第一篇: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(huì)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(guó)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(yíng)養(yǎng)化問(wèn)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(shí)作為河道修復(fù)的重要目標(biāo)??v觀國(guó)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(duì)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(yíng)養(yǎng)化相對(duì)簡(jiǎn)單、易行和代價(jià)較低的辦法。如杭州西湖自錢塘江引水后對(duì)延緩水體富營(yíng)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(dòng)制靜、以清稀污、以豐補(bǔ)枯、改善水質(zhì)”的目的,尤其對(duì)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(duì)消除水體黑臭的良好效果已被國(guó)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(duì)于長(zhǎng)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(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,水體曝氣復(fù)氧有助于加快這一過(guò)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(duì)較低的特點(diǎn),已成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)及中等發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)如韓國(guó)、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(lái)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(guò)程對(duì)環(huán)境的影響正在變得越來(lái)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(wèn)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?;瘜W(xué)絮凝處理技術(shù)是一種通過(guò)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(lái),化學(xué)絮凝處理技術(shù)在強(qiáng)化城市污水一級(jí)處理的效果方面得到了越來(lái)越廣泛的研究與應(yīng)用,而隨著水體污染形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻,對(duì)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(duì)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(shí)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(lái)發(fā)展起來(lái)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(dòng),對(duì)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(jià)相對(duì)較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不向水體投放藥劑,不會(huì)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(yíng)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(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最有價(jià)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(jiǎn)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(dòng)物或培養(yǎng)接種的微生物的生命活動(dòng)。對(duì)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(lái),在治理區(qū)建設(shè)休閑和娛樂(lè)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(zhēng)氧物質(zhì),穩(wěn)定水體的高溶氧狀態(tài),快速培植優(yōu)勢(shì)好氧微生物,打造生態(tài)基礎(chǔ),并通過(guò)水生動(dòng)、植物定向培養(yǎng)、建立起人工生態(tài),通過(guò)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(dòng)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(dòng)、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(wú)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(yíng)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(duì)水體的影響)。脫氮微生物通過(guò)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(duì)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(dòng)物、小型浮游動(dòng)物等提供附著生長(zhǎng)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(zhǎng),由于其固著生長(zhǎng)而不易被大型水生動(dòng)物和魚類吞食,使單位體積的水體中生物數(shù)量成幾何級(jí)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(duì)污染物的降解作用。
生物膜其反應(yīng)過(guò)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(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在填料或某些載體上生長(zhǎng)繁育,形成膜狀生物污泥,污水與生物膜接觸時(shí),污水中的有機(jī)污染物、藻類、氮、磷等營(yíng)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(chǎng)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://004km.cn/)的阿科蔓?生態(tài)基;主要工程業(yè)績(jī)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(duì)富營(yíng)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(gè)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(gè): ① 植物根莖等表面對(duì)藻類的吸附、分解。② 植物根系的營(yíng)養(yǎng)吸收作用。
③ 為原生動(dòng)物、輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等的攝食、繁衍等提供場(chǎng)所。④ 為濾食性魚類的攝餌、捕食、產(chǎn)卵繁殖、棲息等活動(dòng)提供場(chǎng)所。⑤ 去除懸浮性物質(zhì)。
