史曉濤,邱征,張瓊,衛(wèi)邦齊
(安徽省交通航務(wù)工程有限公司,安徽 合肥 230000)
近年來(lái),隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,城市河流流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重,使河道內(nèi)細(xì)顆粒沉積物量增大,填充粗顆粒有機(jī)物間的天然縫隙,使底棲動(dòng)物等生物生境喪失。同時(shí)城市河流原有水流條件單一,河道內(nèi)缺乏一定的深水區(qū)、淺灘區(qū)等適應(yīng)不同動(dòng)植物生存的多樣化生境。城市河流存在底質(zhì)粒徑組成單一,生境均一化、低質(zhì)量等問(wèn)題,造成河流對(duì)污水的凈化能力急劇減弱,污水在未能由河流自身充分凈化后就排入湖泊或滲入地下,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染。因此,開(kāi)展河流濕地修復(fù)是一項(xiàng)重要的環(huán)境保護(hù)手段。作為一項(xiàng)新的污水處理技術(shù),人工濕地治理污水水質(zhì)的主要機(jī)理是采用濕地系統(tǒng)中的生物、化學(xué)以及物理三個(gè)方面協(xié)同作用來(lái)起到凈化效果,使水環(huán)境質(zhì)量得以改善,從而達(dá)到對(duì)污水的生態(tài)化治理。相比于以往的廢水治理工藝技術(shù),人工濕地廢水治理工藝具有較低的能耗、穩(wěn)定的出水水質(zhì)、較低的投資、較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷以及較低的運(yùn)行費(fèi)用等特點(diǎn)。在流域濕地開(kāi)展生態(tài)修復(fù),將污水治理與生態(tài)環(huán)境修復(fù)相結(jié)合,在高效治理污水的同時(shí)對(duì)環(huán)境進(jìn)行美化,形成了生態(tài)景觀帶,既帶來(lái)了環(huán)境效益又具有經(jīng)濟(jì)效益[1]。
多田活水鏈濕地生境重構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù),清淤是恢復(fù)濕地生境的重要工程,是恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)防洪、調(diào)蓄能力的第一步。通過(guò)清淤可以有效地改善濕地環(huán)境,為后期修復(fù)奠定基礎(chǔ)。水文條件的改善是濕地建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。因此,通過(guò)對(duì)濕地進(jìn)行水文恢復(fù)技術(shù)的研究,可為濕地生境修復(fù)提供支撐。多田活水鏈濕地水質(zhì)凈化施工關(guān)鍵技術(shù),基質(zhì)是人工濕地重要的組成部分,關(guān)系著濕地的凈化能力和使用壽命,通過(guò)種植吸污能力強(qiáng)、耐受性好的水生植物,利用植物的生物吸收作用、植物與藻類(lèi)的競(jìng)爭(zhēng)作用,達(dá)到污水凈化的目的。通過(guò)安置水生動(dòng)物避險(xiǎn)場(chǎng)所,可為水生動(dòng)物提供安全保障,進(jìn)而為調(diào)整水生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)、調(diào)整水生系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。可以更好地利用生物間的取食關(guān)系達(dá)到控制藻類(lèi)和其他浮游植物繁殖的目的,引導(dǎo)該區(qū)域濕地生態(tài)系統(tǒng)盡快進(jìn)入良性循環(huán)。城市內(nèi)河入湖口濕地陸地植被構(gòu)建技術(shù),通過(guò)對(duì)陸地進(jìn)行植被優(yōu)化配置,可以強(qiáng)化進(jìn)出水河道濱水岸線林廊的構(gòu)建,恢復(fù)適于鳥(niǎo)類(lèi)、小型哺乳動(dòng)物、兩棲爬行類(lèi)動(dòng)物、底棲及昆蟲(chóng)棲息、繁衍、遷徙的生物走廊;利用較大的空地區(qū)域,恢復(fù)生態(tài)林地斑塊,豐富區(qū)域生境多樣性。由于生態(tài)濕地具備涵養(yǎng)水體、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的作用,在護(hù)岸結(jié)構(gòu)選擇上不宜采用隔絕水流通道的混凝土結(jié)構(gòu),注重利用植物等材質(zhì)來(lái)達(dá)到穩(wěn)定護(hù)坡的目的。植物種植以林植、群植、片植等自然式種植方式為主,具體施工過(guò)程中采用“樹(shù)群均勻布局+臨窗預(yù)留+隨機(jī)式散點(diǎn)種植”的近自然生態(tài)林地模式。為了使種植的植被長(zhǎng)得更好、更美,達(dá)到預(yù)期的提高濕地生境多樣性的效果,需要對(duì)植被進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理工作。根據(jù)植被生物學(xué)特性和生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,并結(jié)合特定環(huán)境條件,制定一套科學(xué)合理的養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)[2-3]。
