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文档简介

1、库塘湿地水环境污染控制指南(送审稿)编制说明 中国环境科学研究院二o七年十二月 目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 总则1 HYPERLINK l bookmark2 术语和定义1 HYPERLINK l bookmark4 库塘湿地水环境污染评估1库塘湿地水环境保护方法9库塘湿地水污染分阶段控制措施41 HYPERLINK l bookmark6 库塘湿地水环境监测42 HYPERLINK l bookmark8 库塘湿地水环境污染控制管理42 总则本条界定了指南的适用范围、编制依据、指导思想和原则。术语和定义本条描述了库塘湿地、水环境污染控制、点源污

2、染、城市面源污染、农村面源污染、内源污染、风险源和消落带等术语的定义。库塘湿地水环境污染评估本条描述了库塘湿地水环境污染评估的技术路线。综合污染指数评价项目选取:总氮、总磷、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、挥发酚、汞、铅、石油类、类大肠菌群、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等项。计算式为:其中为综合污染指数,Ci为污染物实测浓度,Coi为污染物评价标准,Wi为权重系数,n为污染物个数。在具体进行库塘湿地生态系统健康评价时,无论采用何种评价方法,都应按一定的评价方法进行,本条文为推荐评价技术方法。湿地生态系统健康评价指通过研究湿地生态系统的结构(包括组织结构和空间结构)、功能(生态功能和各项服务所

3、对应的功能)、适应力(弹性)和社会价值等综合特性来判断其健康状况,可以对由于自然和人类干扰引起的湿地生态系统破坏或退化程度进行诊断,以此发出预警,可为管理者、决策者调整策略提供科学依据,以期更好地保护、恢复或重建、合理利用湿地资源。只有充分理解和定量评价湿地生态系统的组成、结构和功能过程,才能制定出适应性的管理策略,以恢复或维持湿地生态系统的整体性和可持续性。生态系统健康指数(HealthIndex,HI)的度量指标和方法如下:HI=VxOxR式中,V为系统活力;O为系统组织结构指数;R为系统弹性指数。针对库塘湿地生态系统的特征,根据生态系统健康指数应用扩展,库塘湿地生态系统健康评价主要包括湿

4、地压力评价,湿地状态评价,湿地响应评价三个方面的内容,通过应用扩展,得到评价模型:EHI=IVfXXiL=1式中:EHI为总健康指数;Wi为各指标的权重;Xi为各指标数据的归一化值;n为指标项数。指标选取的原则:1)在确保合理性和可能性的基础上,指标层选取了一些可获得、操作性强的指标变量;2)为避免单一要素的片面性和监测的不精确所造成的误差,指标主要以综合指数形式表示。指标权重的确定采用层次分析法(AHP),首先在专家咨询的基础上构建判断矩阵,然后计算判断矩阵的特征向量和最大特征根,确定要素层和指标层的单排序权重,最后计算出指标层相对于目标层的总排序权重,并进行一致性检验。根据权重计算结果,得

5、到各层次指标归一化后的权重。表3-1湿地生态系统健康评价指标体系及权重项目层要素层指标层归一化权重压力评价(1/3)人为干扰(0.6)土地利用强度(0.20)0.036人口密度(0.30)0.054农药、化肥施用强度(0.25)0.045工业、生活污水处理指数(0.25)0.045自然干扰(0.4)物种入侵控制率(0.33)0.0396自然灾害(0.67)0.0804状态评价(1/3)理化指标(0.4)水质综合指数(0.5815)0.09304水体富营养化程度(0.1095)0.01752土壤有机质(0.3090)0.04944生态指标(0.6)生物多样性指数(0.2908)0.069792生

6、物均匀度指数(0.1545)0.03708植被覆盖率(0.1545)0.03708物种濒危状况(0.0547)0.013128初级生产力(0.2908)0.069792湿地面积变化(0.0547)0.013128响应评价(1/3)系统功能变化(0.75)物质生产功能变化(0.67)0.15075科考、旅游功能变化(0.33)0.07425管理水平(0.25)湿地管理水平(0.30)0.0225社区参与度(0.20)0.015有效财政支出(0.25)0.01875执行力度(0.25)0.01875指标选取及说明:(1)压力评价指标土地利用强度:湿地范围内建设、围垦养殖面积统计。人口密度:单位面积

7、人口数量,单位为人/hm2。农药、化肥施用强度:以每年每公顷施用农药量、化肥量统计,单位为kg/hm2。工业、生活污水处理指数:以污水废水处理率计。物种入侵控制率:外来入侵物种所占比例。自然灾害:自然灾害的发生频次及破坏力度。(2)状态评价指标水质综合指数:采用3.2条中计算公式。水体富营养化程度:采用TLI综合营养指数法进行计算。TLI()=WfTLI(j)式中:TLI(D综合营养状态指数;骂为第j种参数的营养状态指数的相关权重;TLI(j)为第j种参数的营养状态指数;富营养化状况评价指标包括叶绿素a(chia)总磷(TP)总氮(TN)透明度(SD)高锰酸盐指数(CODMn)土壤有机质:单位

8、体积土壤中含有的有机物质的数量,以有机质占干土重的百分数表示。生物多样性指数:采用Shannon-wiener指数计算方法。生物均匀度指数:采用Pielou均匀度指数计算方法。植被覆盖率:植被面积占湿地总面积比。物种濒危状况:根据物种的珍惜程度、状况确定。初级生产力:根据中国湿地保护行动计划,一般湿地的初级生产力为10004000g/m2,可根据具体情况选取,按面积计算。湿地面积变化:以现有湿地面积内退化湿地面积的百分比来表示,可以湿地的盐碱化,沙化,植被退化面积来衡量。(3)响应评价指标物质生产功能变化:以水产品捕捞收获量增加或减少率表示。科考、旅游功能:科研价值、景观美学价值的高低,由参加

