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芜湖某河道运行维护的现状与改进措施

时间:2021-09-18作者:孙玉童 王猛 汪向阳
本文导读:这是一篇关于芜湖某河道运行维护的现状与改进措施的文章,挺水植物和景观配置要考虑四季配景和采收管理,防止枯萎的残枝落叶造成二次污染。水绵和蓝藻等要提前预防,日常管理需指派专人负责。

  摘    要: “十三五”收官之年,我国地级及以上城市建成区90%以上黑臭水体得到了消除,基本实现了“初见成效”。以芜湖市某河道为例,介绍了河道运维过程中存在的问题,并且给出相应的解决措施,以期为后期河道运维提供借鉴,从而实现水体治理的长治久清。

  关键词 :     河道运维;黑臭水体;治理;

  Abstract: In the closing year of the 13th Five-Year Plan,90% or more of the black and odorous water bodies in the built-up areas of prefecture-level and above cities in my country have been eliminated and "initial results" have been basically achieved. This paper takes a river course in Wuhu City as an example,introduces what problems may exist in the course of river operation and maintenance,and gives corresponding solutions. It is expected to provide a reference for the later river operation and maintenance,so as to realize the long-term governance of the water body.

  Keyword: river operation and maintenance; black and odorous water; treatment;

  继国家颁布《水十条》政策后,掀起了水体治理热潮,城市黑臭河道治理已经成为“十三五”规划期间提升城市水生态环境的重要举措。按照《城市黑臭水体整治工作指南》中“控源截污、内源治理、生态修复、活水保质、长治久清”的思路开展治理行动。截至2020年底,我国大部分省市完成了既定目标,地级及以上城市建成区90%及以上黑臭水体得到了消除[1,2]。

  芜湖市境内水系发达,由于工业体量的扩大和城镇化率的提升,城市河道污染现象日渐显着[3]。为响应国家号召,芜湖市于2015年展开水环境治理工作,考查全市155条水体(总长378.8 km),发现其中74条属于黑臭水体(总长138.2 km)。通过一系列的治理技术,截至目前,74条水体已全部完成治理工程,并通过省级“初见成效”验收,城市建成区黑臭水体消除比例为100%。

  城市河道整治成效是否能够长效保持?河道运维期间是否会返黑返臭?运维过程中还存在哪些问题以及如何解决?本文通过对芜湖市部分水体整治效果的调研分析,以期抛砖引玉,探讨如何为水环境治理项目在后期运营维护过程中遇到的问题提供解决思路,从而实现水体治理的长治久清。

  1、 芜湖市某河道概况

  西洋湖位于芜湖市镜湖区,是袁泽桥排水区内较大的调蓄水面之一,水域面积约为92 000 m2。该湖位于老城区,沿湖周边为小区,商业相对集中。许多老小区管网采用的是雨污合流制,污水直排入湖,并且湖周边市政道路及公园内下垫面降雨径流污染和周边餐饮、银行、办公区等污水均进入湖泊,导致湖区污染严重,部分水质指标达到重度黑臭水平(表1),湖面也时常暴发蓝藻水华,严重影响周边居民的生活质量。
 

芜湖某河道运行维护的现状与改进措施
 

  该湖于2018年初进行整治,工程通过“外源截污、内源治理、水体原位修复和生态系统构建”等手段达到了西洋湖黑臭消除的目的,2018年5月底该湖竣工验收,后期进入运维阶段。

  表1 西洋湖治理前水质指标
表1 西洋湖治理前水质指标

  2、 芜湖市某河道运维现状

  2.1 、水质现状

  本次工程对周边居民生活污水实行雨污分流,排污口采用原位净化处理,雨水径流设置雨水调蓄池截留,已消除水体黑臭情况。湖泊在考查期间没有返黑返臭现象,总体水质较好。虽水体透明度低,不足30 cm,但测定主要水质指标均达到地表水环境质量Ⅳ类水质标准(表2)。

  表2 西洋湖治理后水质指标
表2 西洋湖治理后水质指标

  2.2 、水生态现状

  本次工程前期设计构建了完善的生态系统,包括沉水植物、挺水植物和生态浮床等。但考查期间湖泊水体中沉水植物覆盖度低,仅近岸带有些许苦草和漂浮植物粉绿狐尾藻、铜钱草等;挺水植物种类单调,多为高大型品种,以芦苇、蒲苇为主。本次考查时节正值冬季,植物枯萎且长势茂盛,未及时收割,影响湖泊景观效果;湖泊中生态浮床浮盘裸露,植物稀少,长势矮小;水体长满水绵。

  2.3 、岸坡及景观现状

  本次工程湖泊护岸形式为自然护岸,由树木及植被组成河道缓冲带,可有效防止地表径流和雨水冲刷等面源污染进入河道。但从现场调研来看,现有植物多为水杉、杨柳等乔木,缺乏灌木以及草本花卉,植物景观单一。