⑥ 日光的遮蔽效果,抑制藻類生長(zhǎng),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(gè): a 植物根莖等表面生物膜對(duì)有機(jī)物,特別是對(duì)藻類的吸附去除; b 植物根系的營(yíng)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(cuò)落生長(zhǎng)
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(zhǎng)速度快的植物的生長(zhǎng)范圍。同時(shí)有利于對(duì)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(guò)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(lái)凈化水質(zhì),在水體中適當(dāng)布置既有觀賞價(jià)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(zhǎng)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(jià)值,接合植物季節(jié)生長(zhǎng)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(zhǎng)環(huán)境、保護(hù)河流生物多樣性的目的。
7、ESB-水生動(dòng)物凈化水體 水體中投放適當(dāng)?shù)乃鷦?dòng)物可以有效的去除水體中富余營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),控制藻類生長(zhǎng),底棲動(dòng)物螺螄主要攝食固著藻類,同時(shí)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(huì)成為許多有害昆蟲如蚊、蠅的滋生場(chǎng)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(jí),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(dòng)物提供場(chǎng)所,原生動(dòng)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(dòng)物)→ 浮游動(dòng)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(zhǎng),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(zhǎng)草、長(zhǎng)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(guó)內(nèi)已經(jīng)有10余個(gè)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(guò)60萬(wàn)平方米。其中包括北京奧運(yùn)會(huì)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(duì)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(wú)殘留、無(wú)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(guò)濾技術(shù)、動(dòng)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(dòng)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(guò)濾法,曝氣法和HDP直接凈化法。
以下將從不同方面對(duì)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(guò)濾法:依據(jù)物理原理,對(duì)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(huì)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(duì)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(zhǎng)循環(huán)過(guò)濾的周期,使水質(zhì)不能達(dá)到預(yù)期的效果,且該方法對(duì)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(duì)水體產(chǎn)生二次污染,因此一般循環(huán)過(guò)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(duì)于封閉不流動(dòng)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(wú)法使水體均勻增氧。且該法只可改善水體黑臭現(xiàn)象,對(duì)于抑制藻類與實(shí)
現(xiàn)水質(zhì)清澈并無(wú)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(yíng)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(guò)濾法,水體循環(huán)次數(shù)大大提升。同時(shí),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(zhǎng)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(guò)濾法:根據(jù)水體的大小,設(shè)計(jì)配套的過(guò)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(guò)濾時(shí),水從砂的上層進(jìn)入,由下層出來(lái),通過(guò)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(shí)需建設(shè)特別機(jī)房安放沙缸,可能會(huì)對(duì)原有景觀和管線產(chǎn)生影響。施工時(shí)間較長(zhǎng),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(méi)在水底,無(wú)需土建施工,無(wú)需管線,有水無(wú)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(guò)濾法:過(guò)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(huì)對(duì)過(guò)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(shí),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(guò)10小時(shí)/d,開機(jī)出水會(huì)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(lái)很大麻煩。
曝氣法:曝氣裝置較易操作,但因該法對(duì)水體藻類與懸浮污染物無(wú)明顯控制作用,需要專職人員對(duì)水面藻類進(jìn)行打撈清理,操作較為繁復(fù),同時(shí)需定期對(duì)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(cái)力。
HDP直接凈化法:設(shè)備操作較易進(jìn)行,運(yùn)行時(shí)間可根據(jù)季節(jié)變換與水質(zhì)情況進(jìn)行控制,對(duì)于人力物力沒(méi)有較高需求。
四 投資
循環(huán)過(guò)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(guò)濾設(shè)備,同時(shí)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(guò)濾設(shè)備費(fèi)用高昂。
