第一篇:河道治理技術(shù)層面(整理篇)
河道治理策略護(hù)岸工程
水質(zhì)修復(fù)治理
工程
蓄水減滲工程河道景觀工程植物護(hù)岸綠化混凝土植被護(hù)岸土木合成材料護(hù)岸土壤生物工程護(hù)岸
外源性污染物質(zhì)的控制方法內(nèi)源性污染物質(zhì)的控制方法
硬化處理
復(fù)合土生態(tài)減滲復(fù)合土工膜減滲膨潤土防水毯減滲
黏土減滲
河道平面恢復(fù)河道斷面恢復(fù)生態(tài)河堤工程
濱岸植被緩沖帶工程
1.整治原則
開展河道綜合整治是恢復(fù)提高河道基本功能的根本措施,是提高水資源承載能力,改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑,是打造綠色生態(tài)河道的客觀需要。在整治過程中,應(yīng)遵循以下基本原則。(1)安全性:河道整治的目的不僅僅是為了防洪排澇安全,更重要是為了供水安全、生態(tài)用水安全和水環(huán)境的質(zhì)量安全。水安全體系是構(gòu)成河道生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件。
(2)生態(tài)性:生態(tài)性是指河道整治應(yīng)滿足生物的生存需要,保證河道生態(tài)的健康發(fā)展為基礎(chǔ)。河道整治應(yīng)以生態(tài)性為基本原則,盡量保留原有的生物群落及其棲息地,促使水體自然循環(huán)與凈化,實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。
(3)自然性: 蜿蜒曲折是河道的天然屬性,因此在河道整治中,應(yīng)盡量保持河流的自然地貌特征,維持自然的水文過程,為水體自然流勢創(chuàng)造條件。(4)地域性: 不同區(qū)域具有不同的特點(diǎn),這種地域的差異性和特殊性要求人們在進(jìn)行河道綜合整治過程中不能照搬照抄,要因地制宜選擇適應(yīng)的整治措施。如流經(jīng)城鎮(zhèn)居民區(qū)的河段在整治過程中宜注重景觀功能,滿足人們回歸、親近自然的要求,把水利工程和城鎮(zhèn)景觀結(jié)合起來,造當(dāng)?shù)貪庥舻娜宋臍庀ⅰ?.治理方法(1)護(hù)岸工程
河道護(hù)岸工程是防止城市河道崩岸的有效措施 ,在抗洪和維護(hù)河勢穩(wěn)定中發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的河道水下護(hù)坡工程 ,諸如丁壩、拋石、沉排、沉籠等 ,水上護(hù)坡結(jié)構(gòu)主要采用漿砌或干砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、預(yù)制混凝土塊體護(hù)坡、或現(xiàn)在比較流行的土工模袋混凝土護(hù)坡等,都在一定程度上具有保護(hù)岸坡、維持河道穩(wěn)定的作用;然而 ,一些傳統(tǒng)的護(hù)岸結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞了河道自身的生態(tài)系統(tǒng)平衡 ,忽視了河道的其他功能。
①.植物護(hù)岸
植物護(hù)岸是采用發(fā)達(dá)根系植物進(jìn)行護(hù)坡固土的護(hù)岸工程,其在水土保持方面有很好的效果 ,國內(nèi)外對此研究也較多。植物護(hù)岸的目的就是形成以植被為重要組成的保護(hù)河坡的生態(tài)系統(tǒng) ,即生態(tài)河堤。國內(nèi)多條河道的治理都使用了這一技術(shù) ,如在吉林省西部嫩江流域治理工程中 ,吉林省水土保持科學(xué)研究所許曉鴻等人提出了以當(dāng)?shù)氐呐C荨⒉莸卦缡旌獭Ⅳ骞煞f等多種草本植物為護(hù)坡植物 ,河柳等灌木為迎水坡腳防浪林的植物護(hù)岸技術(shù)。國外加拿大、德國、日本北海道都曾采用草蘆葦護(hù)坡,通過在堤坡上釘一排排樁,樁間栓夾帶草蘆葦種子的棕櫚繩 ,草蘆葦在棕櫚繩中發(fā)芽 ,土堤上生根 ,逐步繁殖 ,對岸坡起到了較好的防護(hù)作用;瑞士蘇黎世州米勒河采用了編柴施工法進(jìn)行植栽護(hù)岸 ,即將柳條扎成捆 ,制成編柴 ,將一捆或數(shù)捆編柴橫放在岸邊 ,并以木樁固定 ,最后將沙土覆蓋其上 ,待柳條生根以加固河岸。
②.綠化混凝土植被護(hù)岸
綠化混凝土植被護(hù)岸技術(shù)起源于日本,廣泛使用于堤防的迎水面和背水面 ,高水位或低水位。綠化混凝土主要由多孔混凝土、保水材料和表層土組成。多孔混凝土是綠化混凝土的骨架 ,其原材料是一般的粗骨料、細(xì)骨料、粘結(jié)劑、減水劑和水 ,其
中 ,粗骨料通常是碎石子 ,石子粒徑控制在 13~20mm之間 ,細(xì)骨料通常為增強(qiáng)粗骨料之間的黏性而采用水泥膠漿和高爐礦渣微末 ,水泥為一般的硅酸鹽水泥及礦渣水泥;保水材料常用無機(jī)人工土壤、吸水性高分子材料、苔泥炭及其混合物;表層土鋪設(shè)在多孔混凝土表面 ,形成植被發(fā)芽空間 ,同時提供植被發(fā)芽初期的養(yǎng)分。綠化混凝土與普通混凝土相比有以下特點(diǎn):1)具有良好的透氣性和通水性;2)具有大孔隙 ,無論水上和水中均能生長植物 ,甚至有動物的生存空間;3)可以降低護(hù)坡造價 ,根據(jù)佐藤道路株式會社的介紹 ,可以節(jié)省 10 %~30 %的工程造價;4)機(jī)械化作業(yè)可縮短工期,同時可保證工程質(zhì)量。綠化混凝土植被護(hù)岸技術(shù)在日本早已大量使用 ,在我國的應(yīng)用才剛剛起步 ,如江蘇省水利廳以生態(tài)理論為基礎(chǔ) ,研發(fā)了生態(tài)型混凝土護(hù)砌材料 ,在江蘇吳江東開發(fā)區(qū)的龐山中心河、治太重點(diǎn)工程太浦河螞蟻漾段堤防的護(hù)岸工程中都得到了應(yīng)用 ,也取得了明顯的社會效益和生態(tài)效益。此外 ,近年在我國江蘇省南水北調(diào)(東線一期)陽河 Ⅳ標(biāo)段、上海市嘉定區(qū)虬江河道等河道生態(tài)治理中也得到了應(yīng)用。③.土工合成材料護(hù)岸
土工合成材料產(chǎn)品主要由聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚氯乙烯等原材料組成。在我國城市河道護(hù)岸工程中 ,應(yīng)用較為廣泛的土工合成材料種植基可分為鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基、土工材料固土種植基等。鐵絲網(wǎng)與碎石復(fù)合種植基主要由鍍鋅或噴塑鐵絲網(wǎng)籠裝碎石、肥料及種植土組成 ,比較適合于流速大的河道 ,抗沖刷能力強(qiáng) ,整體性能好 ,適應(yīng)地基變形能力強(qiáng) ,同時能滿足生態(tài)型護(hù)坡的要求 ,即使進(jìn)行全斷面護(hù)砌 ,生物與微生物都能照樣生存 ,鐵絲網(wǎng)籠可以做成不同形狀 ,既可以用作護(hù)坡 ,又可以做成砌體擋土墻。
土工材料固土種植基可分為土工網(wǎng)墊固土種植基、土工格柵固土種植基等形式。土工網(wǎng)墊固土種植基主要由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的網(wǎng)墊和種植土、草籽等組成 ,固土網(wǎng)墊是由多層非拉伸網(wǎng)和雙向拉伸平面網(wǎng)組成 ,多層網(wǎng)的交接點(diǎn)經(jīng)熱熔后粘接 ,形成穩(wěn)定的空間網(wǎng)墊 ,該網(wǎng)墊質(zhì)地疏松、柔韌 ,有合適的高度和空間 ,可充填并存儲土壤和沙粒 ,植物的根系可以穿過網(wǎng)孔均衡生長 ,長成后的草皮可使網(wǎng)墊、草皮、泥土表層牢固地結(jié)合在一起 ,這種護(hù)坡結(jié)構(gòu)現(xiàn)在運(yùn)用較廣 ,如上海浦東國際機(jī)場圍海大堤工程、上海化學(xué)工業(yè)區(qū)圍海造地工程的護(hù)坡均采用了土工網(wǎng)墊固土種植基形式。土工格柵固土種植基主要是通過土工格柵進(jìn)行土體加固 ,并在邊坡上植草固土 ,土工格柵是以聚丙烯、高密度聚乙烯為原料 ,經(jīng)擠壓、拉伸而成。設(shè)置土工格柵 ,增加了土體摩阻力 ,同時土體中的孔隙水壓力也迅速消散 ,增加了土體整體的穩(wěn)定性和承載力 ,而且 ,由于格柵的錨固作用 ,抗滑力矩增加 ,草皮生根后 ,草、土、格柵形成一體 ,更加提高了邊坡的穩(wěn)定性 ,如我國吉林省舒蘭市金馬鎮(zhèn)拉林河新發(fā)護(hù)岸工程就采用了土工格柵固土種植基技術(shù)。
④.土壤生物工程護(hù)岸
