（环境科学专业论文）佛山水道及其内河涌综合整治规划.pdf

河锕的水体照臭问题口以得到解决，并且主f 流水体的水质能得到根本性 段簖。 为了保障佛山水道及其内河涌综合整治规划的顺利实施，离不 捧个部fj 的 通力合作。今后一定要加强综合整治工作机构的建殴和相关工作部门的 作能力 建改，有利于确保j 作计划的实施，顺利完成佛山水道的综合整治。根据规划的 要求和进度，每年幽佛山前市政府委托佛山水道综合整治办公室组织豁督检查备 区、各镇相关部门的规划实施的情况，将检查结果纳入到地方领导1 = 部环境保护 目标责任制和政绩考核中，提高地方领导的重视，阻保障本规划的按期实施。同 时还应该加强专项资金使用的管理使用和监督机制建设，避免资金分散投入、分 散使用、分散管理。 关键词：环境保护，佛山水道，综合整治，规划 t h ep r o g r a m m i n go ft h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o n f o rt h ef o s h a nr i v e ra n di t sc r e e k s m a jo r ：e n v i r o n m e n t a ls c i e n c e n a m e ：g u a nz h a n w e n s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rc h e nx i n g e n g a b s t r a c t f r o mt h em e t a p h a s eo f1 9 8 0 s ，t h eg o v e r n m e n to ff o s h a nc i t yh a sd e v o t e da q u a n t i t i e sf u n dt od e v e l o pc o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o nf o rt h ef o s h a nr i v e ra n di t s c r e e k s ，b u ta tp r e s e n t ，t h ef o s h a nr i v e ri sg r i e v o u s l yp o l l u t e da n dt h ec o n d i t i o nc a l l t b e1 r e p r o v e du l t i m a t e l y t h i sa r t i c l eh a sm a d es o m er e s e a r c hf o rt h ev e n d so ft h e p o l l u t i o nm a n i p u l a t i o na b o u tt h er i v e r sb o t hn a t i o n a la n di n t e r n a t i o n a l t h es o u r c eo f p o l l u t i o na n dt h eq u a l i t yo f t h er i v e ra b o u tt h ef o s h a nr i v e ra n di t sc r e e k si sa n a l y z e d m a dt h ee f f e c to ft h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o np r o j e c t st ot h ef o s h a nr i v e ra n di t s c r e e k sf o m a n yy e a r si se v a l u a t e d ，a tp r e s e n t t h e r ei sm u c hd i f f i c u l t i e si nt h e p r o j e c t sb e i n gb r o u g h ti n t oe f f e c t ，s u c ha st h ea b u n d a n td e v o t i o no ff i n a n c i n g ，t h e h a n d i c a po ft h em a r k i n go u to ft h eg r o u n du s i n ga n dt h ec o m p e n s a t ef o r t h e m o v e m e n ti nt h ep r o c e s so ft h ei m p l e m e n t a r yp r o j e c t s ，t h eu n c l e a ro ft h ed i v i s i o no f t h ew o r k ，t h eu n c l e a ro ft h ef u n c t i o na n de a c hd o e st h i n g si nh i so w nw a y a sar e s u l t ， t h ee f t h c to ft h ee x p a n s i o nf o rt h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o