9、科考旅游人数来反映/以娱乐日的增加数或减少数来表示。湿地管理水平:采用定性方法,以湿地管理队伍的整体水平来衡量。社区参与度:以周边居民具有湿地保护意识的人员占总人口的比例来计算。有效财政支出:统计与湿地保护相关的财政支出。21执行力度:以接受到相关政策法规的人员占总人口的比例统计。对上述指标按照适宜的标准开展数据归一化处理到01区间范围,根据各指标的权重值计算得出湿地生态系统的健康评价值(介于01之间)。根据生态系统健康评价指标数据,可以判断研究区的生态系统健康状况。3.4湿地的生态服务功能是指湿地生态系统所具有的潜在或实际维持、保护人类活动以及人类未被直接利用的资源,或维持、保护自然生态系统

10、的过程的能力,是湿地生态系统在生态过程和生态结构之间发生的相互作用的结果。湿地生态系统服务功能常用的评价方法如下:(1)市场价值法:指对有市场价格的生态系统产品和功能进行估价,用产品或功能的市场价格来计量湿地生态系统提供的产品或服务价值。V=xPi式中:V为物质生产总价值,Yi为某类产品产量,Pi为单位物质产品价格。(2)影子工程法:是指以人工建造一个工程来替代生态功能或原来被破坏的生态功能的费用。V=vxh式中:V为湿地调节功能的价值,v为湿地生态系统气候调节的计算量,h为达到相同效果的人工替代工程的单位造价。(3)造林成本法:计算湿地生态系统所固定的CO2和释放的O2的量。根据年总生物量换

11、算年固定的CO2和释放的O2,再根据国际和国内对CO2排放收费将生态指标换算成经济指标,得出CO2的经济价值,根据国内工业氧的现价,得出O2的经济价值。(4)生态价值法:生物栖息地功能是指生态系统为野生动物提供栖息、繁衍、迁徙、越冬场所的功能。根据美国经济生态学家RobertCostanza的研究成果,即全球湿地生态系统中单位面积上的湿地功能和自然资本价值来推算。湿地的避难所价值的价值量为每年每公顷304美元。(5)费用替代法:湿地通过物理、化学、生物等过程吸附、交换、吸收水中的污染物以降解污染、净化水体。根据进入湿地的未经处理和处理不达标的废水污水总量,乘以污水处理厂处理的平均价格,可得到湿

12、地降解污染、净化水质的价值。通过比较湿地肥力与因土壤侵蚀而废弃的土地肥力之差,折算成化肥价格。计算公式如下:V=SxhxR1xR2xP式中:V为湿地减少土壤肥力流失的价值,S为湿地面积,h为无植被的土壤中等程度的侵蚀深度,R1为土壤容重,R2为单位土壤养分的平均含量,P为我国化肥的平均价格。旅行费用法:休闲娱乐功能的价值估算常采用旅游费用法,采用旅游者费用支出的总和(包括交通费、食宿费等一切用于旅游方面的消费)作为该景观旅游功能的经济价值,公式如下:Pa(t)=TV(t)+Pb(t)+Pc(t)式中:Pa为湿地休闲娱乐功能价值,TV为旅游费用支出,Pb旅游时间价值,Pc为其他消费,t为年度。替

13、代价值法:湿地的科研价值通常根据湿地的科研投入估算,或利用我国湿地平均科研价值382元/hm2和全球湿地功能价值861美元/hm2的平均值3897.8元/hm2作为科研价值,按湿地面积进行估算。4库塘湿地水环境保护方法4.1本条描述了库塘湿地水环境污染源的分类。(1)点源污染负荷计算方法1)工业污染源负荷计算方法点源污染中确定工业污染源负荷的计算方法主要有实测法、物料平衡法和单位负荷法。实测法通过实地测量废水中的污染物浓度及其流量,计算出各污染物的绝对排放量。计算公式为:G=QC平均式中,G为废水中某种污染物绝对排放量;Q为废水排放总量C平均为废水中某污染物若干次实测的算术平均浓度或按流量加权

14、的平均浓度。物料平衡法对于无法进行实测的情况,可依据质量平衡定理,采用物料平衡法。计算公式为:G3=G-G1-G2-G4式中,G为投料量;G1为产品折合的物料量;g2为副产品折合的物料量;g3为流失物折合的物料量;G4为回收物折合的物料量。4单位负荷法既不可以实测,又缺少衡算所需的数据而无法进行物料平衡计算时,可采用较为简单的单位负荷法技术。根据生产实际中取得的经验数据,计算得出污染物的排放量。计算公式为:G=K/1000式中,G为废水中某污染物年排放量,t/a;K为单位产品排污量,即排放系数,kg/t;为某产品年产量,t/a。2)生活污染源负荷计算方法点源污染中确定生活污染源比较可靠的方法是

15、实测法,在无条件进行实测时,可采用比率法进行估算,计算方法如下:当生活污水与其他污水混杂难以实测时,可经过统计,求得生活污水量与废水总排放量的比率。排水总量乘该比率即为生活污水排放量。计算公式为:Q=K式中,Q为生活污水量;K为生活污水占废水总排放量的比率,范围为0.1(工业区)0.9(居民区),通常取0.20.3;为废水总排放量。(2)面源污染负荷计算方法面源污染的定量化主要有两种途径,一是通过受纳水体所接受的污染物量进行观测、分析和计算,推算汇水区域的污染物输出量;另一种是通过对面源污染污染物输出过程的模拟,计算污染物的输出量。主要方法为单位负荷法与模拟法。1)单位负荷法。采用样区污染负荷

16、量方法计算,由于暴雨径流过程,径流量大且变化急剧,污染物输出量高且变化大,故需对样区进行较高频率的水质、水量同步观测,参考降雨强度过程线,绘出样区准确的径流量和污染物浓度变化过程线,通过积分求出对应于暴雨过程的污染物量。2)模拟法。大部分内容是对水文循环的模拟,通常包括集中参量法和分散参量法两种途径。集中参量法,是把整个集水面积或其中需要的一大部分看成一个单元,把集水面积的各种特性集中在一起,用经验方程式将参量的最终形式和数量加以简化,把所模拟的单元表示成一个均匀系统。模型经过验证后便可得到一种反映不同水文和气象条件下的输出值。分散参量法是将集水面积分成性质相近、面积较小的单元,各单元分别模拟