目前 ,在美國以及歐洲一些國家較為常用的是土壤生物工程護(hù)岸技術(shù)。該技術(shù)從最原始的柴捆防護(hù)措施發(fā)展而來 ,經(jīng)過多年的研究 ,現(xiàn)已形成一套完整的設(shè)計(jì)和施工方法 ,并得到了廣泛應(yīng)用。土壤生物工程護(hù)岸技術(shù)的原理 ,是利用植物對氣候、水文、土壤等的作用來保持岸坡穩(wěn)定的 ,其主要作用包括降雨截留、徑流延滯、土壤增滲、土層固結(jié)、根系的土壤增強(qiáng)、土壤濕度調(diào)節(jié)、土體支撐、負(fù)重和風(fēng)力傳遞作用等。常用的土壤生物護(hù)岸技術(shù)主要包含土壤保持技術(shù)、地表加固技術(shù)和生物—工程綜合保護(hù)技術(shù)。這些技術(shù)在歐美國家已得到了廣泛運(yùn)用 ,如美國伊利諾斯州的鴉河流域(Crow Creek Wes)的保護(hù)、加勒比地區(qū)的圣拉西亞島西海岸公路(West C oast Road)的建設(shè)項(xiàng)目 ,英國約克郡戴爾斯三峰地區(qū)(Three Peaks)的國家公園自然環(huán)境恢復(fù)項(xiàng)目 ,美國新澤西州雷里坦河的保護(hù)工程等。我國于 90 年代引進(jìn)土壤生物護(hù)岸的高新技術(shù)產(chǎn)品——高性能土壤固化劑 ,并在北京市城市水系治理工程中的昆玉段河道改造工程河底固化、釣魚臺國賓館湖底固化、永定河堤防加固等工程中采用了土壤生物工程護(hù)岸技術(shù)。
(2)水質(zhì)修復(fù)治理工程
水污染治理是一個綜合的系統(tǒng)工程,其主要措施包括污染水源的攔截、河床的清淤處理、有源活水和污水處理等方面,并輔以必要的植物措施,恢復(fù)河流的自凈能力。河道污水治理關(guān)鍵要從污染源治理與截污入手,加強(qiáng)截污工程建設(shè)力度。同時,必須提倡清潔生產(chǎn),大力控制污水的排放和處理。在保證一定水質(zhì)的基礎(chǔ)上,采用河流生態(tài)技術(shù),進(jìn)一步提高水質(zhì),美化環(huán)境。將環(huán)境工程中的生物修復(fù)技術(shù)應(yīng)用到水利工程的河道綜合整治中,是城鎮(zhèn)河流特別是受污染河流整治的重要方向。生物修復(fù)技術(shù)因具有處理效果好,工程造價相對較低,運(yùn)行成本低廉,還可以結(jié)合景觀改善河道及其周邊休閑場所的建設(shè)等優(yōu)點(diǎn),故該技術(shù)在實(shí)際操作中具有很高的應(yīng)用價值,其發(fā)展前景十分廣闊。目前水環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)的主要類型有:土壤滲濾技術(shù)、人工濕地技術(shù)、穩(wěn)定塘技術(shù)、人工浮島技術(shù)等。
①.外源性污染物質(zhì)的控制方法
Ⅰ.流域內(nèi)污廢水的集中處理
實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)污廢水的達(dá)標(biāo)排放。從根本上截斷外部輸入源。使水體失去營養(yǎng)物質(zhì)富集的可能性。相對于點(diǎn)源來講。非點(diǎn)源污染不僅量大而且較難控制。可以通過控制氮肥施用量。平衡氮、磷、鉀的比例,有機(jī)肥還田,發(fā)展“微生物菌肥”和農(nóng)業(yè)農(nóng)田灌溉節(jié)水等方式加以控制。
Ⅱ.恢復(fù)和重建濱岸帶生態(tài)系統(tǒng)一是建立環(huán)湖濕地保護(hù)帶。這是從遷移、轉(zhuǎn)化途徑上控制陸域地表徑流營養(yǎng)物入湖的最后一道防線。二是恢復(fù)和重建湖泊濱岸水生植被。通過物理阻滯作用促使污染物沉積并大量吸收營養(yǎng)鹽。三是改造入湖河口生態(tài)與環(huán)境。充分發(fā)揮入湖河口自然凈化作用。
②.內(nèi)源性污染物質(zhì)的控制方法 Ⅰ.水生植物修復(fù)技術(shù)
在適宜的生長條件下與水中微生物、藻類等生物共同作用的水生植物,根據(jù)其自身特點(diǎn)。將水中的富營養(yǎng)化物質(zhì),如N、P、重金屬污染物等吸收在根、莖、葉等不同部位。從而既提供自身的營養(yǎng)需求。又達(dá)到凈化水質(zhì)的作用。而且通過促進(jìn)根際微生物的活動可加速有機(jī)污染物的生物降解。目前國內(nèi)外研究并廣泛應(yīng)用的技術(shù)有以下幾種: 人工濕地技術(shù)
濕地土壤是固相和液相組成的疏松多孔體系。含有大量的膠體顆粒。它們具有很大的表面積和表面能。對去除有機(jī)物和重金屬具有重要作用。在濕地處理系統(tǒng)中物理作用只要是沉淀、過濾和吸附。可去除固體懸浮顆粒:化學(xué)作用主要是對重金屬與填料反應(yīng)得以去除:生物作用比較復(fù)雜,主要是水生植物和各種微生物的協(xié)同作用。人工濕地技術(shù)的不足在于當(dāng)進(jìn)水懸浮性污染物及有機(jī)物濃度過高時易產(chǎn)生堵塞和嚴(yán)重厭氧化而造成植物根系腐爛最終死亡。前置庫技術(shù)
受保護(hù)的湖泊水體上游支流利用天然或人工庫(塘)攔截暴雨徑流。工藝流程如下:徑流污水——沉砂池——配水系統(tǒng)——植物塘——湖泊。水生植物是前置庫中不可缺少的主要組成部分。從水體和底質(zhì)中吸收大量氮、磷滿足生長需要。成熟后從前置庫中去除被利用。水生植被恢復(fù)技術(shù)
所謂“水生植被恢復(fù)技術(shù)”并非要再造原有植被。而是根據(jù)現(xiàn)實(shí)的湖泊生態(tài)與環(huán)境需求。并結(jié)合殘存的水生植被基礎(chǔ)。在已經(jīng)被破壞的湖泊環(huán)境基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)和構(gòu)造良性湖泊生態(tài)。該技術(shù)必須以削減水體的營養(yǎng)負(fù)荷為前提。否則人工恢復(fù)的水生植被無法維持穩(wěn)定狀態(tài)。水培技術(shù)
利用富營養(yǎng)化水在種植槽中無土栽培經(jīng)濟(jì)作物。借助植物發(fā)達(dá)的根系。對流入淺水中的懸浮物進(jìn)行過濾。這些懸浮物中的有機(jī)物和營養(yǎng)鹽類、微生物、原生動物和后生動物構(gòu)筑起一個生物相對豐富的生態(tài)系統(tǒng)。該技術(shù)在美國、日本等國家進(jìn)行了大量研究,可以生產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)價值的食用植物或觀賞植物。并通過堆肥達(dá)到資源的循環(huán)利用。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在一定程度上隔絕土壤病原菌和害蟲對作物的侵染。故無連作障礙。同時節(jié)省勞動力。
生態(tài)浮島技術(shù)
植物凈水工程的一種。是綠化技術(shù)與漂浮技術(shù)的結(jié)合體。植物生長的浮體一般是由發(fā)泡聚苯乙烯制成的。質(zhì)輕耐用。島上植物可供鳥類休息。下部植物根系形成魚類和水生昆蟲生息環(huán)境。同時能吸收引起富營養(yǎng)化的氮和磷。與人工濕地技術(shù)相比生態(tài)浮島技術(shù)最大優(yōu)點(diǎn)在于不另外占地。較適合我國大多數(shù)河流無灘涂空間利用的特點(diǎn)。
綜上所述。植物修復(fù)技術(shù)主要有以下優(yōu)點(diǎn):低投資、低能耗:處理過程與自然生態(tài)系統(tǒng)有著更大的相融性:無二次污染:能實(shí)現(xiàn)水體營養(yǎng)平衡。改善水體的自凈能力:對水體的各種主要污染物均有良好的處理效果。其中處理有機(jī)污染的最大優(yōu)勢在于植物能同化大多數(shù)的化合物為CO,或作為細(xì)胞骨架。即使一些環(huán)境污染物在植物內(nèi)大量積累也能通過轉(zhuǎn)移植物而清除。
Ⅱ.生物調(diào)控技術(shù)
生物調(diào)控技術(shù)修復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)是利用營養(yǎng)級鏈狀效應(yīng)。在水庫中投入選擇魚類。吞食另一類小型魚類。借以保護(hù)某些浮游動物不被小型魚類吞食。而這些浮游動物的食物正 是人們所討厭的藻類。該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):處理效果好,工程造價低,運(yùn)行成本低。不會形成二次污染。還可適當(dāng)提高水庫的經(jīng)濟(jì)效益。
Ⅲ.生物膜技術(shù)