曝氣法:需安裝數(shù)臺(tái)曝氣裝置,前期投資不高,但該法不能無(wú)法保持水體清潔,需定期對(duì)水面藻類進(jìn)行清理打撈和和換水,財(cái)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(wú)需土建施工,前期投資成本相對(duì)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(wú)需人工操作。相比之下,為性價(jià)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(guò)濾法與曝氣法,HDP直接凈化法存在較大優(yōu)勢(shì),治理效果顯著,對(duì)景觀水體存在的主要問(wèn)題,如水體流動(dòng)性差,混濁,色度高,藻類泛濫,池底黑臭等都可較快解決。同時(shí),無(wú)土建施工,無(wú)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(jiǎn)便,費(fèi)用較低。相比之下,為性價(jià)比較高的一種景觀水體治理方法。
第二篇:國(guó)外城市河道景觀與河道治理
國(guó)外城市河道景觀與河道治理
閱讀:6922013-03-11 15:05 標(biāo)簽:阿普貝思河道景觀設(shè)計(jì)濱河景觀設(shè)計(jì)濱水景觀河道景觀設(shè)計(jì)城市河道景觀設(shè)計(jì)
近年來(lái),中國(guó)不少地方相繼出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣,給不少城市造成極大的“城市內(nèi)澇”壓力。隨著城市化發(fā)展和人口聚集程度提高,提升城市排水能力和應(yīng)對(duì)極端天氣事件能力的工作迫在眉睫。國(guó)外很多城市也遭遇過(guò)暴雨侵襲,但完善的城城市排水系統(tǒng)使之避免或減輕了雨水災(zāi)害。現(xiàn)代意義上的排水設(shè)施是從什么時(shí)候開始的,世界上哪些城市的排水理念和系統(tǒng)設(shè)計(jì)更勝一籌,如果將城市河道的功能與景觀完美融合在一起,值得我們參考和借鑒?
美國(guó)模式城市河道治理——興建地表回灌系統(tǒng),加強(qiáng)立法防內(nèi)澇
風(fēng)靡一時(shí)的《俠膽雄獅》,講述了一段人獅與美女之間美好感人的愛(ài)情故事,文森特就居住在美國(guó)紐約設(shè)施齊全的下水道里。美國(guó)是世界上最早建立國(guó)家強(qiáng)制性洪水保險(xiǎn)體制的國(guó)家,聯(lián)邦緊急事務(wù)管理局還組織繪制了洪水保險(xiǎn)圖,規(guī)定在行洪區(qū)內(nèi)不準(zhǔn)建任何建筑,在非行洪區(qū)內(nèi)可以修建建筑物,但修建前必須購(gòu)買洪水保險(xiǎn)。美國(guó)把全國(guó)劃分為13個(gè)流域,每個(gè)流域均建立了洪水預(yù)警系統(tǒng),每天進(jìn)行洪水預(yù)報(bào),最長(zhǎng)的洪水預(yù)報(bào)是 3個(gè)月。此外,美國(guó)還利用先進(jìn)技術(shù),對(duì)洪水可能造成的災(zāi)害進(jìn)行及時(shí)預(yù)測(cè),發(fā)布警示信息。美國(guó)早已有強(qiáng)制性防城市內(nèi)澇的法律,其多個(gè)州都立法規(guī)定,城市新開發(fā)區(qū)域必須實(shí)行強(qiáng)制的“就地滯洪蓄水”,對(duì)城市內(nèi)澇防范、治理措施以及問(wèn)責(zé)手段,也規(guī)定得相當(dāng)詳盡。
近幾十年來(lái),美國(guó)政府還致力于以雨水直接回收為重點(diǎn)的工程措施。如在美國(guó)加州富雷斯諾市興建了“滲漏區(qū)”地下回灌系統(tǒng),在芝加哥興建了地下隧道蓄水系統(tǒng)等。美國(guó)還在其他許多城市建造了由屋頂蓄水池、井、草地、透水地面等組成的地表回灌系統(tǒng),收集的雨水可直接或經(jīng)適當(dāng)處理后用于沖廁所、洗車、澆綠地、消防和回灌地下等。
在這個(gè)城市河道規(guī)劃中,城市河道景觀設(shè)計(jì)與城市河道功能需要有機(jī)結(jié)合在一起。才能將經(jīng)濟(jì)效益與文化精神完美地結(jié)合在一起。河道景觀,景觀設(shè)計(jì),濱水景觀設(shè)計(jì),濱河景觀設(shè)計(jì),河道景觀專家 巴黎模式——地下建龐大地下河道世界,細(xì)節(jié)河道景觀
設(shè)計(jì)令人傾心
“你看過(guò)電影《悲慘世界》嗎?主角冉·阿讓在巴黎下水道里做了一次長(zhǎng)途旅行。巴黎現(xiàn)代化的系統(tǒng)地下排水工程的開建比倫敦早 6 年,比柏林早 20 年。它是最早一個(gè)開始現(xiàn)代意義排水建設(shè)的國(guó)際性大都市。據(jù)介紹,巴黎的排水系統(tǒng)于1853年正式開工,隨后,下水道就開始不斷延伸,直到現(xiàn)在長(zhǎng)達(dá)2400公里。阿普貝思河道景觀設(shè)計(jì)專家認(rèn)為,城市河道設(shè)計(jì)需要從細(xì)節(jié)著手,才能更有實(shí)用性和觀賞性。
巴黎城區(qū)下水道均建于地面以下 50米,管道設(shè)計(jì)采用多功能設(shè)計(jì)理念,中間是寬約3米的排水道,兩旁是寬約1米、供檢修人員通行的便道?;趯?duì)地面雨水流量的充分估計(jì),巴黎城區(qū)主干道的井蓋孔密且直徑大,平均每50米就有一個(gè)下水口,住宅區(qū)內(nèi)的下水道進(jìn)水口較大。城區(qū)總數(shù)達(dá) 2.6萬(wàn)個(gè)下水道蓋、6000多個(gè)地下蓄水池均統(tǒng)一編號(hào),由1300多名專業(yè)人員負(fù)責(zé)維護(hù)。
巴黎下水道干凈程度可與巴黎的街道相媲美。事實(shí)上,巴黎的下水道除了排水溝外,它還設(shè)有兩套供水系統(tǒng),一套供飲用水,一套供非飲用水,以及一條氣壓傳送管道。巴黎的地下排水系統(tǒng)基本是順著城市的道路修建的,也就是說(shuō)每條道路下面都有一條與之平行的排水溝。
去過(guò)巴黎的人,對(duì)其城市排水的細(xì)節(jié)傾心不已。比如,巴黎的許多街道都是碎石鋪設(shè)的地面,很有味道,但下大雨就難免會(huì)有積水。于是,設(shè)計(jì)人員在一定的距離,設(shè)置了一個(gè)“槽”,起了導(dǎo)水溝的作用。這樣,行人就不會(huì)因?yàn)榉e水而濺濕鞋子和褲管了。河道景觀,景觀設(shè)計(jì),濱水景觀設(shè)計(jì),濱河景觀設(shè)計(jì),河道景觀專家
荷蘭模式——開創(chuàng)“水廣場(chǎng)”,開發(fā)公用河道景觀設(shè)施變儲(chǔ)水空間
荷蘭鹿特丹市位于海平面以下,經(jīng)常面臨海水倒灌的威脅,同時(shí)城區(qū)洼地眾多,排澇壓力頗大。為有效應(yīng)對(duì)這種情況,鹿特丹開創(chuàng)了其獨(dú)有的“水廣場(chǎng)”防澇及雨水利用系統(tǒng)。水廣場(chǎng)順地勢(shì)而建,由形狀、大小和高度各不相同的水池組成,水池間有渠相連。平時(shí)是市民娛樂(lè)體閑的廣場(chǎng),暴雨來(lái)臨,就變成一個(gè)防澇系統(tǒng)。由于雨水流向地勢(shì)低洼的水廣場(chǎng),街道上就不會(huì)有積水。所有水池布成一張循環(huán)網(wǎng)絡(luò),雨量大時(shí),從大水池中分流到溝渠,雨量小時(shí),水又回流到大水池。雨水還能被抽取儲(chǔ)存為淡水資源。
荷蘭氣候環(huán)境保護(hù)署專家阿瑙德·莫倫納稱,為有效疏解劇增的地表水,鹿特丹結(jié)合都市空間開發(fā)大量空曠廣場(chǎng)、人行道與停車場(chǎng)空間,這些地方平時(shí)為公用設(shè)施,大雨到來(lái)時(shí)就變成儲(chǔ)水空間。這就是其獨(dú)特的“水廣場(chǎng)”概念的由來(lái)。
日本模式——廣泛利用公共場(chǎng)所河道景觀,降低空地高度蓄洪
日本政府規(guī)定:在城市中新開發(fā)土地,每公頃土地應(yīng)附設(shè)500立方米的雨洪調(diào)蓄池。在城市中廣泛利用公共場(chǎng)所,甚至住宅院落、地下室、地下隧洞等一切可利用的空間調(diào)蓄雨洪,防止城市內(nèi)澇災(zāi)害。比如降低操場(chǎng)、綠地、公園、花壇、樓間空地的地面高度,利用河道景觀設(shè)計(jì)理念,在遭遇較大降雨時(shí)可蓄滯雨洪;在停車場(chǎng)、廣場(chǎng)鋪設(shè)透水路面或碎石路面,并建設(shè)滲水井,加速雨水滲流等。此外,在東京、大阪等特大城市建設(shè)地下河,直徑10余米,長(zhǎng)度數(shù)十公里,將低洼地區(qū)雨水導(dǎo)入地下河,排入海中。