ni sn o tt h o r o u g h i t s u r g e n tt h a tt h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o nn e e d st od e v o t em u c hm o r em a n p o w e r ， m a t e r i a lr e s o u r c e ，f i n a n c ea n de n e r g y i no r d e rt ob a c ku pt h es u c c e s so f b e i n gt h em o d e lo f e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o no f i i l f o s h a nc i t yi nt h ey e a ro f2 0 0 6 ，a n dt h ea i mo ft h ew a t e rq u a l i t yt ob ea l lr i g h t ，t h e t w os i d e st ob eb e a u t i f u l ，a i ma tt h em a i np r o b l e mo ft h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o n i o rt h ef o s h a nr i v e ra n di t sc r e e k s ，t h ec o r r e s p o n d i n gp r o j e c t so ft h ec o m p r e h e n s i v e r e m e d i a t i o nf o rt h ef o s h a nr i v e ra n di t sc r e e k sa r eb r o u g h tf o r w a r d t h ei n v e s to f t h i sp r o n a m m i n gi s2 9 2ah u n d r e dm i l l i o ny u a n ，i n c l u d i n gt h er e m e d i a t i o no f p o l l u t i o n ，t h es e w a g ed i s p o s a lp l a n t s ，t h ea t t e m p e ro fc l e a nw a t e r ，t h ed e p u r a t i o no f t h ec r e e k sa n dt h es i g h tb u i l d i n go fr i v e rw a y i t sh o p e dt h a tt h eb l a c ka n ds m e l l p r o b l e mo ft h er i v e ro ft h ef o s h a nr i v e ra n di t sc r e e k s ，a n dt h ew a t e rq u a l i t yo ft h e t r u n kc a nb ei m p r o v e df u n d a m e n t a l l y ，i nt h eb o t t o mo f 2 0 0 6 t og u a r a n t e et h ep r o g r a m m i n go f t h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o nf o rt h ef o s h a n r i v e ra n di t sc r e e k s a c t u a l i z a t i o n ，i tn e e d st h eg o v e r n m e n tt oc o o p e r a t et o g e t h e r ，i n t h ef u t u r e ，i ti su r g e n tt os t r e n g t h e nt h eb u i l d i n go ft h ef r a m e w o r ko fc o m p r e h e n s i v e r e m e d i a t i o na n dt h ew o r ka b i l i t yo fc o r r e s p o n d i n gg o v e r n m e n t s a n di tw i l lb e n e f i t t h ea c t u a l i z a t i o no ft h ep r o g r a m m i n ga n dt oa c h i e v et h ec o m p r e h e n s i v er e m e d i a t i o n f o rt h ef o s h a nr i v e ra n di t sc r e e k s b a s eo nt h ed e m a n do ft h ep r o g r a m m i n g ，t h e f o s h a ng o v e r n m