根據(jù)天然河床上附著生物膜的過濾作用及凈化作用。人工填充濾料和載體。利用濾料和載體比表面積大,附著生物種類多、數(shù)量大的特點(diǎn),從而使河流的自凈能力成倍增長。生物膜技術(shù)因其降解能力強(qiáng)、接觸時間短、占地面積小以及投資少等特點(diǎn)而得到了長足的發(fā)展與應(yīng)用。一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)在工程實(shí)踐中運(yùn)用多種生物膜技術(shù)對污染嚴(yán)重的中小河流進(jìn)行凈化并獲良好效果。我國在此方面還只是處于試驗(yàn)階段。沒有真正的工程實(shí)踐。目前可采用的方法主要有人工填料接觸氧化法、薄層流法、浮流凈化法、礫間接觸氧化法、生物活性炭凈化法等。Ⅳ.微生物修復(fù)技術(shù)
微生物可以將受污染水體中的有機(jī)物降解為無機(jī)物。對部分無機(jī)污染物如氨氮進(jìn)行還原從而去除。為了充分發(fā)揮微生物在污染物降解和轉(zhuǎn)化方面的作用,目前有兩種方式:一是補(bǔ)充污染物高效降解微生物:可以使用具有某種特定功能的菌群:也可以從受污染水體和底泥中分離篩選后富集培養(yǎng)。再返回受污染水域:還可以利用基因工程菌的接合轉(zhuǎn)移。二是為土著微生物提供合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件:合適的營養(yǎng)和環(huán)境條件可以激活生長代謝緩慢或處于停滯狀態(tài)的土著微生物。使其重新具有污染物高速分解的能力。
Ⅴ.仿生植物凈化技術(shù)
以重建健康的河流生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ),用具有很強(qiáng)彈性、韌性和柔性的材料仿照河流生態(tài)系統(tǒng)中的沉水植物輪藻設(shè)計(jì)而成。仿生植物以河道中原有的天然生物菌群作為種源。在填料絲表面經(jīng)過生物的自然富集形成生物膜。通過微生物的生命活動去除水中的污染物質(zhì)。該技術(shù)在有效凈化污染水體的同時還具有如下特點(diǎn):不影響河流的航運(yùn)和泄洪等功能:不破壞河流生態(tài)系統(tǒng):適合河流復(fù)雜多變的水流條件;比表面積大,空隙率高:化學(xué)與生物穩(wěn)定性強(qiáng)。不溶出有害物質(zhì):價格便宜。便于安裝。
(3)蓄水減滲工程
①.硬化處理
采用硬質(zhì)護(hù)砌的方式進(jìn)行減滲,如混凝土襯砌。其優(yōu)點(diǎn)是減滲效果好,且抗沖刷能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是生態(tài)效果差,有損河道水與地下水的聯(lián)系,破壞了自然生態(tài)系統(tǒng)。
②.復(fù)合土生態(tài)減滲
又稱為摻混料生態(tài)減滲。復(fù)合土生態(tài)減滲具有減滲效果良好,有一定抗沖性,天然生態(tài),就地取材造價低等優(yōu)點(diǎn),能充分利用當(dāng)?shù)睾哟操|(zhì),與天然河道渾然一體。缺點(diǎn)是當(dāng)湖區(qū)水頭較高時,減滲層土體顆粒在垂直水頭壓力作用下,可能造成流土型滲透破壞,減滲層土體帶入下部的卵礫石中,從而可能導(dǎo)致減滲層土體的破壞。另外,還需對現(xiàn)狀河床質(zhì)及減滲源料土進(jìn)行詳細(xì)的試驗(yàn)分析,控制其級配,且施工需現(xiàn)場碾壓壓實(shí),碾壓壓實(shí)密度對減滲層滲透系數(shù)影響明顯,施工工藝較為復(fù)雜,施工減滲效果控制較難。
③.復(fù)合土工膜減滲
優(yōu)點(diǎn)是減滲效果好,且當(dāng)湖區(qū)水頭較高時,與復(fù)合土生態(tài)減滲方案相比,無減滲層土體顆粒流失、減滲層土體有被破壞的可能,適用于湖泊中部深水區(qū)的底部減滲。同時,由于其滲透系數(shù)小,適用于水質(zhì)凈化的人工濕地的底部減滲,可防止再生水下滲進(jìn)入地下含水層污染地下水,減輕對地下水環(huán)境的影響。缺點(diǎn)是土工膜為非天然材質(zhì),隔絕了河道地上地下的連通性,且土工膜較為脆弱容易損壞,適應(yīng)地形變化的能力弱,因此不宜用在湖泊淺水區(qū)、種植區(qū)等需要種植、扦插水生植物的區(qū)域、岸坡等地形變化起伏處及需設(shè)親水平臺、棧橋的港灣區(qū)。
④.膨潤土防水毯減滲
膨潤土防水毯具有減滲效果好,對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響較硬化處理及土工膜減滲小,防水毯自身有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,不易受損壞,且受損后能自身修復(fù),適應(yīng)地形變化能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),適用于湖泊淺水區(qū),岸坡,種植區(qū)及港灣區(qū)。
⑤.黏土減滲
采用黏土作為減滲層。優(yōu)點(diǎn)是減滲及生態(tài)效果良好,缺點(diǎn)是受黏土資源限制,且取土也對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成破壞。
(4).河道景觀工程
河道景觀建設(shè)是對河道進(jìn)行生態(tài)整治的重要環(huán)節(jié),主要內(nèi)容包括河道水域沿岸帶及水域范圍內(nèi)的景觀建設(shè)。景觀建設(shè)的目的是通過對河道空間與平面、縱向與橫向的綜合整治,做 到到提高城鎮(zhèn)水系防洪排澇和供水標(biāo)準(zhǔn)與河道景觀相結(jié)合,河道清淤與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,河道整治與改善當(dāng)?shù)氐娜司迎h(huán)境相結(jié)合,最終營造人與自然和諧的水環(huán)境。河道景觀工程主要 包括以下幾個方面。
①.河道平面修復(fù)
過去在河道平面設(shè)計(jì)時,一般采取拓寬斷面、裁彎取直、修筑高堤等措施,這些方法在一定時期內(nèi)解決了洪澇災(zāi)害的問題,但卻淡化了河流的資源功能和生態(tài)功能,破壞了自然河流的生態(tài)鏈,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的不斷惡化。因此,在滿足安全行洪斷面的條件下,改變過去裁彎取直的辦法,隨著地形、層次的變化“易彎則彎,易窄則窄,易寬則寬”,恢復(fù)河流的縱向連續(xù)性和橫向連通性;同時盡可能多安排一些蓄水湖池,這種“袋囊狀”的結(jié)構(gòu)不僅有益于防洪,且對景觀和生態(tài)系統(tǒng)都具有重大意義。
②.河道斷面修復(fù)
任何與生態(tài)過程相協(xié)調(diào),盡量使其對環(huán)境的破壞影響達(dá)到最小的設(shè)計(jì)形式都稱為生態(tài)設(shè)計(jì)。河道的斷面恢復(fù)要綜合考慮河道的防洪排水及生態(tài)景觀的功能,不斷優(yōu)化斷面設(shè)計(jì),最終達(dá)到良好的生態(tài)河道體系。河道系統(tǒng)中一片草地、一塊林地、一座山丘、一個島嶼都可能是一個自然生態(tài)系統(tǒng),在恢復(fù)中應(yīng)采取多種工程和管理措施,維持河道斷面的自然性狀。目前國內(nèi)外典型的河道斷面形式主要有: 矩形斷面、梯形斷面、復(fù)式斷面和雙層斷面。
③.生態(tài)河堤工程
生態(tài)河堤建設(shè)是目前國際上河流治理與建設(shè)的新趨勢。生態(tài)河堤是融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、美學(xué)等學(xué)科于一體的水利工程,它以“保護(hù)、創(chuàng)造生物良好的生存環(huán)境和自然景觀”為前提,在考慮具有一定強(qiáng)度、安全性和耐久性的同時,充分考慮生態(tài)效果,把河堤改造成水體和土體、水體和生物相互涵養(yǎng),適合生物生長的仿自然狀態(tài)。生態(tài)河堤不僅可發(fā)揮涵水保土的作用,而且能改善大氣、水體和土壤的質(zhì)量,進(jìn)而將大大改善生態(tài)環(huán)境和人們的生活質(zhì)量。沿岸景點(diǎn)的建設(shè)將增加周邊環(huán)境的文化氛圍,實(shí)現(xiàn)良好的社會效益和生態(tài)效益,這對城鎮(zhèn)生態(tài)建設(shè)、拓展城鎮(zhèn)發(fā)展空間等方面,具有重要意義。