  2.4、 湖泊日常管理和水动力现状

  湖泊管理包括维护水体水面及周边陆地清澈整洁。该湖泊在考查期间,水面漂浮凋零的落叶、植物残体和游客日常游玩产生的垃圾,周边陆地上也有少量生活垃圾。该湖泊是封闭水体,水体流动性差,考查期间无补水水源,仅依靠喷泉曝气机制造垂直流,交换表层水体和底部水体,效果微乎其微。

  3、 改进措施与建议

  3.1、 沉水植物的更新补植

  沉水植物作为大型水生植物,是维持浅水湖泊清水态的关键要素,也是对水质改善效果最为突出的水生植物类型[4]。其对湖泊水质改善的机理包括:吸收N、P等营养盐,抑制藻类生长,提高水体透明度;为微生物和浮游动物提供生存环境,通过微生物的作用降解污染物[5,6]。在污染源得到有效防控的前提下,沉水植物覆盖度对湖泊清水态的转化和稳定有重要作用。那么沉水植物覆盖度的临界点是多少?研究者均对其进行了研究,结合国内湖泊的特点,发现国内湖泊沉水植物覆盖度不小于50%时,能稳定在清水态[7,8,9]。

  本次考查湖泊水体透明度低,沉水植物覆盖度低于50%,因此,需要考虑补种沉水植物。因为维护水体基本上是带水作业,常见的种植方法包括扦插法、网袋沉底法和裹泥抛掷法[10]。扦插法可考虑在浅水区域人工扦插,深水区域采用辅助工具沉船作业,其中苦草和黑藻适用于该法;网袋沉底法是将网袋套在植物种苗根部投至水中,适用于金鱼藻和狐尾藻;裹泥抛掷法是用底泥将沉水植物种子或休眠芽包裹抛掷入水中,适用于苦草种子、黑藻芽孢、菹草芽孢等。

  3.2 、挺水植物的配置与管理

  挺水植物在固定底泥、拦截岸带颗粒物和增强水体景观等方面具有重要作用[11]。在水体治理运用中挺水植物品种的选择通常考虑适宜地区气候特点、运营维护方便和生长量适中的品种,同时综合考虑各品种的季相、花期进行搭配,确保四季有景[12]。本次考查湖泊挺水植物搭配不合理,景观效果差。故建议增加开花和四季常绿的品种,如再力花、四季美人蕉、常绿鸢尾、菖蒲等,补种时间为3~6月份。

  挺水植物的管理应依据其生态学要求和生长习性,如挺水植物在冬季枯萎后,未进行采收管理,到了翌年开春季节,随着水温上升,植物残体的腐烂速度加快,迅速释放出大量的有机物和营养盐,造成藻类大量生长,严重时甚至造成水体缺氧[13]。因此,必须重视对挺水植物的管理,防止腐烂分解造成二次污染。挺水植物的管理包括收割和抽稀。收割是利用专用刀具收割冬季枯萎植物的茎叶部分,不伤及根系;抽稀在春、夏季进行,去除扩张性植物和死株,适用于再力花、黄菖蒲、荷花等。

  3.3 、水绵预防和控制

  水绵具有两面性,适量的水绵是健康水生态系统的标志,但过量的水绵与沉水植物形成竞争作用,抑制其生长。除此之外,它还会消耗水体中的溶解氧和无机盐,进而造成水生动物的死亡[14]。因此,需要对水绵进行预防和控制。目前常用的水绵防治方法分为人工捞除、化学防控、生物调控等[15]。化学药剂主要包括高锰酸钾、卤素、铜剂和无机金属化合物等[16],但这些药剂会对水体造成二次污染,应用较少。生物调控可通过合理提高挺水植物种植密度,定期收割生长过于旺盛的沉水植物,放养藻食性的鱼虾类[17]。此外,增加水体流动性也可防止水绵附着[18]。

  3.4、 景观改造和湖泊管理

  景观配置应做到乔灌草多层植物造景,丰富植物造景层次,达到四季有景、三季有花、乔灌草相结合的原则[19]。依据芜湖的自然条件,建议增加本土植物,乔木可选择观花、观果品种,如碧桃、香泡等;灌木选择腊梅、紫薇、红枫;草本植物选择二月兰、萱草等。

  湖泊管理应按照分片分段专人负责,对水域和陆域的垃圾及时清理,水生动植物残体及时打捞,并且定期对设备进行保养维护。

  4 、结论

  河道整治效果的长效保持是一个长期的过程,需要专门的运营维护。在运维过程中,沉水植物担任着水体净化的重要角色,当其覆盖度高于50%时,水体能稳定在清水态,一旦低于这个指标,则需要更新补植。挺水植物和景观配置要考虑四季配景和采收管理,防止枯萎的残枝落叶造成二次污染。水绵和蓝藻等要提前预防,日常管理需指派专人负责。综上,才能实现水体治理的长治久清。

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