東京擁有全世界最知名的排水系統(tǒng)。東京下水道系統(tǒng)以污水和雨水采用同一管道排放為主,用于管道清掃和維護(hù)管理的檢查井超過(guò)47萬(wàn)個(gè),平均每33米就有一個(gè)。
德國(guó)模式——居民區(qū)挖掘人工湖,透水磚鋪裝人行道
為提高城市排澇能力,德國(guó)城市居民區(qū)一般采用人工湖或構(gòu)造河道景觀設(shè)計(jì),或者通過(guò)綠地、花園或人工濕地增加雨水入滲。如采用透水磚鋪裝人行道,增加透水層,減少硬質(zhì)鋪裝等。德國(guó)漢堡建有容量很大的地下調(diào)蓄庫(kù),洪水期可以發(fā)揮很強(qiáng)的調(diào)度水量作用。在柏林,由于廣泛推行城市集雨措施,不僅提高了城市的防澇能力,而且實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨水的最大收集利用。此外,德國(guó)還通過(guò)不斷提高城市綠化率來(lái)減少雨水徑流。在立法保障方面,德國(guó)立法規(guī)定在新建小區(qū)之前,無(wú)論是工業(yè)、商用還是居民區(qū),均要設(shè)計(jì)雨洪利用設(shè)施,否則政府將征收雨洪排放設(shè)施費(fèi)和雨洪排放費(fèi)。
1英國(guó)倫敦泰晤士河
(一)水環(huán)境問(wèn)題分析
泰晤士河全長(zhǎng)402公里,流經(jīng)倫敦市區(qū),是英國(guó)的母親河。19世紀(jì)以來(lái),隨著工業(yè)革命的興起,河流兩岸人口激增,大量的工業(yè)廢水、生活污水未經(jīng)處理直排入河,沿岸垃圾隨意堆放。1858年,倫敦發(fā)生“大惡臭”事件,政府開始治理河流污染。
(二)治理思路及措施
一是通過(guò)立法嚴(yán)格控制污染物排放。20世紀(jì)60年代初,政府對(duì)入河排污做出了嚴(yán)格規(guī)定,企業(yè)廢水必須達(dá)標(biāo)排放,或納入城市污水處理管網(wǎng)。企業(yè)必須申請(qǐng)排污許可,并定期進(jìn)行審核,未經(jīng)許可不得排污。定期檢查,起訴、處罰違法違規(guī)排放等行為。
二是修建污水處理廠及配套管網(wǎng)。1859年,倫敦啟動(dòng)污水管網(wǎng)建設(shè),在南北兩岸共修建七條支線管網(wǎng)并接入排污干渠,減輕了主城區(qū)河流污染,但并未進(jìn)行處理,只是將污水轉(zhuǎn)移到海洋。19世紀(jì)末以來(lái),倫敦市建設(shè)了數(shù)百座小型污水處理廠,并最終合并為幾座大型污水處理廠。1955年到1980年,流域污染物排污總量減少約90%,河水溶解氧濃度提升約10%。
三是從分散管理到綜合管理。自1955年起,逐步實(shí)施流域水資源水環(huán)境綜合管理。1963頒布了《水資源法》,成立了河流管理局,實(shí)施取用水許可制度,統(tǒng)一水資源配置。1973年《水資源法》修訂后,全流域200多個(gè)涉水管理單位合并成泰晤士河水務(wù)管理局,統(tǒng)一管理水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖、灌溉、畜牧、航運(yùn)、防洪等工作,形成流域綜合管理模式。1989年,隨著公共事業(yè)民營(yíng)化改革,水務(wù)局轉(zhuǎn)變?yōu)樘┪钍亢铀畡?wù)公司,承擔(dān)供水、排水職能,不再承擔(dān)防洪、排澇和污染控制職能;政府建立了專業(yè)化的監(jiān)管體系,負(fù)責(zé)財(cái)務(wù)、水質(zhì)監(jiān)管等,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)營(yíng)者和監(jiān)管者的分離。
四是加大新技術(shù)的研究與利用。早期的污水處理廠主要采用沉淀、消毒工藝,處理效果不明顯。20世紀(jì)五六十年代,研發(fā)采用了活性污泥法處理工藝,并對(duì)尾水進(jìn)行深度處理,出水生化需氧量為5-10毫克/升,處理效果顯著,成為水質(zhì)改善的根本原因之一。泰晤士水務(wù)公司近20%的員工從事研究工作,為治理技術(shù)研發(fā)、水環(huán)境容量確定等提供了技術(shù)支持。
五是充分利用市場(chǎng)機(jī)制。泰晤士河水務(wù)公司經(jīng)濟(jì)獨(dú)立、自主權(quán)較大,其引入市場(chǎng)機(jī)制,向排污者收取排污費(fèi),并發(fā)展沿河旅游娛樂(lè)業(yè),多渠道籌措資金。僅1987—1988年,總收入就高達(dá)6億英鎊,其中日常支出4億英鎊,上交盈利2億英鎊,既解決了資金短缺難題,又促進(jìn)了社會(huì)發(fā)展。
(三)治理效果
泰晤士河水質(zhì)逐步改善,20世紀(jì)70年代,重新出現(xiàn)魚類并逐年增加;80年代后期,無(wú)脊椎動(dòng)物達(dá)到350多種,魚類達(dá)到100多種,包括鮭魚、鱒魚、三文魚等名貴魚種。目前,泰晤士河水質(zhì)完全恢復(fù)到了工業(yè)化前的狀態(tài)。
2韓國(guó)首爾清溪川
(一)水環(huán)境問(wèn)題分析
清溪川全長(zhǎng)11公里,自西向東流經(jīng)首爾市,流域面積51平方公里。20世紀(jì)40年代,隨著城市化和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大量的生活污水和工業(yè)廢水排入河道,后來(lái)又實(shí)施河床硬化、砌石護(hù)坡、裁彎取直等工程,嚴(yán)重破壞了河流自然生態(tài)環(huán)境,導(dǎo)致流量變小、水質(zhì)變差,生態(tài)功能基本喪失。50年代,政府用5.6公里長(zhǎng)、16米寬的水泥板封蓋河道,使其長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài),幾乎成為城市下水道。70年代,河道封蓋上建設(shè)公路,并修建了4車道高架橋,一度視為“現(xiàn)代化”標(biāo)志。
(二)治理思路及措施
本世紀(jì)初,政府下決心開展綜合整治和水質(zhì)恢復(fù),主要采取了三方面措施:一是疏浚清淤。2005年,總投資3900億韓元(約3.6億美元)的“清溪川復(fù)原工程”竣工,拆除了河道上的高架橋、清除了水泥封蓋、清理了河床淤泥、還原了自然面貌。二是全面截污。兩岸鋪設(shè)截污管道,將污水送入處理廠統(tǒng)一處理,并截流初期雨水。三是保持水量。從漢江日均取水9.8萬(wàn)噸,通過(guò)泵站注入河道,加上凈化處理的2.2萬(wàn)噸城市地下水,總注水量達(dá)12萬(wàn)噸,讓河流保持40厘米水深。
(三)治理效果
從生態(tài)環(huán)境效益看,清溪川成為重要的生態(tài)景觀,除生化需氧量和總氮兩項(xiàng)指標(biāo)外,各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到韓國(guó)地表水一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。從經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益看,由于生態(tài)環(huán)境、人居環(huán)境的改善,周邊房地產(chǎn)價(jià)格飆升,旅游收入激增,帶來(lái)的直接效益是投資的59倍,附加值效益超過(guò)24萬(wàn)億韓元,并解決了20多萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。
3德國(guó)埃姆舍河
(一)水環(huán)境問(wèn)題
埃姆舍河全長(zhǎng)約70公里,位于德國(guó)北萊茵—威斯特法倫州魯爾工業(yè)區(qū),是萊茵河的一條支流;其流域面積865平方公里,流域內(nèi)約有230萬(wàn)人,是歐洲人口最密集的地區(qū)之一。該流域煤炭開采量大,導(dǎo)致地面沉降,致使河床遭到嚴(yán)重破壞,出現(xiàn)河流改道、堵塞甚至河水倒流的情況。19世紀(jì)下半葉起,魯爾工業(yè)區(qū)的大量工業(yè)廢水與生活污水直排入河,河水遭受嚴(yán)重污染,曾是歐洲最臟的河流之一。