e n tw i l lc o n s i g nt h ef o s h a np e a r lr i v e rr e m e d i a t i o nc o m m i t t e e o f f i c et oo r g a n i z es o m ei n s p e c t i o na b o u tt h ec o n d i t i o no fa 1 1t h ec o r r e s p o n d i n g g o v e r n m e n t s ，a n dt h ei n s p e c t i o nr e s u l t w i l lb eb r o u g h ti n t ot h ee x a m i n a t i o no ft h e l e a d e r s a c h i e v e m e n t i tc a na d v a n c et h er e g a r do f t h el e a d e r sa n de n s u r et h ec a r r y - o u t o ft h ep r o g r a m m i n ga to n et i m e ，t h eb u i l d i n go ff u n c t i o n sm a n a g e m e n ta n dt h e i n t e n d a n c em e c h a n i s ms h o u l db es t r e n g t h e n e d ，t oa v o i dt h ed e v o t i o nd e c e n t r a l i z a t i o n ， u s ed e c e n t r a l i z a t i o na n d m a n a g ed e c e n t r a l i z a t i o no f t h ef o u n d a t i o n k e yw o r d s ：e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n ，f o s h a nr i v e r , c o m p r e h e n s i v ed e c o r a t e d ， p r o g r a m m i n g 中山大学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综合整治规划 第1 章前言 1 1 研究背景 河流污染是区域入口、经济、社会发展到一定阶段后造成的，人类活动和干 预对污染会造成正负两方面的影响。河流污染的综合治理即是借鉴天然水体的自 净原理，以人为的手段，控制削减进入水体的污染，以人工的措施强化净化过程， 最终恢复到原先洁净的生态系统良性循环的状态。 佛山水道起于禅城区石湾的沙口水闸，止于南海区沙尾桥，全长2 5 5 公罩， 是目前佛山流经城镇、污染最严重的城市河流之一。按照水环境功能区划，佛山 水道承担城市景观、泄洪排涝、灌溉和航运等多种功能，应达到类水质的标准。 但目前由于污染严重，河水水质全面为劣v 类，全年大部分时间明显发黑发臭， 严重影响了佛山的城市形象以及市民的生产、生活。 从8 0 年代中期以来，佛山市历届政府都十分重视佛山水道的整治工作，至 今已是第四轮的佛山水道综合整治。尤其是1 9 9 5 年9 月佛山水道综合整治规 划由市政府批准实施以来，在近1 0 年的时间里，全市已先后投入大量资金进 行整治，并取得了一定成效。但由于多方面的原因，佛山水道的水质没有根本改 善。为创建国家环保模范城市，加快佛山水道流域综合整治进程，巩固现阶段的 成果并对下一阶段任务做出科学调整和规划，需对佛山水道及其内河涌的综合整 治进行进一步的规划研究。 1 2 河流污染控制研究的动态 为了减轻水污染、保护水资源，世界各国投入了巨大的人力、物力开展水污 染的研究和控制，控制水污染的研究已成为环境科学研究的重要组成部分，人们 最大限度地将现代科学技术理论与方法应用于水污染的研究和水污染的控制之 中，使得水污染研究的理论和水污染控制技术得到迅速发展。近十年来，关于水 污染的研究趋于综合性和区域性，从区域或流域系统出发进行水质评价和水污染 控制，综合应用各种技术对水污染进行治理和控制。近百年的污水处理实践表明， 处理技术的发展和改进，并没有为污水处理带来明显的经济效益，污水处理的费 中山大学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综合整治规划 用激增，在可以预见的未来，也不会有实质性的突破。但是系统分析技术的发展， 为水污染控制系统的规划、建设和管理开辟了广阔的前景。国内外的一些研究成 果都一致证明，运用系统分析技术进行水污染控制系统规划可以节省大量的费 用，一般都在1 0 以上。这对耗费巨资的水治理工程是一个可观的数字。 2 0 世纪6 0 年代已经发展起来的系统工程学与水污染控制过程相结合，提供 了水污染控制的系统定量化的实用技术和方法。美国特拉华州、宾西法尼亚州和 新泽西州成立了特拉华河口管理委员会，研究河口的污染防治问题。他们提出的 河口水质模型、三种管理规划模型和费用收益分析技术，为特拉华河口污染控制 的决策提供了可靠的依据“3 。