④.濱岸植被緩沖帶工程
國內(nèi)外研究實(shí)踐表明,濱岸緩沖帶是截留陸域面源污染物、改善河道水質(zhì)的有效手段。作為河陸生態(tài)系統(tǒng)的連接地帶,緩沖帶對保持河道的生態(tài)性具有重要意義,主要體現(xiàn)在以下四方面:a對地表徑流可以起到滯緩作用,調(diào)節(jié)入河(水體)的洪峰流量;b降低地表徑流速度并對其中的顆粒態(tài)污染物起過濾和攔截作用;c植物吸收、土壤吸附溶解態(tài)的污染物;d促進(jìn)氮的反硝化作用。城鎮(zhèn)是人口大量集中和工業(yè)規(guī)模龐大的地方,勢必會產(chǎn)生許多生活和工業(yè)垃圾,如得不到及時有效處理,將會隨雨水直接進(jìn)入地表或地下水,形成新的非點(diǎn)源污染,導(dǎo)致水環(huán)境惡化。濱岸植被緩沖帶的建立,不僅可以吸收徑流中的有機(jī)成分,減少進(jìn)入水體中污染物的含量,而且對于營造濱岸景觀、改善生態(tài)環(huán)境和保持水土流失具有重要意義。
第二篇:河道景觀湖治理技術(shù)
一、湖泊河道治理解決方案
湖泊河道污染是區(qū)域人口、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展到一定階段后造成的,污染治理的根本性措施是污染源的治理。因此,世界各國均把污水截流、廢水達(dá)標(biāo)排放和控制排污總量作為湖泊河道整治的首要措施。然而,由于難以根除的面源污染及內(nèi)源污染,即使在污水排放得到有效控制的情況下,河道污染及其富營養(yǎng)化問題仍然十分突出。為此,各地在河道治理中,把污染源治理和強(qiáng)化水體的自凈能力同時作為河道修復(fù)的重要目標(biāo)。縱觀國內(nèi)外湖泊河道治理現(xiàn)狀,以下幾種方法較為引人關(guān)注:
1.引流沖污和綜合調(diào)水。引流沖污實(shí)質(zhì)上是對水體污染物和浮游藻類的稀釋擴(kuò)散,就局部而言常被視為解決水體富營養(yǎng)化相對簡單、易行和代價較低的辦法。如杭州西湖自錢塘江引水后對延緩水體富營養(yǎng)化發(fā)揮了一定的作用。但從整體出發(fā),這種辦法實(shí)為污染轉(zhuǎn)移,有以鄰為壑之嫌;綜合調(diào)水不同于引流沖污,主要解決水資源的再分配,利用一定的水利設(shè)施合理調(diào)活河網(wǎng)水系,達(dá)到“以動制靜、以清稀污、以豐補(bǔ)枯、改善水質(zhì)”的目的,尤其對提高水體的自凈能力能發(fā)揮較好的作用。
2.曝氣復(fù)氧。曝氣復(fù)氧對消除水體黑臭的良好效果已被國內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及河流曝氣中試所證實(shí)。其原理是進(jìn)入水體的溶解氧與黑臭物質(zhì)(H2S,F(xiàn)eS等還原物質(zhì))之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。對于長期處于缺氧狀態(tài)的黑臭河流,要使水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)一般需要一個長期的過程,水體曝氣復(fù)氧有助于加快這一過程。由于河道曝氣復(fù)氧具有效果好、投資與運(yùn)行費(fèi)用相對較低的特點(diǎn),已成為一些發(fā)達(dá)國家如美國、德國、法國、英國及中等發(fā)達(dá)國家與地區(qū)如韓國、香港等在中小型污染河流污染治理經(jīng)常采用的方法。
3.底泥疏浚。在污染源控制達(dá)到一定程度以后,底泥則成為水體污染的主要來源。因此清淤疏浚通常被認(rèn)為是消除內(nèi)源污染的重要措施。然而,疏浚技術(shù)通常是決定疏浚效果好壞的關(guān)鍵。從最早的人工挖泥到現(xiàn)在的精確水下吸泥,疏浚過程對環(huán)境的影響正在變得越來越小。疏浚作為水利工程和航道工程措施有重要效用,但作為水質(zhì)治理目前還存在一些難于克服的問題,如一定程度上引起上覆水污染物濃度增加,疏浚后淤泥以其量大、污染物成分復(fù)雜、含水量高而難以處理等等。
4.化學(xué)絮凝處理。化學(xué)絮凝處理技術(shù)是一種通過投加化學(xué)藥劑去除水層污染物以達(dá)到改善水質(zhì)的污水處理技術(shù)。近年來,化學(xué)絮凝處理技術(shù)在強(qiáng)化城市污水一級處理的效果方面得到了越來越廣泛的研究與應(yīng)用,而隨著水體污染形勢的日趨嚴(yán)峻,對嚴(yán)重污染的水體如黑臭水體的治理,化學(xué)絮凝處理技術(shù)的快速和高效也顯示其一定的優(yōu)越性。但是由于化學(xué)絮凝處理的效果容易受水體環(huán)境變化的影響,且必須顧及化學(xué)藥物對水生生物的毒性及生態(tài)系統(tǒng)的二次污染,這種技術(shù)的應(yīng)用有很大的局限性,一般作為臨時應(yīng)急措施使用。
5.生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)。生態(tài)—生物方法是近年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境生物技術(shù)。這類技術(shù)主要是利用微生物、植物等生物的生命活動,對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化,創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境,重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)。由于這類技術(shù)具有處理效果好、工程造價相對較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時不向水體投放藥劑,不會形成二次污染,還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合,創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境,因此已成為水體污染及富營養(yǎng)化治理的主要發(fā)展方向。
由于內(nèi)河治理的最終目的是河道生態(tài)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的恢復(fù),并促使系統(tǒng)的自我維護(hù)和自我發(fā)展。因此,生物—生態(tài)修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最有價值和最具生命力的生物處理技術(shù)。
因此著重收集生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)予以介紹: ESB-生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù)簡介
ESB水體修復(fù)技術(shù)(生態(tài)演替式水體修復(fù)技術(shù))是一項(xiàng)目前世界上正在興起的突破性的一種水體修復(fù)技術(shù)。ESB水體修復(fù)技術(shù)是利用培育的植物、動物或培養(yǎng)接種的微生物的生命活動。對水體污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化的技術(shù),還可以綠化環(huán)境及景觀改善結(jié)合起來,在治理區(qū)建設(shè)休閑和娛樂設(shè)施,創(chuàng)造人與自然融合的優(yōu)美環(huán)境。ESB水體修復(fù)技術(shù)思路是,消除爭氧物質(zhì),穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài),快速培植優(yōu)勢好氧微生物,打造生態(tài)基礎(chǔ),并通過水生動、植物定向培養(yǎng)、建立起人工生態(tài),通過人工生態(tài)向自然生態(tài)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)。
ESB水體修復(fù)技術(shù)包括:微生物修復(fù)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、浮島技術(shù)、植物操控技術(shù),生態(tài)護(hù)提技術(shù),生態(tài)復(fù)氧技術(shù)、生態(tài)清淤技術(shù)、水生動物恢復(fù)和重建技術(shù)等。在實(shí)際工程應(yīng)用中,可按照水體污染程度,水體環(huán)境資源現(xiàn)狀及業(yè)主要求等考慮選用不同的技術(shù)組合,以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。