(二)治理思路與措施
一是雨污分流改造和污水處理設(shè)施建設(shè)。流域內(nèi)城市歷史悠久,排水管網(wǎng)基本實(shí)行雨污合流。因此,一方面實(shí)施雨污分流改造,將城市污水和重度污染的河水輸送至兩家大型污水處理廠凈化處理,減少污染直排現(xiàn)象。另一方面建設(shè)雨水處理設(shè)施,單獨(dú)處理初期雨水。此外,還建設(shè)了大量分散式污水處理設(shè)施、人工濕地以及雨水凈化廠,全面削減入河污染物總量。
二是采取“污水電梯”、綠色堤岸、河道治理等措施修復(fù)河道?!拔鬯娞荨笔侵冈诘叵?5米深處建設(shè)提升泵站,把河床內(nèi)歷史積存的大量垃圾及濃稠污水送到地表,分別進(jìn)行處理處置。綠色堤岸是指在河道兩邊種植大量綠植并設(shè)置防護(hù)帶,既改善河流水質(zhì)又改善河道景觀。河道治理是指配合景觀與污水處理效果,拓寬、加固清理好的河床,并在兩岸設(shè)置雨水、洪水蓄滯池。
三是統(tǒng)籌管理水環(huán)境水資源。為加強(qiáng)河流治污工作,當(dāng)?shù)卣⒚旱V和工業(yè)界代表,于1899年成立了德國(guó)第一個(gè)流域管理機(jī)構(gòu),即“埃姆舍河治理協(xié)會(huì)”,獨(dú)立調(diào)配水資源,統(tǒng)籌管理排水、污水處理及相關(guān)水質(zhì),專職負(fù)責(zé)干流及支流的污染治理。治理資金60%來(lái)源于各級(jí)政府收取的污水處理費(fèi),40%由煤礦和其他企業(yè)承擔(dān)。
(三)治理效果
河流治理工程預(yù)算為45億歐元,已實(shí)施了部分工程,預(yù)計(jì)還需幾十年時(shí)間才能完工。目前,流經(jīng)多特蒙德市的區(qū)域已恢復(fù)自然狀態(tài)。
4法國(guó)巴黎塞納河
(一)水環(huán)境問(wèn)題
塞納河巴黎市區(qū)段長(zhǎng)12.8公里、寬30-200米。巴黎是沿塞納河兩岸逐漸發(fā)展起來(lái)的,因此市區(qū)河段都是石砌碼頭和寬闊堤岸,三十多座橋梁橫跨河上,兩旁建成區(qū)高樓林立,河道改造十分困難。20世紀(jì)60年代初,嚴(yán)重污染導(dǎo)致河流生態(tài)系統(tǒng)崩潰,僅有兩三種魚勉強(qiáng)存活。污染主要來(lái)自四個(gè)方面,一是上游農(nóng)業(yè)過(guò)量施用化肥農(nóng)藥;二是工業(yè)企業(yè)向河道大量排污;三是生活污水與垃圾隨意排放,尤其是含磷洗滌劑使用導(dǎo)致河水富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題嚴(yán)重;四是下游的河床淤積,既造成洪水隱患,也影響沿岸景觀。
(二)治理思路與措施
工程治理措施主要包括四方面:
一是截污治理。政府規(guī)定污水不得直排入河,要求搬遷廢水直排的工廠,難以搬遷要嚴(yán)格治理。1991-2001年,投資56億歐元新建污水處理設(shè)施,污水處理率提高了30%。
二是完善城市下水道。巴黎下水道總長(zhǎng)2400公里,地下還有6000座蓄水池,每年從污水中回收的固體垃圾達(dá)1.5萬(wàn)立方米。巴黎下水道共有1300多名維護(hù)工,負(fù)責(zé)清掃坑道、修理管道、監(jiān)管污水處理設(shè)施等工作,配備了清砂船及卡車、虹吸管、高壓水槍等專業(yè)設(shè)備,并使用地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行管理維護(hù)。
三是削減農(nóng)業(yè)污染。河流66%的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源于化肥施用,主要通過(guò)地下水滲透入河。巴黎一方面從源頭加強(qiáng)化肥農(nóng)藥等面源控制,另一方面對(duì)50%以上的污水處理廠實(shí)施脫氮除磷改造。但硝酸鹽污染仍是難以處理的痼疾。
四是河道蓄水補(bǔ)水。為調(diào)節(jié)河道水量,建設(shè)了4座大型蓄水湖,蓄水總量達(dá)8億立方米;同時(shí)修建了19個(gè)水閘船閘,使河道水位從不足1米升至3.4-5.7米,改善了航運(yùn)條件與河岸帶景觀。此外還進(jìn)行了河岸河堤整治,采用石砌河岸,避免沖刷造成泥沙流入;建設(shè)二級(jí)河堤,高層河堤抵御洪澇,低層河堤改造為景觀車道。
除了工程治理措施外,還進(jìn)一步加強(qiáng)了管理。一是嚴(yán)格執(zhí)法。根據(jù)水生態(tài)環(huán)境保護(hù)需要,不斷修改完善法律制度,如2001年修訂《國(guó)家衛(wèi)生法》要求,工業(yè)廢水納管必須獲得批準(zhǔn),有毒廢水必須進(jìn)行預(yù)處理并開展自我監(jiān)測(cè),必須繳納水處理費(fèi)。嚴(yán)厲查處違法違規(guī)現(xiàn)象。二是多渠道籌集資金。除預(yù)算撥款外,政府將部分土地劃撥給河流管理機(jī)構(gòu)(巴黎港務(wù)局)使用,其經(jīng)濟(jì)效益用于河流保護(hù)。此外,政府還收取船舶停泊費(fèi)、碼頭使用費(fèi)等費(fèi)用,作為河道管理資金。
(三)治理效果
經(jīng)過(guò)綜合治理,塞納河水生態(tài)狀況大幅改善,生物種類顯著增加。但是沉積物污染與上游農(nóng)業(yè)污染問(wèn)題依然存在,說(shuō)明城市水體整治僅針對(duì)河道本身是不夠的,需進(jìn)行全流域綜合治理。
5奧地利維也納多瑙河
多瑙河全長(zhǎng)2850公里,是歐洲第二長(zhǎng)河,奧地利首都維也納市地處其中游。維也納多瑙河綜合治理開發(fā),形成了一套現(xiàn)代化的河流綜合治理和開發(fā)體系,即在傳統(tǒng)治理理念基礎(chǔ)上突出“生態(tài)治理”概念,并運(yùn)用到防洪、治污、經(jīng)濟(jì)開發(fā)等各個(gè)領(lǐng)域。主要措施包括兩方面:
一是建設(shè)生態(tài)河堤?;謴?fù)河岸植物群落和儲(chǔ)水帶,是維也納多瑙河治理和開發(fā)的主要任務(wù)之一?;凇坝H近自然河流”概念和“自然型護(hù)岸”技術(shù),在考慮安全性和耐久性的同時(shí),充分考慮生態(tài)效果,把河堤由過(guò)去的混凝土人工建筑,改造成適合動(dòng)植物生長(zhǎng)的模擬自然狀態(tài),建成無(wú)混凝土河堤或混凝土外覆蓋植被的生態(tài)河堤。
二是優(yōu)化水資源配置和使用。維也納周邊山地和森林水資源豐富,其城市用水99%為地下水和泉水,維持了多瑙河的自然生態(tài)流量。維也納嚴(yán)禁將工業(yè)廢水和居民生活污水直接排入多瑙河,廢污水由緊鄰多瑙河的兩座大型水處理中心負(fù)責(zé)處理,出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)后,大部分排入多瑙河,少部分直接滲入地下補(bǔ)充地下水。此外,嚴(yán)格控制沿岸工業(yè)企業(yè)數(shù)量并嚴(yán)格監(jiān)管。
第三篇: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(rùn)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(guò)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(guò)程,為水體自然流勢(shì)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?cè)谶M(jìn)行河道綜合整治過(guò)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(guò)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(lái),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(shì)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(guó)內(nèi)外對(duì)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(guó)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?