日本将全国划分为5 4 个管理区，在每个区域内对 它的污染源、下水道和中心处理厂群作为一个系统，采用系统分析的方法进行规 划，这种按区域综合治理所规划的系统，以1 5 年发展计划而言比过去分散局部 处理的系统可节省2 0 以上的费用啪。 我国水污染控制系统规划研究工作是从2 0 世纪7 0 年代结合水污染源调查、 环境质量评价等项工作逐步发展起来的。1 9 7 2 1 9 7 5 年进行的“官厅水系水源 保护研究”是我国最早开展的区域水源保护综合性工作，它涉及到污染源综合治 理、污染物排放标准的制定等多项水污染综合防治措施。8 0 年代上海市进行的 “黄浦江污染综合防治规划”的研究是我国水污染控制系统规划由方法学进入实 用阶段的标志。它对黄浦江实际系统进行仿真，建立了水动力水质数学模型体系， 根据对黄浦江水环境容量及水体稀释能力的研究，通过多方案比较，提出优化治 理方案。进入9 0 年代以来，由于国内环保工作的深入发展，在经济较为发达的 区域，基本上都进行了规划研究。广东省在“八五”期间进行了珠江广州段水环 境容量的研究，对东、西、北江都进行了规划研究。 1 2 1 污水截流工程 城市的排水系统分为合流制排水系统和分流制排水系统，合流制排水系统 将生活污水、工业废水等点源污水和雨水混合在同一套管道系统内收集排出；分 流制排水系统则将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的管道系统内收 集排出，污水排水系统主要收集生活污水、工业废水等点源污水，将其输送到污 水厂进行处理和利用，并排入水体。1 。 2 中山大学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综合整治规划 合流制排水系统的主要形式有直排式和截流式等，直排式合流制排水系统 收集的污水和雨水直接排放于水体，对水体造成严重污染，已建成的老城镇大多 采用直排式合流制排水系统。为了减轻直排式系统对水体的污染，常采用截流式 合流制系统对其进行改造，即沿水体修建截流管道以拦截旱流污水，并输送到污 水处理厂进行处理。晴天和初雨时，所有污水都输送到污水处理厂进行处理；当 雨量增大，混合污水超过截流管道的输送能力时，将溢流排至水体。截流式合流 制系统对水体的污染程度取决于截流管道的输送能力，即截流的倍数越大，截流 量也越大，对水体的污染也就越少“3 。分流制排水系统的主要形式有完全分流制、 不完全分流制和半完全分流制，目前我国新建城镇一般都采用完全分流制排水系 统，这样点源的污水都被收集处理，对水体环境的影响较少。 苏州河支流污水截流工程是苏州河环境综合整治一期工程的一个主要工程 项目。其边界原为东至共和新路、柳营路、彭越浦、苏州河、威宁路以及虹梅路， 西以中槎浦以及申纪港西岸以西5 0 0 米和南新铁路为界，南到蒲汇塘北岸，北以 走马塘南岸为界，总共1 4 3 平方公里的服务范围。经过进一步的调查和对苏州河 支流地区河网分布及水利分片情况分析，从对苏州河有较大污染贡献的几条支流 的水质改善考虑，本工程后来以水利分片的角度将本工程的设计服务范围调整为 2 3 0 平方公里。建设支流污水截流工程在于制止工程范围内新污染源的产生，包 括：敷设污水于管，控制并收集污染源产生的污水；建造相应的污水泵站将污水 输送到污水排放系统总管，进行集中治理外排：对支流范围内的污染源进行截流、 分流制雨水泵站旱流污水截流和完善排水系统。通过工程的实施达到减少支流对 苏州河污染贡献的目标。 1 2 2 综合调水工程 在平原河网地区实旋水流调度主要是改变或控制水流流向和流量，达到“以 动治静，以清释污，以丰补枯，改善水质”的目的。实现区域河网水流调度必须 具备三个先决条件：一是比较完善的泵闸系统，通过泵闸的开启与关闭，完成水 流的调度：二是比较丰富的水量资源，满足水流内、外循环的要求；三是河流上、 下游能人工控制到一定的水位差。对于潮汐河流，可以通过河口闸门启闭形成闸 内外的水位差，有利于水流调度，且运行成本较低“3 。 中山大学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综合整治规划 控制流向和流量是实施河网水流调度、改善调水水体水质的关键。为改善单 一河流的水质进行水流调度，流向和流量的控制应注意以下五个原则：是防止 污染程度超过目标水体的河流汇入，控制污染河流的水流向目标水体相反方向流 动；二是目标水体的流向控制应保证污染不再进一步扩散，保证相对清洁的水体 向相对污染的水体流动；三是对于潮汐河流，要把双向往复流控制为单向流，防 止污染水体的回荡；四是在控制流向的同时，要增加目标水体的流量，可提高河 道的清污比，有利于改善河流水质；五是要考虑受纳水体的承受能力，保证受纳 水体的水环境功能不受明显影响1 。 我国的苏州河干流属流域性河道，上游水质相对好于中下游水质。实施苏州 河综合调水工程，通过利用己建和拟新建的水利工程，以加强管理和河道整治为 重点，实旌水资源调度，改善苏州河不利的水动力条件，提高苏州河水体的置换 速度和自净能力，促进水体的良性生态循环，实现2 0 0 0 年基本消除苏州河水体 黑臭和苏州河与黄浦江交汇处的色差，使苏州河干流水质有明显的改善。 1 2 3 河流曝气复氧技术 溶解氧在河水自净过程中起着非常重要的作用，水体的自净能力直接与复 氧能力有关，曝气复氧对消除水体黑臭有良好的治理效果，其原理是进入水体的 溶解氧与黑臭物质之间发生了氧化还原反应”3 。