3.1.1 濕地平整與地形塑造
①濕地平整
根據(jù)地形分區(qū)域分層開(kāi)展表土清挖。挖掘機(jī)進(jìn)行表土淺挖,推土機(jī)集料,挖掘機(jī)裝車(chē),自卸汽車(chē)運(yùn)土到棄土區(qū)堆放,同時(shí)設(shè)置排水設(shè)施組織排水。
②地形塑造
地形放線前,要確定好零點(diǎn)及相應(yīng)的參考點(diǎn),在相應(yīng)的參考點(diǎn)釘上木樁,確保在后期施工中不丟失;地形應(yīng)按圖施工,在兩條等高線之間應(yīng)該平滑過(guò)渡,不得將地形修整成平地,影響排水;圖中所標(biāo)注的標(biāo)高為土方沉降后的完成標(biāo)高;土方回填應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求,回填土應(yīng)碾壓夯實(shí)、密實(shí)度達(dá)到92%。
3.1.2 各塊多田活水鏈濕地表土堆島
魚(yú)塘內(nèi)淤泥需要清除,堆成小島,同時(shí)在小島周邊填方密實(shí)度較高的土壤,防止小島崩塌再次污染水質(zhì)。
3.1.3 各塊多田活水鏈濕地基質(zhì)鋪設(shè)
在濕地單元的分割當(dāng)中,建設(shè)一些滲濾堰,在提高水位的同時(shí),增加微生物的含量。滲濾堰在施工時(shí),滲濾堰中的礫石等須沖洗干凈,防止有泥土混入,堵塞滲濾堰。
在濕地底部,通過(guò)鋪設(shè)由沸石及黃砂組成的基質(zhì),為微生物提供載體。田間鋪路,用于基質(zhì)運(yùn)輸?;|(zhì)由沸石、黃沙兩種材料進(jìn)行3:5混合后平鋪在濕地表面,后旋耕深度在10-20cm。其中,沸石粒徑小于3mm,黃沙為中粗砂?;|(zhì)等應(yīng)沖洗干凈,防止有外源污染物混入。基質(zhì)等入水后,不應(yīng)產(chǎn)生有毒、有害成分[4]。
3.1.4 多田活水鏈濕地水生植物種植與管理
合理配置以確保水生植物根苗的優(yōu)質(zhì)及優(yōu)美的生態(tài)園林景觀效果,水生植物為蘆葦、香蒲、睡蓮、荷花、沉水植物等。
水生植物根苗的選擇優(yōu)選根系發(fā)達(dá)的根苗,同時(shí)采取保護(hù)措施保證根系完整,確保運(yùn)輸過(guò)程中根苗安全。合理統(tǒng)籌起苗與栽苗時(shí)間,按照隨起隨運(yùn)隨栽的原則進(jìn)行操作,起苗前48小時(shí)內(nèi)適當(dāng)澆水,軟化土壤以避免起苗時(shí)傷害根系。
根苗裝車(chē)運(yùn)輸時(shí)輕拿輕放,不損傷根苗和根系。運(yùn)輸帶土球的小型苗木時(shí)用繩網(wǎng)兜土球。根苗抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后及時(shí)栽植,裸根苗必須當(dāng)天種植。起苗開(kāi)始暴露時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),當(dāng)日不能種植需在根部噴水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
除滿(mǎn)足各濕地凈化區(qū)域進(jìn)水、出水的需求外,還應(yīng)通過(guò)模擬自然界河流的固有特征,提高河流濕地生境的空間異質(zhì)性,力求恢復(fù)河流的彎曲性、過(guò)水?dāng)嗝娴亩鄻有?,?gòu)建近自然生態(tài)駁岸和高質(zhì)量的生物棲息地。
3.2.1 進(jìn)出水渠整形、改造
在生態(tài)進(jìn)出水支渠地形改造的施工中,結(jié)合場(chǎng)地現(xiàn)狀具體條件,構(gòu)建多處深潭、淺灘、樹(shù)島、森林沼澤、灌叢沼澤以及礫石灘等不同水深狀態(tài)的生境空間,豐富濕地生境多樣性。濱岸帶以1:3~1:5的自然生態(tài)緩坡為主,避免使用硬質(zhì)化駁岸。并在濱水區(qū)域根據(jù)不同濕地植物對(duì)水深需求的不同,種植具有一定水體凈化功能的挺水植物、浮葉植物、沉水植物,恢復(fù)多梯度的濕地植物多樣性。
地形改造要確定好各邊樁點(diǎn)及相應(yīng)的參考點(diǎn);整形應(yīng)按設(shè)計(jì)施工,在兩條等高線之間應(yīng)該平滑過(guò)渡,不得將地形修整成平地,影響排水;圖中所標(biāo)注的標(biāo)高為土方沉降后的完成標(biāo)高;土方回填應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求,回填土應(yīng)碾壓夯實(shí)、密實(shí)度達(dá)到92%。
3.2.2 進(jìn)出水渠底部處理