17、,然后将各单元结果相加,就是总的输出结果。(3)内源污染负荷计算方法根据污染物的来源及特性,内源污染主要包括污染底泥释放、藻源污染负荷、养殖污染、船舶及旅游、大气干湿沉降等。1)污染底泥释放污染底泥释放负荷是指单位面积单位时间内沉积物-水界面氮磷的扩散通量,其随时间迁移和环境条件改变,时刻发生着变化。计算公式如下:式中:RL为每年释放负荷量(t/yr),Fij为第i个监测点第j天沉积物-水界面扩散通量;A.为第i个监测点涉及的空间差值面积;iT.为监测时间。j2)藻源污染负荷采用水质指标TN、TP、CODCr、CODMn表征典型藻类藻源污染CrMn负荷,估算通量模型分别如下:藻源TN负荷:AT

18、N=-3.406+0.211Ln(D)式中D为藻密度,cells-L-i,此公式仅适用于藻密度大于i31.05x107cellsL-i的情况;藻源TP负荷:ATP=-0.260+0.016Ln(D),式中D为藻密度,cellsL-i,此公式仅适用于藻密度大于1.2x107cellsL-i的情况;藻源CODC负荷:CrACODCr=-102.690+6.652Ln(D),式中D为藻密度,cellsL-i,此公式仅适用于藻密度大于5.2x106cellsL-i的情况;藻源CODMn负荷:MnA=-20.9i2+i.357Ln(D),CODMn式中D为藻密度,cellsL-i,此公式仅适用于藻密度大

19、于5.5xi06cellsL-i的情况。3)养殖污染是指人工投放饵料与养殖产生的水体污染负荷。计算公式如下:负荷量=总投饵量x饵料中总氮(总磷)含油率-鱼体总增重量x鱼体中总氮(总磷)含油率;饵料中总氮(总磷)含油率,需对饵料进行实测;鱼体中总氮(总磷)含油率,可通过实测得到,一般可取25%和0.22%。4)船舶及旅游船舶产生的污染负荷主要为含油污水的排放,计算公式如下:W=CQ+CQ+CQJJyy+xx式中,W为污水含油总负荷量; Cj、Qj分别为机舱舱底水的浓度和水量;Cy、Qy分别为油轮压舱水的浓度和水量;yyC、Q分别为油轮洗舱水的浓度和水量;XXWij为第i只船第j次航行排污的含油量

20、;n和m为水域内航行的船只总数和全年平均航行次数。旅游产生的污染负荷主要包括船上生活污水,包括人类粪便、厨房废物和洗浴水,一般可取37.8L/人天,22.7L/人天,90.8L/人天。5)大气干湿沉降大气湿沉降通过降水量和降水中的污染物浓度计算得出。计算公式为:W=PCA式中,W为降水污染负荷量,kg;P为降水量,mm;C为降水中污染物浓度,mg/L;A为水面面积,km2o大气湿沉降年总负荷为各次降水污染负荷量之和。大气干沉降通过降尘污染负荷的平均值乘以水面面积得出。计算公式为:W=AC式中,W为水面年降尘污染物量,kg/a;A为水面面积,m2;C为降尘污染负荷平均值,kg/m2。控源截污措施

21、。纳管截污从源头控制污水向水体排放,沿岸铺设污水截流管线,并合理设置提升(输运)泵房,将污水截流并纳入污水收集和处理系统。对存在跑冒滴漏现象的雨污合流制管网,应加强管网维护并沿岸布置溢流控制装置。饮用水水源地功能的库塘湿地,一级保护区内,坚决关闭和取缔工业污染源,拆除所有违法建设项目,关闭和取缔勘探、开采矿产资源、堆放工业固体废弃物及其它有毒有害物品;二级保护区内,关闭和取缔排放污染物的工业污染源,分期予以拆除或者关闭其周围已经存在的工业污染源。湿地保护区上游(补给径流区内)的工业污染源应合理布局。严格整治化工、造纸等高污染建设项目;禁止向该区域河流、沟渠排放未经处理或虽经处理但不达标的工业废

22、水;工业固体废弃物应及时运至不影响水源水质安全的区域处理。水体强化净化技术。1)点源污染处理技术城镇生活污染的防治应建立完善的城镇生活垃圾收集、中转运输和处理系统,加强城镇生活垃圾的分类回收与资源化利用,提高生活垃圾处理率和资源化利用率。分散式生活污染防治可因地制宜,采取以下处理方法:活性污泥法。包括:序批式活性污泥法(SBR),以间隙操作为主要特征,在停止曝气时利用反硝化作用脱氮;吸附生物降解法(AB),具有很强的抗冲击负荷的能力,对pH和有毒物质的影响具有很大的缓冲作用,适用于浓度较高,水质、水量变化较大的污水处理;厌氧、好氧交替运行法(AAA),以一定的时间间隔周期性的开停外,其余类似于

23、完全混合活性污泥法,曝气与不曝气期间,为微生物进行硝化与反硝化分别提供了好氧和缺氧环境;组合式间隙曝气系统(PIAS),是集初沉池与曝气池于一体的间隙曝气系统,该工艺结构简单、布置紧凑、占地少,同时以曝气、停曝间隙运行,既可同时达到去除bod5、COD、SS、N、P提高出水水质,又可比常规处理节省能耗30%以上,同时减少污泥产量;CASS工艺,把序批式活性污泥法(SBR)的反应池沿长度方向分为两部分,前部为生物选择区也称预反应区,后部为主反应区,在主反应区后部安装可升降的撇水装置,曝气、沉淀等在同一池子内周期循环运行;循环延时间隙曝气系统(ICEAS),集初沉池,曝气池,二沉池于一体的一种新工

24、艺,使污水在“好氧缺氧”的反复过程中完成除磷脱氮。生物塘。具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。其缺点是是占地面积大,可能产生臭气,处理效果受气候条件影响等。适用于有可供利用土地、地价较低、气温适宜、日照良好的地方。生活污水净化槽。特点是占地少(可埋于地下)、安装简易、管理方便,出水效果好等。它可用于无下水道地区的生活污水处理,也可作为宾馆、饭店、住宅小区、旅游别墅等的污水处理设备。厌氧滤池(沼气净化池、法。水力停留时间为12d,水温要求1012C以上。对污染物的去除效率较高,适用于普及水冲式厕所的地区,运行费用低,建设投资省