由于黑臭物质的好氧量是化学需 氧量的一部分，这部分物质的去除亦可降低水体的化学需氧量。向处于缺氧或厌 氧状态的水体进行曝气复氧可以补充水体中过量消耗的溶解氧，增加水体的自净 能力，从而改善水质。对于长期处于缺氧或厌氧黑臭状态的河流，要使其水生态 系统恢复到正常状态一般需要一个长期的过程，水体曝气复氧有助于加快这个恢 复过程。 河流曝气复氧具有良好的效果，投资和运行成本费用相对较低，因而成为 一些发达国家如美国、德国、法国、英国、澳大利亚以及中等发达国家与地区在 中小型污染河流乃至港湾和湖泊等地表水体污染治理中经常采用的方法。1 。英国 泰晤士河水务局制造了一艘机动曝气船，该船采用变压吸附制氧，同时附装混流 增氧设备。测定的试验数据表明，在为期两年的试用期里，每天有5 到7 吨的纯 氧溶于河水中。经过一年半左右的时间，该曝气船使河流缺氧段的溶解氧含量升 高了6 8 ，成效明显。德国的s a a r 河由于航道拓宽、建坝调节、航运等原因， 4 中山大擘顼士学往论文 佛山水道及其由河涌综合整治规划 水流速度降低，导致水体的自净能力减弱。联邦政府资助建造了一艘曝气船，采 用液氧为氧源，设计充氧能力为5 0 0 立方米4 , 时，由渡轮改装，船长2 6 5 6 米， 宽1 0 l 5 米。该船于1 9 8 8 年夏天正式起用，每天运行时间为2 至1 0 小时不等， 实践证明曝气复氧有效地改善了s a e r 河的水质。1 。 1 2 4 微生物就地处理技术 以细菌为主的微生物是自然界生态系统中的分解者，在微生物的代谢作用 下，可将所有的天然形式的有机物以及绝大多数人工合成的有机物降解以及转化 为小分子无机物，使之重薪参与到自然界物质的循环中去，微生物的这种代谢活 动，使受污染的水体和底泥得以净化“。迄今为止已知的环境污染物有数十万种 之多，其中大多是有机物污染物。由于微生物的代谢类型极其多样，其分解有机 物的能力也是相当惊人的，凡自然界存在的有机物几乎都能被微生物所分解。即 使是目前人工合成的有机物大量问世，由于微生物有极强的变异性，我们可以从 中筛选出一些污染物的高效降解菌，更可利用这一原理进行定向驯化、选育出污 染物的高效降解菌，以使不可降解的或难降解的污染物，转变为能降解的，甚至 能使它们迅速、高效地去除。 绥宁河位于上海市长宁区内，河流总长度约8 0 0 米，平均宽度约1 0 米，平 均水深l 米，黑臭底泥厚度为0 5 2 5 米。历史上，由于附近生产单位和居民 向绥宁河排放大量的污水、油污等污染物，造成河水黑臭和厌氧底泥淤积过厚。 2 0 0 1 年1 1 月初，在绥宁河中进行了组合生物修复技术试验，结果表明试验效果 很好，试验区水体黑臭现象完全消除，生态系统正在恢复。其中水体c o d 平均下 降5 0 以上，溶解氧平均增加2 m g l 以上，透明度平均提高1 0 厘米。增氧机提 供的溶解氧和生物促生液提供的营养为加速组合技术试验区内好氧微生物与水 生植物联合净化污染物创造了良好条件，好氧微生物以凤眼莲根系作为着生载体 形成大量活性生物膜，在污染物净化中起到重要作用。单一技术措施( 增氧、生 物过滤或风眼莲净化) 对绥宁河的生物修复效果明显差于组合技术措施，因此微 生物在河道治理中的作用是非常必要和有效的“。 1 - 2 5 河流的生态恢复 河流两岸常常是人类活动密集的区域，人类活动对河流两岸的过度利用，引 起生态系统的退化和损害。河流的生态恢复一般包括三个方面的内容：一是恢复 中山大学硕士学位论文 佛山水遗及其内坷酒综合整治规划 河流环境“。人工的干扰，有可能改变河流生态系统的基础条件，带来生物栖息 地的退化、河流流态变化和河道淤积等问题，因此要重建或者恢复已经退化了的 河流环境状况。二是恢复生态系统的结构和功能。河流生态系统的结构与功能密 切相关，通过结构恢复，生态系统可以恢复许多基本功能，如物种迁移、生物生 产、能量流动和营养物循环等，但结构的恢复不能完全替代功能的恢复，河流生 念系统的恢复应该以最大的社会、经济和生态效益为目标，以恢复生念系统的功 能为关键“。三是维护和改善流域范围的景观“。局部的生态恢复无法改变流域 的生态系统退化，所以河流生态恢复不能仅针对河流水体退化最严重部分或最敏 感的部分，而应建立全流域的恢复计划，从流域的尺度考虑生态的恢复。流域性 的生态恢复计划有利于全局性生态功能的改善，如恢复动物栖息地的连续性、保 护生物多样性等“”。 莱茵河是欧洲的国际河流，流经许多欧洲国家。到1 9 世纪6 0 年代和7 0 年 代，莱茵河的生态系统遭受到破坏，下游河段被渠道化，并筑堤改善航道。1 9 8 7 年，瑞士的巴塞尔发生的工业事故震惊了欧洲，所以莱茵河沿岸的各个国家派出 代表，组成莱茵河行动委员会来解决本地区面临的水质恶化问题。莱茵河行动委 员会确定了一套到2 0 0 0 年完成的生态管理计划，其目标包括为在莱茵河为一些 物种如大麻哈鱼创造适当的生境；清除莱茵河水中的有毒化学物质，使之重新变 成能够饮用的水；清除底泥中的毒物；保护河口海域不受污染“。 根据莱茵河生态管理计划，主干河道将被恢复成为大麻哈鱼及其他迁徙鱼类 的通道一，莱茵河中鱼类的重要栖息地将被保护起来，增强拦河坝的通水性，为 鱼类创造更好的洄游通道“。