為保證河道在提高水位的同時(shí),增加微生物的含量,加強(qiáng)水質(zhì)凈化的能力,同時(shí),減少初期河道施工完成時(shí),河道底部泥土再懸浮的可能,需在河道底部鋪設(shè)礫石,礫石規(guī)格為直徑10-30mm,鋪設(shè)厚度為10cm。河床基質(zhì)鋪設(shè)的礫石規(guī)格為3-5mm,全河床鋪設(shè)厚度為5cm。
采用反鏟方式對(duì)河道底部進(jìn)行布料操作,人工輔助攤鋪礫料,表面采用方鋼作刮板自上而下進(jìn)行整平。
礫料墊層表面平整度控制應(yīng)滿(mǎn)足不大于10mm/2m。發(fā)現(xiàn)凹坑及時(shí)補(bǔ)料,發(fā)現(xiàn)凸點(diǎn),及時(shí)人工清除。將高程偏差控制在20mm以?xún)?nèi)。
3.2.3 進(jìn)出水渠藻類(lèi)投放及培育
進(jìn)水河道內(nèi)需按設(shè)計(jì)要求定期投放藻類(lèi)用于改善水質(zhì),主要投放藻類(lèi)有硅藻、小球藻,藻類(lèi)投放密度為1-2*106/L。配置不同高度、不同形態(tài)的植物。
在水生動(dòng)物田中,堆放一些六角預(yù)制塊,為水生動(dòng)物避險(xiǎn)提供場(chǎng)所。六角預(yù)制塊入水后,不應(yīng)產(chǎn)生有毒、有害成分。六角預(yù)制塊應(yīng)用無(wú)沙混凝土澆筑,應(yīng)符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的類(lèi)型和標(biāo)準(zhǔn),部件外觀形貌清晰、線條較為直順、不可存在裂紋;表面平整、無(wú)蜂窩、顏色一致?;炷亮穷A(yù)制塊安置是否符合標(biāo)準(zhǔn)要對(duì)鋪砌面以及底腳、坡頂線做重點(diǎn)把控。安置中保持底腳、坡頂線的直順以及平整的鋪砌面,對(duì)水生動(dòng)物避險(xiǎn)場(chǎng)所的外觀質(zhì)量較為重要。六角預(yù)制塊鋪設(shè)應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求從下往上堆筑,堆砌必須平整緊密。
通過(guò)安置水生動(dòng)物避險(xiǎn)場(chǎng)所,可為水生動(dòng)物提供安全保障,進(jìn)而為調(diào)整水生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)、調(diào)整水生系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。能夠較好地利用自然生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈捕食關(guān)系來(lái)控制濕地中藻類(lèi)以及其他浮游植物的大量生長(zhǎng)繁殖,指引該地區(qū)構(gòu)建的人工濕地污水凈化系統(tǒng)健康運(yùn)行[4]。
陸地植被恢復(fù)主要為喬灌木及地被植物。為避免地表雨水徑流沖刷,將土壤中營(yíng)養(yǎng)元素和污染物帶入進(jìn)出水河道和活水鏈水體凈化濕地,導(dǎo)致水質(zhì)下降和水體渾濁度升高。
栽種樹(shù)木要掌握適宜的深度。將松土填入樹(shù)穴至適當(dāng)高處后放入要移栽的樹(shù)木,帶土球的樹(shù)木覆土深度應(yīng)與原土球表面保持一致。矯正樹(shù)干后將細(xì)土填入樹(shù)穴,分層添加細(xì)土并依次夯實(shí),使樹(shù)根與泥土緊密結(jié)合。填土與周?chē)牡孛纨R平后,在樹(shù)木的周?chē)霏h(huán)形圍堤,大小與樹(shù)冠相同,以便向樹(shù)穴內(nèi)澆水,有利于根系的吸水。
應(yīng)用多田活水鏈濕地生境重構(gòu)技術(shù),可以有效地恢復(fù)濕地生態(tài)系統(tǒng)防洪、調(diào)蓄能力,為濕地生境修復(fù)提供支撐。
應(yīng)用多田活水鏈濕地水質(zhì)凈化施工關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)行土壤改良、濕地植物凈化、水生動(dòng)物避險(xiǎn)安置場(chǎng)所施工,提高濕地的水質(zhì)凈化能力,利用植物的生物吸收作用、植物與藻類(lèi)的競(jìng)爭(zhēng)作用,可有效達(dá)到去污凈化的目的,為水生動(dòng)物提供安全保障,進(jìn)而為調(diào)整水生動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)、調(diào)整水生系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。
應(yīng)用城市內(nèi)河入湖口濕地陸地植被構(gòu)建技術(shù),強(qiáng)化進(jìn)出水河道濱水岸線林廊的構(gòu)建,恢復(fù)生物走廊,豐富區(qū)域生境多樣性,采用“樹(shù)群均勻布局+臨窗預(yù)留+隨機(jī)式散點(diǎn)種植”的近自然生態(tài)林地模式,可有效提高濕地生境多樣性[5]。