25、,适宜在农村推广。生物接触氧化法。具体技术内容参照生物接触氧化法污水处理工程技术规范(HJ2009-2011、执行。水力停留时间812h,填料层高度宜为2.5m3.5m,有效水深宜为35m,对污染物去除效率较高。膜生物反应器技术。具体技术内容参照膜生物法污水处理工程技术规范(HJ2010-2011、执行。该技术具有处理效率高、出水水质好、占地面积少、抗冲击负荷能力强等优点。典型工业点源污染防治措施中,可供选择的污水脱氮方法有以下几种。氨吹脱法。用于处理高浓度氨氮废水,具有流程简单、处理效果稳定、基建费和运行费较低等优点,实用性较强。电渗析法。氨氮去除率较高,但投资成本与运行费用都较折点加氯法。

26、该法具有基建费用低,稳定性好,且不受水温的影响的优点。缺点是处理规模大时,运行费用很高,残余氯必须进行处理,有可能产生有害的氯胺。离子交换法。此法氨氮去除率可达90%97%,具有去除率高,不受水温影响等优点。缺点是再生时排出的高浓度含氨液必须进行处理,水中钙离子时有干扰,运行成本高等。生物脱氮法。去除效率高,效果稳定,且不产生二次污染。缺点是运行管理麻烦,低温时效率较低,占地面积大等。常用的生物脱氮工艺有活性污泥法、氧化沟,生物膜法,流化床法,生物转盘法等。含磷工业主要是指磷化工行业,排放污水中含有磷酸盐、氟化物、二氧化硅等物质。目前含磷废水的处理工艺主要有以下几种。混凝沉淀或混凝气浮+过滤。

27、在原污水或二级处理出水中投加混凝剂生成磷的化合物沉淀而被去除,除磷效率很高,运转的灵活性较大,但成本高,产生的污泥量大。晶析除磷法。该法的原理是钙离子与磷酸盐结合生产磷灰石,利用溶解度随pH值升高而降低的特性除磷。优点是不产生污泥、与混凝沉淀法相比运行成本低、除磷效果稳定。缺点是需增加新的处理设施、必须有脱碳酸池和过滤等前处理工艺等。生物与化学并用法。在曝气池中投加混凝剂,有机物与磷同时被去除,该法除磷效果稳定,且可以利用已有的处理设施。缺点是产生的污泥量大,当原水中含磷浓度高、投加的混凝剂浓度高时对生物相有影响。厌氧-好氧法。该法利用厌氧状态释放磷、好氧状态摄取磷的特性除磷。优点是能够利用已

28、建成的处理设施,不必投加药剂。缺点是比物理化学法的除磷效率低,必须控制排泥量。Phostrip系统。该系统采用厌氧-好氧和化学法组合流程除磷。优点是除磷效果稳定,经济性较高。缺点是必须增加除磷设施等。(2)面源污染处理技术1)城市面源处理技术透水铺装。按照面层材料不同可分为透水砖铺装、透水水泥混凝土铺装和透水沥青混凝土铺装,嵌草砖、园林铺装中的鹅卵石、碎石铺装等也属于渗透铺装。其结构应符合透水砖路面技术规程(CJJ/T188)透水沥青路面技术规程(CJJ/T190)和透水水泥混凝土路面技术规程(CJJ/T135)的规定。主要适用于广场、停车场、人行道以及车流量和荷载较小的道路,如建筑与小区道路

29、、市政道路的非机动车道等,透水沥青混凝土路面还可用于机动车道。绿色屋顶。也称种植屋面、屋顶绿化等,根据种植基质深度和景观复杂程度,绿色屋顶又分为简单式和花园式,基质深度根据植物需求及屋顶荷载确定,简单式绿色屋顶的基质深度一般不大于150mm。设计参考种植屋面工程技术规程(JGJ155)适用于符合屋顶荷载、防水等条件的平屋顶建筑和坡度15。的坡屋顶建筑。生物滞留带。指在地势较低的区域,通过植物、土壤和微生物系统蓄渗、净化径流雨水的设施。生物滞留设施分为简易型生物滞留设施和复杂型生物滞留设施,按应用位置不同又称作雨水花园、生物滞留带、高位花坛、生态树池等。主要适用于建筑与小区内建筑、道路及停车场的

30、周边绿地,以及城市道路绿化带等城市绿地内。雨水花园。指在城市地势较低的地方种植乔木、灌木和花草等植物的一种工程设施,其雨水利用院里是将雨水通过植物的截流与土壤的下渗作用过滤、净化雨水,以达到消减雨水径流量的作用。雨水花园的类型雨水花园根据不同的控制目标可以分为以控制径流污染为目的的雨水花园和以控制径流量为目的的雨水花园两种类型。生态树池。一般由种植土层、砂滤层、排水系统以及灌乔木组成。适用于用地较紧张的场地建设,如城市道路分隔带、人行步道、停车场,以及公园、广场等。雨水湿地。利用物理、水生植物及微生物等作用净化雨水,是一种高效的径流污染控制设施,雨水湿地分为雨水表流湿地和雨水潜流湿地,一般设计

31、成防渗型以便维持雨水湿地植物所需要的水量,雨水湿地常与湿塘合建并设计一定的调蓄容积。适用于具有一定空间条件的建筑与小区、城市道路、城市绿地、滨水带等区域。调节塘。也称干塘,以削减峰值流量功能为主,一般由进水口、调节区、出口设施、护坡及堤岸构成,也可通过合理设计使其具有渗透功能,起到一定的补充地下水和净化雨水的作用。适用于建筑与小区、城市绿地等具有一定空间条件的区域。植草沟。指种有植被的地表沟渠,可收集、输送和排放径流雨水,并具有一定的雨水净化作用,可用于衔接其他各单项设施、城市雨水管渠系统和超标雨水径流排放系统。除转输型植草沟外,还包括渗透型的干式植草沟及常有水的湿式植草沟,可分别提高径流总量