ESB水體修復(fù)技術(shù)的原理和應(yīng)用
1、ESB-生態(tài)清淤技術(shù)(微生物降低內(nèi)源污染)
微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成,它們能將自然界中的動、植物的尸體及殘骸分解,將一些有害的污染物質(zhì)加以吸收和轉(zhuǎn)化,成為無毒害或毒害較小的物質(zhì)。微生物能分解河床底質(zhì)中有機(jī)碳源及其它營養(yǎng)物質(zhì)并轉(zhuǎn)化為菌體,促使底泥硝化(減少底泥體積,穩(wěn)定底泥物理、化學(xué)性質(zhì),阻隔減少內(nèi)源污染對水體的影響)。脫氮微生物通過硝化和反硝化作用能分解氨氮,分解后的硝態(tài)氮被植物吸收,使部分氮退出水體循環(huán),進(jìn)而能凈化水質(zhì)。
2、ESB-生物膜對水體的凈化作用
生物膜是一種為參與污染物凈化的微生物、原生動物、小型浮游動物等提供附著生長條件的設(shè)施。它是在固定支架上設(shè)置生物填料,使大量參與污染物凈化的生物在此生長,由于其固著生長而不易被大型水生動物和魚類吞食,使單位體積的水體中生物數(shù)量成幾何級數(shù)增加,可強(qiáng)化河湖水體的凈化能力。生物膜表面積大,可為微生物提供較大的附著表面,有利于加強(qiáng)對污染物的降解作用。
生物膜其反應(yīng)過程是: ①基質(zhì)向生物膜表面擴(kuò)散,②在生物膜內(nèi)部擴(kuò)散,③微生物分泌的酵素與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),④代謝生成物排出生物膜。
生物膜法處理的機(jī)理是使工程菌和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在填料或某些載體上生長繁育,形成膜狀生物污泥,污水與生物膜接觸時,污水中的有機(jī)污染物、藻類、氮、磷等營養(yǎng)物,被生物膜上的微生物所攝取,使微污染水得到凈化,微生物自身也得到繁殖。這種處理方法能夠有效的去除污水中有機(jī)污染物,降低污染物總量,使水體得到凈化,在污水及微污染水的處理中得到了應(yīng)用。
生物膜技術(shù)目前市場上用的最多是廣州阿科蔓生態(tài)環(huán)境技術(shù)有限公司(http://www.tmdps.cn/)的阿科蔓?生態(tài)基;主要工程業(yè)績有武漢塔子湖、廣州大金鐘湖、深圳荔枝湖等。
3、ESB-浮島的凈化作用
“浮島” 原本是指由于湖岸的植物附著泥碳層向上浮起,漂浮在水面上的一種自然現(xiàn)象。本工程的浮島是一種象筏子的人工浮體,在上邊栽培一些蘆葦之類的水生植物, 漂浮在水面。人工浮島的水質(zhì)凈化針對富營養(yǎng)化的水質(zhì),利用生態(tài)工程學(xué)原理,降解、吸收水中的COD、氮、磷等。
專家普遍認(rèn)為植物的遮蔽效果在抑制浮游植物繁殖方面起了很大作用。它的主要機(jī)能可以歸納為三個方面:水質(zhì)凈化;創(chuàng)造生物(鳥類、魚類)的生息空間;改善景觀。
根據(jù)有關(guān)研究資料,人工浮島植物的水質(zhì)凈化要素有以下6個: ① 植物根莖等表面對藻類的吸附、分解。② 植物根系的營養(yǎng)吸收作用。
③ 為原生動物、輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等的攝食、繁衍等提供場所。④ 為濾食性魚類的攝餌、捕食、產(chǎn)卵繁殖、棲息等活動提供場所。⑤ 去除懸浮性物質(zhì)。
⑥ 日光的遮蔽效果,抑制藻類生長,平衡水溫。
4、ESB-人工濕地(岸邊涉水植物種植)
河流沿岸水生植物帶(人工濕地)的水質(zhì)凈化要素有以下8個: a 植物根莖等表面生物膜對有機(jī)物,特別是對藻類的吸附去除; b 植物根系的營養(yǎng)吸收; c 昆蟲的攝餌、羽化等; d 魚類的攝餌、捕食;
e 防止已沉淀的懸浮性物質(zhì)再次上浮; f 日光的遮蔽效果; g 在污泥表面的除磷脫氮; h 保護(hù)河岸作用。
岸邊種植的植物
岸邊種植的茭白 岸邊種植的香蒲
扎根水下的挺水植物 挺水植物浮水植物錯落生長
荇菜 睡蓮
5、ESB-水生植物操控技術(shù)
控制去污能力強(qiáng),生長速度快的植物的生長范圍。同時有利于對該植物物種的管理,避免造成生態(tài)災(zāi)難,擴(kuò)散到相鄰水域。通過此種方法可以證明,一些所謂的害草是可以進(jìn)行環(huán)境利用的。
被完全控制在網(wǎng)箱中的鳳眼蓮
6、ESB-水生植物凈化景觀化應(yīng)用
水生植物技術(shù)以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo),將生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能應(yīng)用于水質(zhì)凈化,充分利用自然凈化與水生植物系統(tǒng)中各類水生生物間功能上相輔相成的協(xié)同作用來凈化水質(zhì),在水體中適當(dāng)布置既有觀賞價值又有凈化功能的浮水植物和挺水植物,使水體不僅具有自然風(fēng)貌的景觀,而且增強(qiáng)城市水體的生物凈化功能。
根據(jù)水面的大小不同布置植物網(wǎng)箱,以控制水生植物的生長范圍,滿足景觀空間形態(tài)的需求,并留出維護(hù)行船的通道。
水面景觀綜合岸線景觀和倒影、水面植物進(jìn)行適當(dāng)?shù)木坝^組織,形成水面畫卷;植物以防污抗污、具凈化水質(zhì)功能的水生植物為主,并具有較高的觀賞價值,接合植物季節(jié)生長特點(diǎn);其中水面浮水植物以睡蓮、風(fēng)眼蓮為主,岸邊挺水植物以蘆葦、香蒲、茭白、荷花等,配合四季常青植物美華景觀。既有水景綠化的作用,也起到凈化水質(zhì)、保護(hù)魚類生長環(huán)境、保護(hù)河流生物多樣性的目的。
7、ESB-水生動物凈化水體 水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦游锟梢杂行У娜コw中富余營養(yǎng)物質(zhì),控制藻類生長,底棲動物螺螄主要攝食固著藻類,同時分泌促絮凝物質(zhì),使湖水中懸浮物質(zhì)絮凝,促使水變清。濾食性魚類,如鯽、鳙魚等可以有效的去除水體中藻類物質(zhì)使水體的透明度增加。課題水域面積大,會成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場所,在水中投魚,它可攝食蚊子的幼蟲及其它昆蟲的幼蟲,避免了水域?qū)χ車h(huán)境造成的危害。
魚是水生食物鏈的最高級,在水體內(nèi)藻類為浮游生物的食物,浮游生物又供作魚類的餌料,使之成為:
菌→藻類→浮游生物→魚類的食物鏈。利用食物鏈關(guān)系進(jìn)行有效的回收和利用資源,取得水質(zhì)凈化和資源化、生態(tài)效果等綜合效益。
8、ESB-新生態(tài)鏈建立恢復(fù)
種植水生高等植物群落為原生動物提供場所,原生動物以微生物為食,消耗水中有機(jī)物總量完成養(yǎng)分傳遞。提高河流生產(chǎn)力,建立水體中的食物鏈:
浮游植物→浮游類(含原生動物)→ 浮游動物(輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等)→濾食性魚類。
食物鏈的建立是在生態(tài)循環(huán)的基礎(chǔ)上,它標(biāo)志河流生態(tài)的恢復(fù),水體生產(chǎn)力的提高,水域環(huán)境改善。
自然生物鏈?zhǔn)疽鈭D
9、ESB-生態(tài)護(hù)堤技術(shù)(綠化混凝土)
綠化混凝土是能夠適應(yīng)植物生長,可進(jìn)行植被作業(yè),具有恢復(fù)和保護(hù)自然環(huán)境、改善生態(tài)條件、保持原有防護(hù)作用功能的混凝土及其制品。即能長草、長花的混凝土,或稱混凝土草坪。綠化混凝土是一種較理想的近自然河川防護(hù)工程材料,實(shí)現(xiàn)了河川安全防護(hù)與環(huán)境的恢復(fù)和保護(hù)的有機(jī)結(jié)合。
目前國內(nèi)已經(jīng)有10余個省市采用了綠化混凝土技術(shù),累計(jì)設(shè)計(jì)、施工面積已超過60萬平方米。其中包括北京奧運(yùn)會配套工程、江蘇淮河入海水道工程等重點(diǎn)工程。
10、ESB-復(fù)氧技術(shù)