、草地早熟禾、翦股穎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(guó)外加拿大、德國(guó)、日本北海道都曾采用草蘆葦護(hù)坡,通過(guò)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(duì)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(wú)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(shí)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(wú)論水上和水中均能生長(zhǎng)植物 ,甚至有動(dòng)物的生存空間;3)可以降低護(hù)坡造價(jià) ,根據(jù)佐藤道路株式會(huì)社的介紹 ,可以節(jié)省 10 %~30 %的工程造價(jià);4)機(jī)械化作業(yè)可縮短工期,同時(shí)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(guó)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(huì)效益和生態(tài)效益。此外 ,近年在我國(guó)江蘇省南水北調(diào)(東線一期)陽(yáng)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(guó)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(shí)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(chǔ)土壤和沙粒 ,植物的根系可以穿過(guò)網(wǎng)孔均衡生長(zhǎng) ,長(zhǎng)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(guó)際機(jī)場(chǎng)圍海大堤工程、上?;瘜W(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(guò)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(shí)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(guó)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(guó)以及歐洲一些國(guó)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(lái) ,經(jīng)過(guò)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(duì)氣候、水文、土壤等的作用來(lái)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(guó)家已得到了廣泛運(yùn)用 ,如美國(guó)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(guó)約克郡戴爾斯三峰地區(qū)(Three Peaks)的國(guó)家公園自然環(huán)境恢復(fù)項(xiàng)目 ,美國(guó)新澤西州雷里坦河的保護(hù)工程等。我國(guó)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(tái)國(guó)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(gè)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(shí),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(jià)相對(duì)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(chǎng)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(jià)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?cái)嗤獠枯斎朐?。使水體失去營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集的可能性。相對(duì)于點(diǎn)源來(lái)講。非點(diǎn)源污染不僅量大而且較難控制。可以通過(guò)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(yíng)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(guò)物理阻滯作用促使污染物沉積并大量吸收營(yíng)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(zhǎng)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(yíng)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(yíng)養(yǎng)需求。又達(dá)到凈化水質(zhì)的作用。而且通過(guò)促進(jìn)根際微生物的活動(dòng)可加速有機(jī)污染物的生物降解。目前國(guó)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(duì)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(guò)濾和吸附??扇コ腆w懸浮顆粒:化學(xué)作用主要是對(duì)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(guò)高時(shí)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(kù)技術(shù)
受保護(hù)的湖泊水體上游支流利用天然或人工庫(kù)(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(kù)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(zhǎng)需要。成熟后從前置庫(kù)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(yíng)養(yǎng)負(fù)荷為前提。否則人工恢復(fù)的水生植被無(wú)法維持穩(wěn)定狀態(tài)。水培技術(shù)
利用富營(yíng)養(yǎng)化水在種植槽中無(wú)土栽培經(jīng)濟(jì)作物。借助植物發(fā)達(dá)的根系。對(duì)流入淺水中的懸浮物進(jìn)行過(guò)濾。這些懸浮物中的有機(jī)物和營(yíng)養(yǎng)鹽類、微生物、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物構(gòu)筑起一個(gè)生物相對(duì)豐富的生態(tài)系統(tǒng)。該技術(shù)在美國(guó)、日本等國(guó)家進(jìn)行了大量研究,可以生產(chǎn)出具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的食用植物或觀賞植物。并通過(guò)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(duì)作物的侵染。故無(wú)連作障礙。同時(shí)節(jié)省勞動(dòng)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(zhǎng)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(shí)能吸收引起富營(yíng)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(guó)大多數(shù)河流無(wú)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(guò)程與自然生態(tài)系統(tǒng)有著更大的相融性:無(wú)二次污染:能實(shí)現(xiàn)水體營(yíng)養(yǎng)平衡。