32、和径流污染控制效果。植被缓冲带。为坡度较缓的植被区,经植被拦截及土壤下渗作用减缓地表径流流速,并去除径流中的部分污染物,植被缓冲带坡度一般为2%6%,宽度不宜小于2m。适用于道路等不透水面周边,可作为生物滞留设施等低影响开发设施的预处理设施,也可作为城市水系的滨水绿化带,但坡度较大(大于6%)时其雨水净化效果较差。2)农业面源处理技术化肥减量化技术。为了减少施肥对农田面源污染发生的影响,应从循环经济理念出发,从养分平衡和施肥技术出发,科学制定环境友好的养分管理技术。科学施肥是通过合理减少农田养分投入,提高氮磷养分利用率,从而减少农田面源污染。主要包括精准化平衡施肥技术、科学施肥方式、大力推广缓

33、释肥料等。氨挥发控制技术。施用缓控释肥、氮磷钾平衡施用或有机无机肥混施等能有效减少田间氨挥发损失;添加保水剂有利于减少农田氨挥发;根据不同农作物不同生长期内对氮肥的利用率来考虑施肥量有助于减缓氨挥发;基于作物阶段氮素吸收增加追肥比例和施肥次数的优化施氮能有效减少农田氨挥发损失。土壤氨挥发速率与气温显著正相关,田间氨挥发的高峰期主要发生在白天11:00-13:00之间,避免在中午施肥有利于减少氨挥发损失。水土保持技术。库塘湿地水土流失形式为以面蚀、沟蚀为主的水力侵蚀,以滑坡、泥石流为主的重力侵蚀以及移民迁建导致的人为水土流失,其中,以面蚀分布最广,主要产生在坡耕地、荒山荒坡以及疏幼林地,坡耕地是

34、重点治理区。该技术应以小流域为单元,对25以下坡耕地实行坡改梯、陡改缓,加强坡面蓄水、拦沙、排洪、引水等坡面水系工程治理,辅以防护林的栽种。对于滑坡、泥石流严重的沟谷,还应注重设置排洪沟、谷坊、拦沙堰等沟道防护工程。农村生活、分散型畜禽、种植业废弃物污染负荷削减与资源化利用技术。库塘湿地流域内农户生活、分散型畜禽、种植业废弃物等污染严重,可针对此情况进行农村生活垃圾分类收集、集中储存、定期清运;分散型畜禽粪便的资源化利用技术及模式,如沼气农业生态循环利用技术、生物废水生物挂膜处理技术、高效安全土地处理技术、堆肥处理技术;秸秆资源综合利用的关键技术及循环利用模式,如秸秆生物质气化利用技术、秸秆碳

35、化、膨化以及表面改性利用技术。3)生态拦截净化技术消落带(湿地)建设工程技术。针对库塘湿地岸边带、消落带,在适生植物筛选及淹没实验研究基础上,进行消落带湿地生态系统培育;开展库岸植被缓冲带工程建设、水塘-湿地工程建设,对入库污染物实施拦截、净化,兼以景观改善。消落带氮磷生物消纳技术。通过植被恢复等途径削减控制面源污染物,从而实现治理库塘湿地水体污染的目的。考虑到库区实际情况,选择适宜物种,恢复或重建消落带植被。在消落带的落干期,筛选奢侈吸收氮磷生物,并研究配套管理技术,以消纳最后汇入消落带中的氮磷;并据此构建库岸生物拦截带,结合消落带利用和管理,建立消落带氮磷生物消纳技术体系。水田生态系统农业

36、面源污染物拦截和消纳关键技术。水田生态系统是具有较高生产力和养分吸纳能力的人工湿地生态系统,其独特的结构体系使其具有拦截流域水、土、养分流失之功能。只要配置科学,加之水肥管理措施得当,该生态系统可有效减少拦截和消纳农业面源污染物。鉴于此,采用水田免耕技术,并结合水稻清洁生产施肥技术体系,进行提高水田生态系统拦截和消纳农业面源污染物能力。生态田埂技术。农田地表径流是氮磷养分损失的重要途径之一,也是残留农药等向水体迁移的重要途径。现有农田的田埂一般只有20cm左右,遇到较大的降雨时,很容易产生地表径流。将现有田埂加高1015cm,可有效防止3050mm降雨时产生地表径流,或在稻田施肥初期减少灌水以

37、降低表层水深度,从而可减少大部分的农田地表径流。在田埂的两侧可栽种植物,形成隔离带,在发生地表径流时可有效阻截氮磷养分损失和控制残留农药向水体迁移。生态拦截带技术。生态拦截带技术主要用于控制旱地系统氮磷养分、农药残留等向水体迁移。将旱地的沟渠集成生态型沟渠,同时在旱地的周边建一生态隔离带,由地表径流携带的泥沙、氮磷养分、农药等通过生态隔离带被阻截,将大部分泥沙,部分可溶性氮磷养分、农药等留在生态拦截带内,拦截带种植的植物可吸收径流中的氮磷养分,从而减少地表径流携带的氮磷等向水体迁移。生态拦截沟渠技术。生态沟渠用于收集农田径流、渗漏排水,一般位于田块间。生态沟渠通常由初沉池(水入口)、泥质或硬质

38、生态沟框架和植物组成。初沉池位于农田排水出口与生态沟渠连接处,用于收集农田径流颗粒物。生态沟渠的空穴密度,沟底及沟板植物种植密度、植物种类和植物生长,沟长度、宽带、深度和坡度,水流速度及水泥性质等影响生态沟渠对农田污染拦截效率。生态护岸边坡技术。根据库塘湿地所处的不同特征、群落类型和水深条件,以及不同的群落形态,生态堤岸的植物配置如下表所示。表4-1生态堤岸植物配置特征、群落类型水深群落形态主要植物种类缓坡的自然式生态驳岸:湿生林带、灌丛,缓坡自然生草缀花草地,喜湿耐旱禾草、莎草、高草群落常水位以上植物喜湿,亦耐干旱,土壤常处于水饱和状态。柽柳、灯芯草、水葱、芦苇、芦竹、银芦、香蒲、草芙蓉、稗