莱茵河流域9 0 的冲积平原已经被堤坝切断，因 此在莱茵河的生态管理计划中，需要恢复莱茵河的河岸和冲积平原。因此，有目 的地打开莱茵河上游附近的堤坝，洪水高峰过去后，泛滥平原上的水能够回到河 道中，将有助于下游预防洪水，打开堤坝成为了重建莱茵河沿岸泛滥平原植被的 重要方案。 1 2 。6 河流的底泥疏浚与处置 河流底泥的污染主要是人为因素引起的，人类排放的大量难降解污染物有相 当一部分积累在河流底泥中，对水生态系统构成长期威胁“。如果能消除底泥对 水体和底栖生物的污染，则能有效降低污染底泥的环境影响。当底泥中污染物的 6 中山大学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综舍整治规划 浓度过高，对人类及水生生态系统造成潜在危害时，应当考虑进行环境疏浚。对 污染较重的疏浚污泥，必须采取物化、生物方法进行处理。可采用调整p h 值或 还原的方法，或者用粘土、有机物等来吸附重金属以达到固定的目的“。底泥中 有机物的处理有热处理、微生物降解、浮选、湿式氧化和溶剂萃取等技术1 。疏 浚后淤泥的处理也是环境保护的一个难题，疏浚污泥以其量大、污染物成分复杂、 含水率高而难于处置，目前提出一种比较有效的处置方法为先采用物化或生物处 理方法加强对疏浚污泥的处理力度，先使其达无害化，然后用作建筑材料或路基 材料以代替粘土，这样可以大量消纳疏浚污泥，将其变废为宝。“。 苏州河干流中下游已有近5 0 年未进行疏浚，底泥中累计了大量的无机和有 机污染物。随着截污工作的深入进行和水质的好转，底泥污染对上覆水水质的影 响就凸现出来，最主要的影响式底泥耗氧，既降低了河水的自净能力，也损害了 河道生态系统：同时，中下游狭窄河段、弯道和码头附近淤积严重，枯水期受扰 动后，底泥再悬浮，成为苏州河不容忽视的内污染源。苏州河底泥的疏浚顺序以 “先挖后清，先上后下”为主，先将表层垃圾连同底泥先挖出来，为清淤施工扫 清障碍，在挖掘过程中产生与挤走的流动泥浆在“后清”过程中一起清除，从而 减少了重复清淤工作量。同时，清淤后泥面较密实，能在较长时间内承受较大流 速的冲刷，因而减少了泥水交换与有害物的深层释放，将二次污染降至最低程度 乜2 】 1 3 河流污染的治理原则 1 - 3 1 生态学原理 根据本原理将河流视为一个生态系统，外来污染源、内在污染源是引起水体 污染的元凶，污染物进入河流生态系统后，可在物理学作用下稀释扩散；通过化 学作用被酸碱中和、氧化还原；更主要的是在生物学作用下被分解者氧化分解， n 、p 被生产者吸收，分解者和生产者又可通过食物链被消费者摄食，以完成物 质的循环迁移和转化。对河流的人工干预治理即以工程的手段减少污染物的输 入( 如清淤、截污、治污等) 、增加污染物的输出( 如综合调水、曝气复氧、就 地生物修复、构建合理的水生生物系统等) ，使河流中污染物不断减少并最终达 到变清的目的。 中山走学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综舍整治规划 ( 1 ) 生物间互利共生原理 河流生态系统中的生物之间存在着互利共生的关系，例如，河中的异养细菌 可以把进入水中的污染物分解成水、二氧化碳、氨氮等，而氮、磷营养物又可作 为藻类和水生植物的营养，促使它们的生长。藻类、植物的光合作用放氧又可以 提供异养细菌降解有机污染物时好氧之需。而微型动物、食草鱼类对细菌、单细 胞藻类、水生植物的摄取又可大大减少河流中的细菌和藻类的密度，可以使水体 变得更为清澈透明。我们可以利用河流生态系统中各类生物之间的这种相生、相 克关系，促使洁净状态良性循环系统中出现的生物种类生长，通过捕食作用使种 群内生物的数量保持在一个合适的范围内，劳使生物多样性保持在较高的水平 上。 ( 2 ) 食物链原理 人为的河流污染综合治理即是投加污染物高效降解菌、放养滤食性生物、食 草鱼、布置合适的水生植物种群体系。根据生态学中的能量金字塔、生物量金字 塔原理，每经过食物链地一个环节后，生物量、能量便因此转化降解成无机物而 减少为原先的十分之一左右。河流生态系统食物链中顶级地生物，如鱼或大型水 生生物则可通过人为的采收、捕捞而被输出，最终使进入河流的有机物大部分被 降解转化成稳定的无机物，一小部分被同化合成为水生生物以水产品的形式从河 流中被捕获采收取走，达到使河流变清的目的。 ( 3 ) 物种多样性原理 复杂的生态系统是最稳定的，其主要特征之一就是生物种类繁多均衡，食物 网纵横交织，其中一个种群偶然增加或减少，其他种群就可以及时抑制补偿。在 河流中受到过量污染时，河流中的异养细菌可吸收有机污染物并将其分解，与此 同时会耗去水体中大量的溶解氧，最终水体中溶解氧被消耗完毕，导致水中水生 植物、水生动物甚至绝大部分好氧细菌都因缺氧而死亡，残留的厌氧微生物虽然 也能使有机物分解转化，但其代谢速率极其缓慢，整个食物链趋于中断，物质的 循环转化基本趋于停止，生物的多样性大大降低。河流污染的综合治理也正是通 过投放、放养布置适当的各类生物，通过截污、清淤、曝气等措施为生物创造适 宜的环境条件，最终使生物恢复到种类繁多而均衡，物流能流通畅，自我净化修 复能力极强的洁净状态下的生态体系。 中山大学硕士学往论支 伟山水道及其内河涌综舍整治规划 ( 4 ) 限制因子原理 一种生物的生存和繁荣，必须得到其生长和繁殖所需要的各种基本物质。