機(jī)械增氧:微孔曝氣機(jī)、水下射流機(jī)、水景噴泉等設(shè)備,對水體進(jìn)行曝氣復(fù)氧及造流。復(fù)氧曝氣和水體造流主要是為了增加水體的溶解氧,提高水體好氧微生物的活性,加快污染有機(jī)質(zhì)的分解。
生態(tài)增氧劑;選用無殘留、無二次污染,符合生態(tài)環(huán)保要求的增氧產(chǎn)品。
二、常用景觀水處理方法比較
已有的景觀水處理方法大致有生化技術(shù)、氣浮技術(shù)、過濾技術(shù)、動植物生態(tài)處理技術(shù)、人工濕地技術(shù)、殺藻儀、加藥系統(tǒng)等等。其中動植物生態(tài)技術(shù)、氣浮技術(shù)、人工濕地技術(shù)因技術(shù)不成熟,實(shí)施條件困難,基本不為實(shí)體工程所采用。目前技術(shù)研究已較為成熟,被廣泛推廣應(yīng)用于景觀水體凈化工程的方法包括:循環(huán)過濾法,曝氣法和HDP直接凈化法。
以下將從不同方面對此三種常用景觀水凈化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)比較。
一 治理效果
循環(huán)過濾法:依據(jù)物理原理,對景觀水體中的雜質(zhì)與水體進(jìn)行分離,保持水質(zhì)的清潔。此法通常會用投灑化學(xué)藥劑,與水中污染物形成沉淀的方法作為輔助,形成一套治理景觀水體方案。在工程實(shí)例中,這種方式對處理含有較多懸浮固體(SS)或泥沙的景觀水體,效果尚好。但如果水體面積稍大,必定延長循環(huán)過濾的周期,使水質(zhì)不能達(dá)到預(yù)期的效果,且該方法對有機(jī)物、藻類的抑制和處理效果不大,加入化學(xué)藥劑易對水體產(chǎn)生二次污染,因此一般循環(huán)過濾技術(shù)只用于水體
面積較小的景觀噴泉水景中。
曝氣法:采用曝氣裝置,向水體中充入氧氣,增加水體溶解氧的含量,以達(dá)到水體凈化目的。此法所采用設(shè)備多為噴泉跌水裝置、普通曝氣機(jī)等,對于封閉不流動的景觀水體,曝氣裝置只能將其設(shè)備周圍很小范圍內(nèi)充氧,造成大量缺氧死角,無法使水體均勻增氧。且該法只可改善水體黑臭現(xiàn)象,對于抑制藻類與實(shí)
現(xiàn)水質(zhì)清澈并無明顯處理效果。
HDP直接凈化法:將物理技術(shù)與微生物技術(shù)相結(jié)合,采用推流曝氣一體裝置,在封閉景觀水體中營造龐大水流,并高效曝氣,使富氧水塊隨水流與周圍貧氧水塊充分混合,改善水中生態(tài)環(huán)境。較之循環(huán)過濾法,水體循環(huán)次數(shù)大大提升。同時,在水體中安放特殊微生物載體,水中原有土著微生物自然附著其上,大量生長繁殖,高效分解水中污染物,強(qiáng)化了水體自凈能力,并且能夠捕食分解藻類,不產(chǎn)生二次污染。
二 工程設(shè)計(jì)和實(shí)施
循環(huán)過濾法:根據(jù)水體的大小,設(shè)計(jì)配套的過濾砂缸和循環(huán)水泵,并且鋪設(shè)用以循環(huán)景觀水的管路。砂缸里一般放置一定量的石英砂,石英砂的大小規(guī)格不同,正常過濾時,水從砂的上層進(jìn)入,由下層出來,通過砂缸后重新流入水體中。此法需要在水底鋪設(shè)管網(wǎng),同時需建設(shè)特別機(jī)房安放沙缸,可能會對原有景觀和管線產(chǎn)生影響。施工時間較長,占地面積較大。
曝氣法:將曝氣設(shè)備安放在水體底部,設(shè)計(jì)與施工較易進(jìn)行。
HDP直接凈化法:將所需設(shè)備浸沒在水底,無需土建施工,無需管線,有水無水都可安裝,不影響水面景觀,設(shè)計(jì)與施工較易進(jìn)行。
三 后期操作與運(yùn)行維護(hù)
循環(huán)過濾法:過濾裝置涉及到很多機(jī)械電器設(shè)備,需要專業(yè)人員進(jìn)行操作和養(yǎng)護(hù)管理,景觀水體中出現(xiàn)的藻類會對過濾裝置產(chǎn)生影響,造成設(shè)備的堵塞,短路,處理效果降低,系統(tǒng)使用壽命縮短。同時,該系統(tǒng)為非連續(xù)工作設(shè)備,需進(jìn)行反沖洗,如停機(jī)超過10小時/d,開機(jī)出水會產(chǎn)生色度和異味。整體操作極為
不易,且給物業(yè)人員帶來很大麻煩。
曝氣法:曝氣裝置較易操作,但因該法對水體藻類與懸浮污染物無明顯控制作用,需要專職人員對水面藻類進(jìn)行打撈清理,操作較為繁復(fù),同時需定期對水體進(jìn)行更換,才可保持水質(zhì)清潔,此法在運(yùn)行階段操作較為繁復(fù),將消耗大量人
力與財力。
HDP直接凈化法:設(shè)備操作較易進(jìn)行,運(yùn)行時間可根據(jù)季節(jié)變換與水質(zhì)情況進(jìn)行控制,對于人力物力沒有較高需求。
四 投資
循環(huán)過濾法:因該法需保證一定的循環(huán)周期,故需安放大量水泵和過濾設(shè)備,同時要進(jìn)行土建施工,前期投資成本較高。后期設(shè)備運(yùn)行階段,水體循環(huán)耗電量大,維修與更換過濾設(shè)備費(fèi)用高昂。
曝氣法:需安裝數(shù)臺曝氣裝置,前期投資不高,但該法不能無法保持水體清潔,需定期對水面藻類進(jìn)行清理打撈和和換水,財力和人力將有較大消耗。HDP直接凈化法:需根據(jù)水體情況安裝一體設(shè)備與微生物載體,無需土建施工,前期投資成本相對不高。后期運(yùn)行階段,因該法采用低耗能裝置,耗電量小,且無需人工操作。相比之下,為性價比較高的一種景觀水體治理方法。
綜合以上各方面比較,較之循環(huán)過濾法與曝氣法,HDP直接凈化法存在較大優(yōu)勢,治理效果顯著,對景觀水體存在的主要問題,如水體流動性差,混濁,色度高,藻類泛濫,池底黑臭等都可較快解決。同時,無土建施工,無機(jī)房管網(wǎng),不影響水面景觀,能防止或延緩水面結(jié)冰,保護(hù)駁岸。后期運(yùn)行操作簡便,費(fèi)用較低。相比之下,為性價比較高的一種景觀水體治理方法。
第三篇:城市河道治理
淺析城市河道治理與環(huán)境影響
1、國內(nèi)城市河道污染現(xiàn)狀
我國的許多城市河道、湖泊80%已受污染或嚴(yán)重被污染,由此每年損失約377億元。河流污染以生活污水為主,主要是有機(jī)污染,尤其是COD和氨氮污染最為嚴(yán)重,河道臟、亂、臭、黑、塞現(xiàn)象普遍存在。河道綜合治理已引起了政府和人們的廣泛關(guān)注。
2、城市河道的治理方法簡介
國內(nèi)外河道治理常用的方法有物理、化學(xué)和生物等方法。各種方法的詳細(xì)介紹如下:
2.1物理方法
物理方法主要是指疏挖底泥、機(jī)械除藻、引水沖淤和調(diào)水等。疏浚污染底泥意味著將污染物從(河道)系統(tǒng)中清除出去,可以較大程度地削減底泥對上覆水體的污染貢獻(xiàn)率,從而改善水質(zhì)。調(diào)水的目的是通過水利設(shè)施(如閘門、泵站)的調(diào)控引入污染河道上游或附近的清潔水源以改善下游污染河道水質(zhì)。此類方法往往治標(biāo)不治本。
2.2化學(xué)方法
化學(xué)方法如混凝沉淀、加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入石灰脫氮等方法。研究表明,這種方法對濁度、COD、SS、TP去除效果較好,對TN、重金屬等也有一定的去除效果,日藥劑用量少。但該方法易造成二次污染。
2.3生態(tài)一生物方法
生態(tài)一生物法主要包括河道曝氣復(fù)氧、生物膜法、生物修復(fù)法、土地處理法、水生植物凈化法等。
①河道曝氣法
人工曝氣復(fù)氧是指向處于缺氧(或厭氧)狀態(tài)的河道進(jìn)行人工充氧以增強(qiáng)河道的自凈能力,改善水質(zhì)、改善或恢復(fù)河道的生態(tài)環(huán)境。河道曝氣復(fù)氧一般采用固定式充氧站和移動式充氧平臺兩種形式。該工藝具有設(shè)備簡單、機(jī)動靈活、安全可靠、投資省、見效快、操作便利、適應(yīng)性廣、對水生生態(tài)不產(chǎn)生任何危害等優(yōu)點(diǎn),適合于城市景觀河道和微污染源水的治理。但是固定充氧曝氣每個曝氣點(diǎn)的服務(wù)面積小,尤其對相對封閉、基本不流動的水體,不能充分發(fā)揮其作用。移動式則避免了兩者的缺點(diǎn)。
②生物膜技術(shù)
生物膜技術(shù)是指使微生物群體附著于某些載體的表面上呈膜狀,通過與污水接觸,生物膜上的微生物攝取污水中的有機(jī)物作為營養(yǎng)吸收并加以同化,從而使污水得到凈化。目前,常用于凈化河流的生物膜技術(shù)主要有礫間接觸氧化法、排水溝(渠)的接觸氧化法、生物活性炭填充柱凈化法、薄層流法和伏流凈化法,用得比較多是接觸氧化法。該方法多使用天然材料為接觸材料,花費(fèi)少,凈化效果好。