改善水體的自凈能力:對(duì)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(shì)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(guò)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(yíng)養(yǎng)級(jí)鏈狀效應(yīng)。在水庫(kù)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(dòng)物不被小型魚類吞食。而這些浮游動(dòng)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(jià)低,運(yùn)行成本低。不會(huì)形成二次污染。還可適當(dāng)提高水庫(kù)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(guò)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(zhǎng)。生物膜技術(shù)因其降解能力強(qiáng)、接觸時(shí)間短、占地面積小以及投資少等特點(diǎn)而得到了長(zhǎng)足的發(fā)展與應(yīng)用。一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在工程實(shí)踐中運(yùn)用多種生物膜技術(shù)對(duì)污染嚴(yán)重的中小河流進(jìn)行凈化并獲良好效果。我國(guó)在此方面還只是處于試驗(yàn)階段。沒(méi)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?jī)艋ǖ?。?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(wú)機(jī)物。對(duì)部分無(wú)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(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件:合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件可以激活生長(zhǎng)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(guò)生物的自然富集形成生物膜。通過(guò)微生物的生命活動(dòng)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(shí)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(jià)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(jià)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(shí),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(duì)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(jí)配,且施工需現(xiàn)場(chǎng)碾壓壓實(shí),碾壓壓實(shí)密度對(duì)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(shí),與復(fù)合土生態(tài)減滲方案相比,無(wú)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(shí),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(duì)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(tái)、棧橋的港灣區(qū)。
④.膨潤(rùn)土防水毯減滲
膨潤(rùn)土防水毯具有減滲效果好,對(duì)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(duì)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(duì)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(guò)對(duì)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(yíng)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(gè)方面。
①.河道平面修復(fù)
過(guò)去在河道平面設(shè)計(jì)時(shí),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(shí)期內(nèi)解決了洪澇災(zāi)害的問(wèn)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(guò)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(shí)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(duì)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(guò)程相協(xié)調(diào),盡量使其對(duì)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(gè)島嶼都可能是一個(gè)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(guó)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(guó)際上河流治理與建設(shè)的新趨勢(shì)。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(shí),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(zhǎng)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(huì)效益和生態(tài)效益,這對(duì)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(guó)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(duì)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(duì)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(duì)其中的顆粒態(tài)污染物起過(guò)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(shì)必會(huì)產(chǎn)生許多生活和工業(yè)垃圾,如得不到及時(shí)有效處理,將會(huì)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(duì)于營(yíng)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(guó)許多城市河流水質(zhì)污染和生態(tài)退化問(wèn)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(huì)功能問(wèn)題仍然是許多城市可持續(xù)發(fā)展過(guò)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(duì)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(duì)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(gè)“治標(biāo)不治本”暫緩效果,對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重的湖泊,采用“引水釋污”不是一個(gè)長(zhǎng)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(yíng)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(huì)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(duì)生態(tài)修復(fù)帶來(lái)負(fù)面影響。