39、草、伞草、水芹菜、美人蕉、千屈菜、红蓼、紫花苜宿、菖蒲、婆婆纳、蒲公英、二月兰等。浅水沼泽:挺水禾草、莎草、高草群落0.3m以下密集的高1.5米以上,以线形叶为主的禾木科、莎草科、灯芯草科等湿生咼草丛。芦苇、芦竹、香蒲、菖蒲、水葱、野茭白、蔺草、水稻、苔草、水生美人蕉、萍蓬草、杏菜、莼菜、水生鸢尾类、伞草、千屈菜、红蓼、水蓼、水木贼等。浅水区:挺水及浮叶和沉水植物群落0.30.9m以叶形宽大、高出水面1米以下的睡莲科、泽泻科、天南星科的挺水、浮叶植物为主。荷花、睡莲、萍蓬草、杏菜、慈姑、泽泻、水芋、芡实、金鱼藻、狐尾藻、苦草、金鱼草等。深水区:沉水植物和漂浮植物群落0.92.5m水面不稳定的群

40、落分布和水下不显形的沉水植物金鱼澡、狐尾藻、苦草、菹草、金鱼草、浮萍、槐叶萍、大漂、雨久花、满江红、菱等。前置库技术。前置库技术因其费用较低、适合多种条件等特点,是目前防治面源污染的有效措施之一。前置库技术通过调节来水在前置库区的滞留时间,使径流污水中的泥沙和吸附在泥沙上的污染物质在前置库沉降;利用前置库内的生态系统,吸收去除水体和底泥中的污染物。前置库通常由沉降带、强化净化系统、导流与回用系统3个部分组成。在设计过程中要考虑光照、温度、水力参数、水深、滞水时间、前置库库容、存贮能力、污染负荷大小等因子。对氮的去除率是滞水时间和氮磷比的函数,一般氮磷比越小,去除率越大。人工湿地技术。通过生态拦

41、截带、生态排水系统可拦截大部分农田排放的氮磷及残留农药等,但仍有一部分氮磷和农药存在,直接排入水体有污染风险。在农业区下游,建设一个或若干个湿地,收集生态塘系统处理的排水,对其进行深度处理,有利于将农田面源污染降低到最低限度。由于人工湿地具有投资和运行费用低、污水处理规模灵活、维护和管理技术要求低、占地面积较大等特点,非常适合在土地资源丰富的农村地区应用。(3)内源污染处理技术1)泥沙污染物控制技术泥沙、污染物控制技术。针对库塘湿地在汛期较大洪水期间具有较强的输沙能力的特点,还可以利用汛期水量调控等优化调度措施,集中利用和加强了汛期输沙能力,可在减少泥沙淤积的同时,对表层淤积物具有一定的清除作

42、用。降低库塘湿地运行水位,库底前期淤积物中相对较细的泥沙可以大量得到冲刷和排泄。原位修复技术主要包括浮岛技术、曝气技术等,可在较短的时间内降低水体中的有机污染物,提高水体溶解氧的浓度,增强水体的自净作用及改善水和沉积物的性状,一定程度上恢复水体生态系统的生物多样性。主要适用于污染严重、溶解氧含量低、水位较深、透明度低,底质为硬质或污染严重的淤泥,水生植被难以恢复的区域。对透明度较低、污染严重的景观水体应采用人工浮床、人工水草、曝气等方法实施原位修复工程。底泥疏浚技术包括疏挖范围及规模的确定、疏浚作业区的划分及工程量计算、污染底泥存放堆场选址、疏挖设备选配、疏挖施工工艺流程确定、堆场围埝及泄水口

43、设计等。2)藻类控制技术物理法主要包括机械或人工打捞、黏土絮凝和遮光技术等方法。物理法不产生二次污染,但费用较高。在蓝藻富集区,一般采用机械除藻措施,即采用固定式除藻设施和除藻船对区域内水体进行循环处理。此外,遮光、曝气和超声抑藻技术等也有所应用。化学法通常采用絮凝、抑制和综合方法进行化学除藻,它是利用化学药剂对藻类进行杀除。化学药剂一般要求为:高效、低(无)毒、无污染、无腐蚀;同时具有缓蚀、阻垢作用或能与缓蚀剂、阻垢剂配合使用,成本低,生产及运输安全,投药方便。因该法可能对环境产生二次污染,除非应急和健康安全许可,化学杀藻一般不宜被采用。生物除藻技术是利用生态平衡等原理对藻类的生长和繁殖进行

44、抑制,从而达到控制藻体数量的目的。其机理是利用藻类的天敌及其产生的生长抑制物质来抑制和杀灭藻类。这类技术主要有以下几类:以藻制藻;用藻类病原菌抑制藻类生长;利用病毒控制藻类的生长;利用植物间相互抑制物质抑制藻类;发展滤食性鱼类;水蚤除藻;大麦秆控制水华藻类;微生物絮凝剂除藻和生物接触氧化等。3)其他控制技术网箱养殖污染防治。加强水产养殖污染防治力度,鼓励发展生态养殖,严格管理,采取措施收集网箱下落的废料,有效减少养殖污染。以饮用水源为主要功能的库塘严禁网箱养殖,坚决取缔饮用水源保护区内网箱养殖。漂浮物清理。对水面垃圾、生物残体(蓝藻及水生植物残体等)等漂浮物定期进行清理,确保水面清洁,防止二次

45、污染的产生。航运污染防治。加强航运船舶污染防治,加强运营管理;加快油船改造,使用清洁能源等;建立航运船舶油污水和垃圾收集处置长效机制等。可通过有计划地实施旅游活动,加强对旅游垃圾等的收集,加强宣传活动和经济管理措施,提高旅游者环境意识和环境道德水平,甚至采取经济管理手段,减少旅游污染。旅游船舶的行程一般较短,船上人员密度大,其污染特征明显不同于江、河、海中的长途游轮的污染,控制方案的设计应尽量遵循如下原则:一般不考虑在船上安装污染物处理设施;船上所有的污染物都应收集、贮存起来,不向湿地中排放或抛弃;收集、贮存设备应标准化,保证通用性;岸上配合相应的中转运输系统;污染物的处置应因地制宜;管理系统

