降雨徑流的影響，以此保證入河水質(zhì)，這也是建成河流水生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。非濱水區(qū)治理與“海綿城市”建設(shè)理念類似，通過合理利用“凈、蓄、滯、滲”等技術(shù)手段，在城鎮(zhèn)建設(shè)中融入生態(tài)理念。

1)打造透水鋪裝帶。隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，黑水河流域原有自然土面逐漸演變成不透水硬質(zhì)地面，水流強(qiáng)度大并且難以滲透吸收降水，各種污染物易隨地表徑流匯入河道。因此，通過透水鋪裝能夠?qū)⒉糠钟晁亓魅霛B，在一定程度上降低匯集強(qiáng)度和水流速度，即建設(shè)村落、城鎮(zhèn)道路時(shí)要盡量選用透水瀝青、透水混凝土和透水磚等材料。

2)建設(shè)植被緩沖帶。實(shí)踐表明，植物緩沖帶能夠有效攔截雨水匯流[17-18]。根據(jù)黑水河實(shí)際情況和城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃，考慮沿河景觀要求共建設(shè)植被緩沖帶5.2km。

3)建設(shè)雨水花園。將雨水花園建于河道與城鎮(zhèn)之間，既可滯蓄洪水又能作為居民休閑中心，黑水河水環(huán)境生態(tài)治理共設(shè)計(jì)5處雨水花園，覆蓋范圍處于2500-3000m2范圍。設(shè)計(jì)過程中應(yīng)保證植被耐水性與土壤滲透性相適應(yīng)，科學(xué)設(shè)計(jì)蓄水層結(jié)構(gòu)[19]。

4)打造滲透塘。滲透塘既能合理利用郊外洼地匯集雨水，在削減洪峰流量的同時(shí)補(bǔ)充地下水，又可充分利用地層過濾功能實(shí)現(xiàn)雨水凈化。黑水河水環(huán)境生態(tài)治理共設(shè)計(jì)滲透塘3處，主要分布于木掀溝、廣裕店、上坎子村，滲透塘布設(shè)范圍為1500m2，其深度處于3-4之間。

圖2 漿砌石生態(tài)護(hù)坡

3 結(jié) 論

河道水環(huán)境生態(tài)治理涉及水利、人文、景觀、生態(tài)、市政等多個(gè)學(xué)科，屬于一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。文章以葫蘆島市綏中縣黑水河為例，提出人工直接干預(yù)河道水質(zhì)措施和濱水區(qū)、非濱水區(qū)治理措施，檢測(cè)結(jié)果表明各項(xiàng)治理措施有效改善了河流水質(zhì)，水環(huán)境生態(tài)治理效果較好，可為其它流域水環(huán)境保護(hù)提供一定參考。此外，考慮到地域性特征，各地區(qū)的水污染原因、污染因素不同會(huì)導(dǎo)致工程效果存在一定差異。