③生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)是指利用微生物及其他生物,將水體或土壤中的有毒有害污染物質(zhì)現(xiàn)場降解為CO2和水,或轉(zhuǎn)化為無毒無害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。用于污染水
體治理的生物修復(fù)技術(shù)主要有兩類。
一類是直接向污染河道水體投加經(jīng)過培養(yǎng)篩選的一種或多種微生物菌種,試驗(yàn)證明COD去除率可達(dá)90%以上。
另一類是向污染河道水體投加微生物促生劑(營養(yǎng)物質(zhì)),促進(jìn)“土著”微生物的生長。投放藥劑后,通過促生作用,促進(jìn)污染物降解微生物的生長,河道中微生物由厭氧向好氧演替,生物由低等向高等演替,生物的多樣性不斷增加,使污染水體的BOD5, COD迅速下降,溶解氧明顯上升,黑臭消除。這種方法對于消
除水體黑臭、增加水體溶解氧作用明顯。
④土地處理技術(shù)
土地處理技術(shù)是一種古老、但行之有效的水處理技術(shù)。它是以土地為處理設(shè)施,利用土壤、植物系統(tǒng)的吸附、過濾及凈化作用和自我調(diào)控功能,達(dá)到某種程
度對水的凈化的目的。國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,土地處理系統(tǒng)對于有機(jī)化合物尤其是有機(jī)氯和氨氮等有較好的去除效果。
⑤水生植物凈化法
該方法是充分利用水生植物的自然凈化機(jī)能的污水凈化方法。例如采用浮萍、濕地中的蘆葦?shù)仍谝欢ǖ乃蚍秶M(jìn)行凈化處理。但是生活污水的排入會產(chǎn)生臭氣、害蟲和景觀影響等問題,因此選用時要綜合考慮上述問題,如選擇在春夏季下風(fēng)口的位置種植蘆葦?shù)取?/p>
3、新工藝
隨著人們的對河道處理的不斷深入研究和實(shí)踐,國內(nèi)外出現(xiàn)了不少新工藝,這些方法有個共同點(diǎn)就是朝著組合工藝的方向發(fā)展。組合工藝即利用兩種或兩種以上的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合,改良成的多功能工藝。
①懸浮填料移動床
懸浮填料移動床是以比重接近于水的懸浮填料直接投加到曝氣池中作為微生物的活動載體,依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài),它是懸浮生長的活性污泥法與附著生長的生物膜法相結(jié)合的一種工藝。這種工藝水力停留時間較短,COD和BOD5去除率較高,且具有較好地氨氮去除效果。
②生物懸浮床技術(shù)
生物浮床技術(shù)是按照自然界自身規(guī)律,人工把高等水生植物或改良的陸生植物種植到富營養(yǎng)化水域水面上,通過植物根部的吸收、吸附作用和物種競爭達(dá)到凈化水質(zhì)的效果,同時又可營造水上景觀。目前,在世界范圍內(nèi)生物浮床技術(shù)尚處于試驗(yàn)階段,它用于河湖水體修復(fù),效果較好。
③曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)
曝氣生態(tài)凈化系統(tǒng)是以水生生物為主體,輔以適當(dāng)?shù)娜斯て貧猓⒌娜斯つM生態(tài)處理系統(tǒng),以高效降解水體中的污染負(fù)荷、改善或凈化水質(zhì),恢復(fù)水生態(tài)的一種污水處理工藝,是人工凈化與天然生態(tài)凈化相結(jié)合的工藝。它是在曝氣生物塘和人工濕地基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種污水凈化與資源化相結(jié)合的技術(shù)。
④組合生物修復(fù)技術(shù)
它是采用曝氣復(fù)氧、投加高效微生物菌劑及生物促生液、放養(yǎng)水生植物等構(gòu)建的組合生物修復(fù)技術(shù)。這種工藝對嚴(yán)重污染的水體治理效果比較好,黑臭消除,水體COD平均下降50%以上,DO平均升高2mg/L左右、透明度平均增加10cm以上;單一工程措施的修復(fù)效果不及組合技術(shù)。
⑤底泥生物氧化
底泥耗氧是河涌黑臭的重要原因之一。投放微生物雖然能解決部分問題,但由于外源微生物很難進(jìn)入自然生態(tài)系中,其作用也十分有限。只有激活土著微生物,改善河涌微生物區(qū)系,提高其生物多樣性,建立良性生態(tài)平衡,并在河涌養(yǎng)護(hù)過程中不斷強(qiáng)化土著微生物活性,保持其生態(tài)平衡,提高自凈能力,才能從根本上解決河涌黑臭的污染問題。
4、結(jié)語
城市河道整治是一項(xiàng)融現(xiàn)代水利工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)、園林學(xué)、美學(xué)等多學(xué)科為一體的跨地區(qū)、跨行業(yè)的綜合性系統(tǒng)工程。我們要結(jié)合國內(nèi)外城市河道治理的成功經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),因地制宜,建設(shè)生態(tài)型的城市河道,保持城市資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,恢復(fù)城市生態(tài)系統(tǒng),把河道兩岸建成為綠色生態(tài)長廊和市民的休閑地。
參考文獻(xiàn)
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第四篇:河道治理
黑臭河道的治理措施
治理方法:
城市河流作為城市的命脈,不僅有水體循環(huán)、水土保持、貯水調(diào)洪、水質(zhì)涵養(yǎng)等功能,而且還能調(diào)節(jié)溫濕度、改善城市小氣候,健康的城市水體環(huán)境是城市可持續(xù)發(fā)展的重要保障。城市“因水而生、因水而興”,然而隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化的加快,我國許多城市河流水質(zhì)污染和生態(tài)退化問題十分突出,甚至出現(xiàn)了季節(jié)性和常年性水體黑臭現(xiàn)象。因此,解決城市河流的污染、恢復(fù)河流的生態(tài)和社會功能問題仍然是許多城市可持續(xù)發(fā)展過程中亟待解決的關(guān)鍵任務(wù)之一。以下為黑臭水體治理方法:
1.物理方法:
①引水換水
用“以清釋污”方法對污染水體進(jìn)行稀釋,可以使水體黑臭關(guān)鍵性水質(zhì)指標(biāo)總磷和有機(jī)物污染指標(biāo)、高錳酸鹽指數(shù)濃度等有所下降。但對于蓄水量較大的水域,補(bǔ)水量太小起不到凈化效果,而提高補(bǔ)水量又造成水資源的大量浪費(fèi),費(fèi)用高昂。所以“引水釋污”只是起到一個“治標(biāo)不治本”暫緩效果,對于富營養(yǎng)化嚴(yán)重的湖泊,采用“引水釋污”不是一個長久之計(jì)。
②底泥疏浚
“清淤挖泥”可減少積存湖內(nèi)的大量有機(jī)碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),增大湖的蓄水量,是減少內(nèi)源性污染、減輕水體黑臭的有效途徑和措施。但是大規(guī)模清淤,可能會破壞湖泊原有的生物種群結(jié)構(gòu)和生境,削弱其自凈功能,對生態(tài)修復(fù)帶來負(fù)面影響。
2.曝氣復(fù)氧法:
曝氣復(fù)氧對消除水體黑臭的良好效果已被國內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及河流曝氣中試所證實(shí)。其原理是進(jìn)入水體的溶解氧與黑臭物質(zhì)(H2S,F(xiàn)eS等還原物質(zhì))之間發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。對于長期處于缺氧狀態(tài)的黑臭河流,要使水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到正常狀態(tài)一般需要一個長期的過程,水體曝氣復(fù)氧有助于加快這一過程。由于河道曝氣復(fù)氧具有效果好、投資與運(yùn)行費(fèi)用相對較低的特點(diǎn),已成為一些發(fā)達(dá)國家如美國、德國、法國及中等發(fā)達(dá)國家與地區(qū)如韓國、香港等在中小型污染河流污染治理經(jīng)常采用的方法。對于污染情況嚴(yán)重,污染長期排入的水體需配合生物方法及生態(tài)措施,因此,可做為輔助生物—生態(tài)修復(fù)的方法之一。