46、完善。针对运输、渔业等船舶的污染,在控制方案设计中应考虑如下几点:一般不考虑在船上安装污染物处理设施,但应配备污染物的收集、贮存系统;收集、贮存设备应轻便化、标准化;含油废水与生活废水应分开;码头配备相应的中转、运输系统;一般考虑与旅游船只共用污染物处理系统;防止船舶运送物资散漏入库中。港口、码头污染防治。港口、码头污染控制工程措施。港口、码头设置船舶垃圾、粪便污水接收设施;年吞吐量达15万吨以上的装卸货物码头,业主应开展供装卸货物作业船舶使用的固体废弃物收集装置的建设;油码头、加油站应设置油污水处理装置。4.4水生态恢复技术(1)湿地生境恢复技术1)基底恢复技术通过采取工程措施,维护基底的稳

47、定性,稳定湿地面积,并对湿地的地形、地貌进行改造。基底恢复技术包括湿地及上游水土流失控制技术、湿地基底改造技术等。主要应用于土壤较为贫瘠或缺少壤质土的退化湿地的恢复。通过工程措施对营养贫瘠区域回填壤质土,增强湿地基质储存水分和营养物质的能力,为植被提供良好的营养条件,为鸟类等动物提供栖息地。湿地基质恢复技术主要包括:分层回填壤质土、种植坑回填壤质土和种植槽回填壤质土。分层回填技术是在土壤贫瘠的开阔区,分层回填符合湿地植被生长要求的土壤,恢复湿地基质。种植坑回填技术是在恢复区范围内,挖掘不同规格的种植坑回填壤土,恢复湿地基质。种植槽回填技术是在土壤贫瘠的岸带,挖掘种植槽,回填壤土,恢复湿地基质。

48、2)湿地水文恢复技术包括湿地水文条件的恢复和湿地水环境质量的改善。水文条件的恢复通常是通过筑坝(抬高水位)、修建引水渠等水利工程措施来实现;湿地水环境质量改善技术包括污水处理技术、水体富营养化控制技术等。需要强调的是,由于水文过程的连续性,必须加强河流上游的生态建设,严格控制湿地水源的水质。3)湿地水域恢复技术湿地水域恢复技术应用于水文条件遭到破坏的退化湿地。主要是通过工程措施对水体形状、规模、空间布局进行调整,稳定水域面积,优化湿地恢复区域内水资源分配格局,重新建立水体间良好的水平联系和垂直联系,改善湿地生态环境,保证湿地生态系统营养物质的正常输入输出,调节湿地生物群落的水分条件。湿地水域恢

49、复技术主要包括:扩挖小水面、沟通小水面、局部深挖和区域滞水四种技术。扩挖小水面技术是对过小水面的岸边进行挖掘,扩大水面浸润区域,增加淹水面积。沟通小水面技术是通过对相邻的过小水面进行连通,增强水体间自然渗透,增加水体联通性和稳定性。局部深挖技术是对水体较浅的区域进行局部深挖,增强垂直方向的水文联通,增加湿地局部水量。区域滞水技术是在区域下游地带修建小型滞水、留水设施,控制水的流失,增加区域水体面积以及水量的稳定性。4)湿地生态水位优化技术根据库塘湿地的功能要求、水环境状况,综合确定库塘湿地水位优化调度和水环境控制的目标。以水资源供需分析为手段,对各种可行的水资源配置方案进行生成、评价和比选,兼

50、顾水资源、水生态、水环境保护目标,制定与防洪、用水安全相适应的流域水资源优化配置方案,维持合理的库塘湿地生态水位。根据库塘湿地的蓄水量、蓄水交换周期,确定水利工程调度周期T和调度时段n。根据库塘湿地功能要求及主要环境问题,确定n时段的水质控制目标,作为n时段优化调度的目标函数。将水位Z作为决策变量,出入库河道的调度流量为子优化问题。以上组成整个优化调度数学模型,采用动态规划法求解,可得到调度周期内各时段的最优水位过程和其对应优化调度方案。5)湿地土壤恢复技术包括退耕还湿与生态农业技术、坡面工程技术等。退耕还湿与生态农业技术是指将被开垦的湿地退耕还湿,减少对环境的破坏,可以显著增加土壤肥力,增强

51、湿地植物的生长能力。对于无法还湿的区域,鼓励发展生态农业,降低农业生产过程中产生的污染和对环境造成的危害。坡面工程技术是在坡面挖设水平沟和鱼鳞坑,能够改善微地形,拦截地表径流,提高土壤含水量,为植物的恢复提供合适的环境。6)湿地地形改造技术湿地地形改造技术应用于退化湿地地形的改造,营造湿地生物生存的适宜环境。主要通过工程措施削低过陡或过高的地貌、平整局部地形(适合鸟类等需要)、营造生境岛、规整小型水面的形状,改善和营造湿地植被和水鸟的生存环境,增加湿地生境的异质性和稳定性。湿地地形改造技术主要包括:营建浅滩湿地、规整小型水面和营造生境岛。浅滩湿地营建技术是通过对临近水面起伏不平的开阔地段进行局

52、部土地平整,削平过高的地势,营造适宜湿地植被生长和水鸟栖息的开阔环境。小型水面规整技术是通过规整小型水面的形状,增加湿地的稳定性。生境岛营造技术是针对不同种类水鸟的栖息环境要求,基于原有的地形条件,在距离岸边一定距离的开阔水面处营造适宜水鸟栖息的岛屿。7)湿地岸坡恢复技术库塘湿地岸坡恢复技术与岸坡条件关系密切,不同的坡度、坡高、岸坡物质等条件直接影响采用何种恢复措施。根据湿地岸坡护坡采用的技术手段和护坡材料的差异,湿地岸坡护坡分为木桩护坡,块石护坡,生态砖、生态混凝土护坡,生态袋护坡,植物护坡,生物工程护坡等方法。(2)湿地生物恢复技术1)物种选育技术植被重建能否成功很大程度上取决于植物种类的