在 “稳定状态”下，当某种基本物质的可利用量小于或接近于所需要的临界最小量 时，该基本物质便成为限制因子。在基本物质、环境因子和生物生活状态的变化 下，即“不稳定状态”下，限制因子是可以变动的。如在水体富营养化进程中， 氮、磷、二氧化碳等因子可以迅速取代而成为限制因子。河流处于严重污染状态 时，在好氧性动植物、细菌的作用下，溶解氧被耗尽，水体的溶解氧便成为了好 氧生物的限制因子，并因此而趋于死亡、消失。我们可以根据限制因子原理来人 为强化生物净化过程或减少微型藻类的过量繁殖，以达到控制水体富营养化“水 华”的发生。 1 3 2 工程学原则 ( 1 ) 系统的整体性 河流是一个整体，它可以与其他河流相连，构成河网或形成流域。由于河水 的流动性，河流的污染还会影响到邻近下游水域的水质，并因此引发地区间的纠 纷。在河流的治理上，我们往往难以“个人自扫门前雪”，只管自己眼前的河道， 而应将河流作为一个整体，进行全流域的治理】。在整体治理的措施中各项环节 也要环环相扣，如生物的代谢活动，对污染物的降解受到环境条件的影响，也受 制于污染物的来源、污染的负荷；而在生物的作用下又可减少污染，降低负荷， 提高环境的溶解氧水平。在工程实施中，如果忽略了截污、治污，则会导致环境 条件的恶化，进而使生物的多样性遭到破坏。因此，我们应对工程中的每一项措 施进行周密的考虑和设计，分析每一项措旖在治理工程整体中的地位及其与其他 措施之间的关系，最终达到水质变清的总体目标。 ( 2 ) 结构的有序性 河流污染综合治理作为一个系统工程是一个有机的整体，每一项子工程虽然 具有相对的独立性，但它们与其他子工程之间有复杂的作用和依存关系，在具体 的实施过程中也必然有一定的次序f 2 6 j 。在河流污染的治理中，首先要深入调查， 摸清各种污染源，其次是截污治污，最终是建造污水处理厂进行处理，并做到达 标后排放。在河流的就地生态恢复过程中，也往往清淤在前，治水在后。在黑臭 河水的就地生物恢复中往往先采用曝气复氧手段使水体溶解氧出现，使藻类恢复 中山大学硕士学位论丈 佛山水道及其内河涌综合整治规划 生长，藻类的光合放氧进一步使水体溶解氧不断提高。并促进好氧性微生物对有 机物的降解，使河水污染程度变轻，并因此出现生物的演替，生物种类增多，由 此而恢复到洁净状态下的生态系统。 ( 3 ) 功能的综合性 污染河流的生物修复是以人为强化的工程措施来加速进入河道污染物的降解 和转化，因此可以将它视为一个人工建造的生态系统。作为一个完整的系统，总 的功能是衡量系统效益的关键。人工建造的生态系统的重要目标就是要使系统整 体功能大于组成系统的各部分功能之和旧。当系统结构各组分不合理而产生拮抗 作用，这就是我们说的内耗。人工生态系统的构建应当力求系统的综合功能大于 零而不希望其小于或等于零。例如，藻菌共生的氧化塘处理系统，藻菌之间互惠 共生，其对水体的净化功效就不是简单的之和的关系，而是比这还要高的净化效 果。相反，设计不合理的治理工程，其总体的治理效果可能远远低于各单项工程 所应表现出来的效果的总和。 1 3 3 社会学原则 ( 1 ) 政府的领导 河流治理作为一个人为参与的大型系统工程，必然与社会上方方面面发生联 系，并因此而影响到治理的进程。河流全流域的治理涉及地区部门多，面广，费 用也多，因此必须要在各地区各级领导部门的主持下进行。各级政府应将辖区内 的河道综合整治提高到“符合最广大人民的根本利益”，为民办实事的高度，按 步骤、分阶段制定切实可行的行动计划【2 8 】。在组织结构上形成政府负责，环保部 门协调执法监督，有关职能部门分工负责，下属各级行政部门整体联动，全社会 共同努力的工作格局。以苏州河综合整治为例，上海市政府专门成立了“苏、i 1 河 综合整治领导小组办公室”，其直接隶属于市政府市长的领导，除了为治理苏州 河具体的步骤和方法作出规划外，还要协调与方方面面的关系。 ( 2 ) 环境的教育 环境教育的目的是借助教育手段，普及环境知识，提高人们的环境意识，使 整个社会对人类与环境的相互关系有一个新的、正确的理解和态度：使人们了解 环境问题的复杂性和紧迫性，激发人们关心环境、爱护环境的积极性和自觉性， 增强对环境问题的责任感和紧迫性；培养一批保护环境，治理污染所需要的各种 1 0 中山大学硕士学位论支 佛山水道及其内河涌综合整治规划 专业人才。环境保护涉及各行各业，千家万户，关系到每个人的工作、生活和健 康。因此，环境教育是全民教育、终生教育，是环境保护事业中的基本建设，也 是保证环保事业不断发展，促进社会文明不断进步的一项战略任务。社会环境教 育主要是通过各种形式的社会性宣传教育活动，使广大人民群众获得环境保护的 科学知识，接受保护环境光荣、破坏环境可耻的是非标准，逐步形成良好的环境 保护道德风尚。 ( 3 ) 公众的参与 河流治理是一项符合最广大人民根本利益的利国利民的好事，改善河流污染 程度符合广大人民的利益，有利于改善和提高我们居住环境的质量，提供民众游 览休闲的场所，提升所在区域商品房地产房价等【2 9 】。因此我们在发挥政府主导作 用的同时，还需取得广大人民的支持和帮助。在采取重大决策前须广泛听取和吸 收广大民众的意见，“群众是真正的英雄”，他们在治理河流污染中有着聪明的 才智和巨大的积极性。上海市苏州河环境综合整治领导小组办公室就经常收到民 众种种治理苏州河的意见、建议就是明证，其中的许多“金点子”己经或正在被 有关部门采用。 ( 4 ) 坚持改革和科技进步 以往河道治理均被视为政府的事情，各项事务均由有关职能部门垄断，在经 费的投入上更是全部依赖政府的财政。由于我国尚为发展中国家，还有不少贫困 地区，尚需解决部分困难群体的温饱问题，即使是像上海这样经济相对发达的大 城市，由于历年在环境保护上的欠债太多，河道治理需投入巨大的财力，往往会 感到力不从心。因此，我们应坚持走改革开放的道路，在体制上打破垄断机制， 引入市场竞争，在治理工程上要坚持公开招标，以最省的开支办尽可能多的实事， 在集资融资上执行排污收费制度，将所收的排污费全部用于治污，提倡b o t 项目， 让投资方出钱，参与管理，并分享得益，将河道治理工程项目进行市场化运作， 缓解财政压力，大大加快河道治理的计划进度。在河道综合治理中，还会遇到许 多新的问题。涉及许多新的技术。我们应该依托科技进步，加大环境保护、河道 治理基础及应用科研的力度。治理项目的资金应拨出一部分用于科研，以科学的 态度来指导河道的治理工作。 中山大学硕士学住论文佛山水道厦其内河涌综合整治规划 ( 5 ) 依法管理 我们应加快各类河道治理环境保护法制的建设步伐，按照各种“上游水源保 护”、“排污收费”、“水环境质量标准”、“污水排放标准”等法律法规，并 根据实际情况定期修订和加严提高。我们应建立环保“1 1 0 ”制度，开设有奖举 报热线，对违反环保法规，对河道受到污染的事故建立行政责任追究制度。除了 必要的经济罚款补偿外，严重的还要追究刑事责任。对重点污染源要实施在线崎 测，全方位地拓展环保执法领域，不断加大环保的执法力度，使以单一行政手段 为主的环保管理方式向行政、经济、法制并用的全方位管理模式转变。 1 2 中山大学硕士学位论文 佛山水遗及其内河涵综合整治规墨d 第2 章佛山水道的现状分析 2 。1 佛山市的自然环境和河流概况 2 1 1 自然环境概况 佛山市位于广东省中部偏南，珠江三角洲的西北部，处于北纬2 2 43 8 一 2 3 。3 4 、东经1 1 2 。2 27 一1 1 3 。2 3 之间。东连广州，南临江门、中山，西 接肇庆，北通清远。全市东西跨距1 0 3 公里，南北相距1 1 0 公里，大致呈“人” 字型展布，总面积3 8 4 8 4 9 平方公里。佛山于1 9 4 9 年l o 月1 5 日解放，1 9 5 1 年 6 月正式成立佛山市，1 9 8 2 年被列为全国明星中等城市，1 9 8 3 年起实行市领导 县体制，1 9 8 5 年列入沿海经济开放区，辖南海、顺德、三水、高明四县，1 9 9 2 年后，各县相继撤县建市，由佛山市代管，2 0 0 2 年1 2 月，国务院批准了佛山市 区划调整方案，由禅城、南海、顺德、三水、高明等五区组成( 见图2 1 ) 。 图2 - 1 佛山市五区分布图 2 1 2 气候特点 佛山市位于北回归线南面，属南亚热带和亚热带季风气候区，冬季盛行偏北 风，夏季盛行偏南风。春、秋季短，夏季长。日照较多，热量充足、雨量丰沛。 由于地理位置影响，形成以下气候特点： 中山大学硕士学位论文 佛山水道及其内河涌综合整治规划 ( 1 ) 春季低温多雨，气温变化大 每年早春季节，冷空气活动频繁，天气多变。平均每7 天左右就受一次冷空 气影响春播、春种的强冷空气，每年大概有1 2 次，多集中在2 月上中旬，即 “立春”和“雨水”两个节气的前后。2 月下旬以后，影响佛山市的冷空气强度 逐渐减弱，气温波动性回升，接着出现阴雨天气。3 月份无日照天数和雨日占整 个月的4 5 5 0 ，是全年日照最少的月份。历年3 月平均日照数为7 7 3 小时。 气温的波动变化和不稳定性，则是早春的另一天气特点。从2 月上旬到3 月上旬，历年平均最高温度和最低温度相差l o 。c 以上，说明这段时间气温的年 变化相当的悬殊。3 月中旬开始，情况趋于缓和。 ( 2 ) 前汛期多雨，雨量较集中 前汛期( 4 6 月) 多雨，雨量较集中，是佛山市气候的另一特点。根据3 0 年来的气象资料统计，4 6 月雨量平均为6 7 8 6 毫米，占全年雨量的4 2 4 。其 中5 月份雨量最多，占全年雨量的1 6 3 ，最多雨的1 9 5 7 年5 月，曾占全年雨量 的3 5 3 。5 月下旬至6 月中旬，雨量更为集中，据历年记录，平均为2 7 6 。7 毫 米，占全年雨量的1 7 0 9 b ，是全年雨量的第一个高峰期。这时的雨量是影响早稻 产量的主要气候因素，当5 月下旬至6 月中旬总雨量超过3 6 0 毫米的时候，粮食 产量明显下降。 ( 3 ) 夏秋常有台风，秋季有寒露风 每年5 1 2 月，佛山市会受台风袭击，7 9 月为台风盛期，8 月最多，3 0 年来，佛山市受台风影响共7 7 次，其中7 9 月出现5 6 次，占全部台风次数的 7 2 7 ，台风带来大风和暴雨，有较大的破坏力，但降雨也能补给农作物水分，特别 在久旱的情况下，一场天气影响农作物生长的机率会迅速增大。 ( 4 ) 秋末偶有低温，冬季霜冻较轻 1 0 月底至1 1 月中旬，足以影响晚稻灌浆结实的低温( 日平均气温1 8 摄 氏度) 不多，但亦有出现。据统计，3 0 年来一共出现了7 次，其中较严重的是 1 9 6 7 年和1 9 7 8 年。1 2 月至翌年1 月，受寒潮影响，气温急剧下降，偶有低温霜 冻出现，年平均霜冻日为2 8 天，1 月份最多，占全年的5 5 3 ，1 9 7 6 年1 月1 7 日