2.曝氣復(fù)氧法:
曝氣復(fù)氧對(duì)消除水體黑臭的良好效果已被國(guó)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(duì)于長(zhǎng)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(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程,水體曝氣復(fù)氧有助于加快這一過(guò)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(duì)較低的特點(diǎn),已成為一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)及中等發(fā)達(dá)國(guó)家與地區(qū)如韓國(guó)、香港等在中小型污染河流污染治理經(jīng)常采用的方法。對(duì)于污染情況嚴(yán)重,污染長(zhǎng)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(guò)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(lái),化學(xué)絮凝處理技術(shù)在強(qiáng)化城市污水一級(jí)處理的效果方面得到了越來(lái)越廣泛的研究與應(yīng)用,而隨著水體污染形勢(shì)的日趨嚴(yán)峻,對(duì)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(duì)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(wú)機(jī)營(yíng)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(shí)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(shí)釋放出結(jié)合氧,增強(qiáng)水體復(fù)氧功能,這些簡(jiǎn)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(shí),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(guò)程,但該進(jìn)程很慢,其原因是溶解氧(或其它電子受體)、營(yíng)養(yǎng)鹽的缺乏,而另一個(gè)限制因子是有效微生物常常生長(zhǎng)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(zhǎng)和繁殖,同時(shí)對(duì)浮游生物和環(huán)境無(wú)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(yíng)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(shí),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(dòng)物的放養(yǎng)創(chuàng)造水質(zhì)條件。通過(guò)人工控制生態(tài)環(huán)境,使水生動(dòng)植物與水環(huán)境達(dá)到動(dòng)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(guò)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(jiǎn)便,原位治理
邦源環(huán)保采用生物法治理河湖過(guò)程中使用的設(shè)備簡(jiǎn)單,不需要挖掘機(jī)等大型設(shè)備,所以施工方便,操作簡(jiǎn)單,并且不會(huì)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(guò)程中不需轉(zhuǎn)移底泥,即消除了污染物的轉(zhuǎn)移,同時(shí)杜絕了對(duì)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(zhǎng)繁殖,形成種群優(yōu)勢(shì),恢復(fù)底泥的活性,達(dá)到水體長(zhǎng)期自凈的效果。經(jīng)過(guò)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(wú)公害
①生物產(chǎn)品不燃、不揮發(fā)、綠色、安全、無(wú)毒,無(wú)二次污染。
②配伍性好,該抑制劑由于無(wú)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(zhǎng)以后,不會(huì)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(lái)發(fā)展起來(lái)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(dòng),對(duì)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(jià)相對(duì)較低、不需耗能或低耗能、運(yùn)行成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)不向水體投放藥劑,不會(huì)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(yíng)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(dòng)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)??萍加邢薰静捎蒙锓椒吧锷鷳B(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?cái)?shù)十個(gè)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(yáng)光24小時(shí)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(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最有價(jià)值和最具生命力的生物處理技術(shù)。
第五篇:陽(yáng)坡河道治理工程安全技術(shù)交底
呂梁市城區(qū)污水處理廠
續(xù)建工程
安全生產(chǎn)管理制度及安全技術(shù)交底
呂梁市城區(qū)污水處理廠續(xù)建工程
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目錄
一、安全生產(chǎn)管理制度及應(yīng)急措施……………………………………
1二、施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理制度……………………………………………8
三、臨時(shí)設(shè)施的搭設(shè)與使用管理………………………………………9
四、施工現(xiàn)場(chǎng)安全文明生產(chǎn)制度………………………………………1
1五、安全技術(shù)交底及驗(yàn)收制度…………………………………………1
3六、安全教育管理制度…………………………………………………1
4七、安全用電制度………………………………………………………17
八、班組安全活動(dòng)制度…………………………………………………18
九、施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全技術(shù)交底………………………………………19
十、泥水工技術(shù)交底……………………………………………………30