53、选择,常用的湿地植被恢复的植物包括以下几种:挺水植物:芦苇、茭白、菖蒲、香蒲、水葱、李氏禾等。浮叶、浮水植物:莕菜、野菱、莲、水鳖等。沉水植物:金鱼藻、狐尾藻、眼子菜、黑藻、菹草、红线草等。浮岛植物:多选择根系发达的美人蕉、茭白、葱、旱伞竹、李氏禾、狐尾藻等。根据湿地的具体受损情况和环境条件,选择恢复所使用的植物。筛选完植物后,采用组织培养或快速繁殖方法进行培育,生长至一定程度后移植到现场。2)物种栽植技术根据不同的物种和湿地环境特点采用不同的栽植技术。直接播种技术,可有效模仿自然状态下种子散播过程和苗木自然更新过程,具有成本低、效率高、播种时间弹性强、易于大面积作业等优点,但是其竞争力较低。

54、繁殖体移植技术,针对无性繁殖的植物物种,使用根或者茎作繁殖体直接移植栽种,能够有效提高移植成活率。该技术需要较长的工作时间,成本较高。裸根苗移植技术,裸根苗种植与直接播种相比,其受杂草竞争、啮齿动物、草食动物及浅水水涝的影响较低,具有容易监测、成功率高和初期生长快等优势,但适宜的种植季节较短。容器苗移植技术,具有培养时间短、种子利用率高、可以为苗木嫁接菌根、可在生长季节种植、成功率高等优势,但其成本高、费时、操作困难、难以大规模种植。草皮移植技术,利用未受到干扰区域的原始植被,移植到受损或退化的湿地中,使其作为先锋种恢复湿地植被。3)种子库技术种子库作为重要的用于植被恢复的工具,具有区域特有的

55、物种组成和遗传特性,能够使用自身资源恢复退化或受损湿地的植被,并对维持物种多样性具有十分重要的意义。主要包括两种方法:第一种方法直接利用本地土壤或基质中残留的种子库以及从附近环境相似的地区移植种子库;第二种方法是把含有种子库的土壤通过喷洒等手段覆盖于受损湿地表层,然后利用土壤中存在的种子完成湿地植被的修复和重建。4)水生植物恢复技术被污染的水体的水生生物群落重新营造时,应选择抗污染和对水污染具有生态净化功能的植物群落。为水生植被的恢复创造适宜的环境条件,利用多样化的技术方法,适度恢复水生植被,并同时合理配置水生植被的群落结构。主要包括沉水植物恢复技术、挺水植物恢复技术和浮叶植物恢复技术。沉水植

56、物恢复技术包括生长床-沉水植物移植技术、浅跟系沉水植被恢复技术和深根系沉水植被恢复技术;挺水植被在恢复时首先要对基底进行改造,做平整处理后再进行地形地貌再造,引入先锋物种,改善环境条件,逐步营造其他挺水植物群落;浮叶植物恢复技术,浮叶植物生长和生存对水质和光照无特殊要求,可直接种植或移栽。5)种植密度控制技术结合整地程度、种植效率、物种特性、物种存活率等因素,通过估计达到目标植被覆盖率的目前所需的植物密度。6)种群竞争控制技术主要有两种种群竞争控制的方法-耕作和除草剂。耕作主要是对进行恢复的湿地进行翻地,可以显著提高滩地阔叶苗林木的生存率和生长力。除草剂能够有效抑制草本植物间的竞争。一般在种植

57、前采取控制措施,其他措施如整地、施肥、控制食草动物破坏等,需根据恢复地的环境条件决定是否采取。7)造林技术除了种植水生植物恢复湿地植被外,还应尽量栽种防护林,可以减缓风速,降低水分蒸发量,拦截污染物,涵养水源,为野生动植物提供适宜的栖息环境。防护林的宽度一般以3050m为宜。可采用滴灌技术、保水剂技术、集水造林技术、加深土壤熟化层技术、秸秆和地膜覆盖造林技术等方法提高种植的成活率。8)群落空间配置技术根据湿地的形态、底质、水环境乃至气候等多重条件来确定群落的水平及垂直结构,复合搭配各类生活型的植物物种,丰富物种多样性,加强群落的稳定性,提高群落的适应力。主要包括物种多样化模式、优势种主导模式、

58、水质净化型模式以及景观功能型模式。物种多样化模式:陆生、湿生、挺水、漂浮、沉水等湿地植物依序构成湿地恢复区植被系统的组成部分,并逐步形成一个有机和谐统一的组合体,各组成部分比例协调,景观层次和色彩丰富。如挺水植物选择芦苇、菰、香蒲、旱伞竹、藨草、水葱等,湿生植物包括斑茅、红寥、野荠麦等;浮叶植物主要包括睡莲、荷花、芡实等;沉水植物主要包括竹叶眼子菜、黑藻、穗状狐尾藻等;漂浮植物有水葫芦、浮萍、豆瓣菜等。优势种主导模式:优势种在湿地恢复区起主导作用,是植被恢复工程的主体部分,也是湿地景观的特色部分,其他物种为伴生物种。如在水产池塘中以大片的荷花种植形成的景观,点缀有香蒲、茭白和水葱。水质净化型模式:以净化功能较强的湿地植被为主,水域内点缀少量其它的水生植物,主要以保持水质良好,水体透明为主。如:芦苇、香蒲为主,点缀睡莲、浮萍等。景观功能型模式:主要用于水边的植物配置、驳岸的植物配置、水面的植物配置、堤、岛的植物配置等。配置时要考虑物种搭配和生态功能,做到观赏功能和水体自净功能统一协调。物种搭配应主次分明,高低错落,符合各水生植物对生态环境要求。如种植芦苇、水葱,搭配千屈菜、鸢尾、香蒲、菖蒲、慈菇等,形成多色彩的湿地植被景观。9)水文环境变化配置技术包括常水位以上滩地植被带恢复配置模式、常水位以下植被带恢复配置模式、滨水带(水陆交界地带)植被恢复

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