3.化學(xué)方法: 化學(xué)絮凝處理技術(shù)是一種通過投加化學(xué)藥劑去除水層污染物以達(dá)到改善水質(zhì)的污水處理技術(shù)。近年來,化學(xué)絮凝處理技術(shù)在強(qiáng)化城市污水一級處理的效果方面得到了越來越廣泛的研究與應(yīng)用,而隨著水體污染形勢的日趨嚴(yán)峻,對嚴(yán)重污染的水體如黑臭水體的治理,化學(xué)絮凝處理技術(shù)的快速和高效也顯示其一定的優(yōu)越性。但是由于化學(xué)絮凝處理的效果容易受水體環(huán)境變化的影響,且必須顧及化學(xué)藥物對水生生物的毒性及生態(tài)系統(tǒng)的二次污染,這種技術(shù)的應(yīng)用有很大的局限性。
4.生物方法:
Bacto-Zyme 1011系列生物復(fù)合酶
是一系列天然有機(jī)的、含多種酶類的復(fù)合產(chǎn)品,并結(jié)合非離子表面活性劑和其他天然成分的蛋白質(zhì)及無機(jī)營養(yǎng)物合成的一種高效復(fù)合酶類凈化劑。
機(jī)理:
生物復(fù)合酶能刺激加速微生物的反應(yīng),同時它能促進(jìn)水中的大分子化合物分解成小分子化合物,同時釋放出結(jié)合氧,增強(qiáng)水體復(fù)氧功能,這些簡單化合物又很容易被微生物所利用,在有機(jī)物被降解的同時,又有利于微生物的多樣性,提高微生物的活性和繁殖能力,達(dá)到一種微生態(tài)平衡。
在大多數(shù)環(huán)境中存在著許多土著微生物進(jìn)行的自然凈化過程,但該進(jìn)程很慢,其原因是溶解氧(或其它電子受體)、營養(yǎng)鹽的缺乏,而另一個限制因子是有效微生物常常生長緩慢。生物復(fù)合酶可有效地刺激和加速自然的生物反應(yīng),激發(fā)土著微生物的活性,加速微生物的生長和繁殖,同時對浮游生物和環(huán)境無害。從而可以快速有效地促進(jìn)受污染水體向良性生態(tài)系統(tǒng)演替,使得水體中的DO得以恢復(fù),COD、BOD5、NH3-N等污染指標(biāo)迅速下降,水體的黑臭異味現(xiàn)象得以快速消除。
特點(diǎn)1——高效消除黑臭恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)
Bcato-Zyme 1011速效消除黑臭生物復(fù)合酶可快速消除水體黑臭;配合Bcato-Zyme 1011削減營養(yǎng)鹽生物復(fù)合酶可快速削減水體內(nèi)污染物質(zhì),使水體 COD、BOD5、氨氮等污染指標(biāo)迅速改善。同時,激活底泥中的土著好氧微生物,提高其生化反應(yīng)效率,減少溶解氧消耗,促進(jìn)溶解氧恢復(fù),使水體微生態(tài)系統(tǒng)逐步完善。即以微生物實(shí)施水體生態(tài)修復(fù),重建底端生物鏈,為上行生物鏈的梯次恢復(fù)奠定基礎(chǔ),為底棲生物著床創(chuàng)造底質(zhì)條件;提高水體透明度,為水生動物的放養(yǎng)創(chuàng)造水質(zhì)條件。通過人工控制生態(tài)環(huán)境,使水生動植物與水環(huán)境達(dá)到動態(tài)平衡。
特點(diǎn)2——標(biāo)本兼治
邦源環(huán)保的生物技術(shù)治理河湖污染,不僅治理水體,而且治理河湖底泥。生物修復(fù)治理不僅僅是水質(zhì)的達(dá)標(biāo),最終是要通過階段性治理完全恢復(fù)河湖底泥的活性,使河湖恢復(fù)自凈能力,達(dá)到生態(tài)平衡。
特點(diǎn)3——施工簡便,原位治理
邦源環(huán)保采用生物法治理河湖過程中使用的設(shè)備簡單,不需要挖掘機(jī)等大型設(shè)備,所以施工方便,操作簡單,并且不會產(chǎn)生噪音,不影響周圍居民的正常生活;最重要的是――原位治理,標(biāo)本兼治,在施工過程中不需轉(zhuǎn)移底泥,即消除了污染物的轉(zhuǎn)移,同時杜絕了對環(huán)境造成的二次污染,而且在原有底泥的基礎(chǔ)上進(jìn)行治理,刺激原有土著微生物迅速生長繁殖,形成種群優(yōu)勢,恢復(fù)底泥的活性,達(dá)到水體長期自凈的效果。經(jīng)過生物修復(fù)的底泥恢復(fù)了活性,不但不需要疏浚,而且活性底泥可以大大提高河道的自凈能力。
特點(diǎn)4——產(chǎn)品綠色、環(huán)保、無公害
①生物產(chǎn)品不燃、不揮發(fā)、綠色、安全、無毒,無二次污染。
②配伍性好,該抑制劑由于無毒副作用,因此,可與其它生物制劑配合使用,具有協(xié)同增效作用。
③生物降解性極佳,該抑制劑在水體中抑制浮萍生長以后,不會有殘留。4.生物-生態(tài)修復(fù)技術(shù)
生態(tài)—生物方法是近年來發(fā)展起來的一種新型環(huán)境生物技術(shù)。這類技術(shù)主要是利用微生物、植物等生物的生命活動,對水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用,從而使水體得到凈化,創(chuàng)造適宜多種生物生息繁衍的環(huán)境,重建并恢復(fù)水生生態(tài)系統(tǒng)。由于這類技術(shù)具有處理效果好、工程造價相對較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時不向水體投放藥劑,不會形成二次污染,還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合,創(chuàng)造人與自然相融合的優(yōu)美環(huán)境,因此已成為水體污染及富營養(yǎng)化治理的主要發(fā)展方向。
生態(tài)—生物修復(fù)技術(shù)包括:微生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)、人工濕地技術(shù)、浮島技術(shù)、植物操控技術(shù),生態(tài)護(hù)堤技術(shù),生態(tài)復(fù)氧技術(shù)、生態(tài)清淤技術(shù)、水生動物恢復(fù)和重建技術(shù)等。在實(shí)際工程應(yīng)用中,可按照水體污染程度,水環(huán)境現(xiàn)狀及水體功能等考慮選用不同的技術(shù)組合,以呈現(xiàn)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏。
北京邦源環(huán)保科技有限公司采用生物方法及生物生態(tài)修復(fù)技術(shù)先后完成北京、江蘇、山東、海南、河北、云南等地數(shù)十個項(xiàng)目的水體生物修復(fù)治理工程,具有豐富的治理經(jīng)驗(yàn)。能夠提供系統(tǒng)整體的解決方案,陽光24小時全程跟蹤服務(wù)機(jī)制。
由于內(nèi)河治理的最終目的是河道生態(tài)系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)的恢復(fù),并促使系統(tǒng)的自我維護(hù)和自我發(fā)展。因此,邦源環(huán)保所應(yīng)用的生物—生態(tài)修復(fù)技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最有價值和最具生命力的生物處理技術(shù)。
第五篇:信息科技治理層面
信息科技治理層面
一、信息科技治理架構(gòu)
1、信息科技治理機(jī)構(gòu)的建立與履職(信息科技管理委員會)
2、首席信息官的設(shè)立與履職
3、是否指定信息科技風(fēng)險的管理部門與管理職責(zé)
二、信息科技戰(zhàn)略管理
1、是否建立了與企業(yè)戰(zhàn)略相匹配的信息科技戰(zhàn)略
2、信息科技戰(zhàn)略是否經(jīng)董事會審批
三、信息科技風(fēng)險管理
1、是否制定全面的信息科技風(fēng)險管理策略
2、是否制定持續(xù)的風(fēng)險識別和評估流程
3、是否制定了信息科技風(fēng)險管理制度、技術(shù)規(guī)范、操作規(guī)程等,并且定期進(jìn)行更新和公示
4、是否建立了持續(xù)的信息科技風(fēng)險計(jì)量和檢測機(jī)制
5、是否把信息科技風(fēng)險納入全行全面風(fēng)險管理框架,并且明確牽
頭管理部門
四、信息科技的資源管理
1、信息科技的投資管理
2、信息科技的人力資源管理
3、信息科技的信息資產(chǎn)管理
五、