河流污染生态治理研究

——以甘肃藉河为例摘要河流污染是我国水资源的突出问题之一。本文以甘肃藉河为例，应用植物群落自然净化水质的原理，采取功能分区的方法，对西北地区城市河流的污染提出了具体的治理方案。将藉河城区段主要分为三个部分：(1)上游生态过滤区；(2)中游生态景观区；(3)下游生态净水区。然后，分区进行具体设计。此研究方案是藉河一期改造工程的一部AbstractAgainstthebackgroundofconspicuousproblemofriverpollutioninChina'swaterresourcesaffairs,wemadeacasestudyontheJiRiverofGanwatercanbenaturallypurifiedbyplantcommunitiestothefunctionaldivisionandtacklingplanoftheurbanriversinnorthwestChina.TheurbanlegoftheJiRiverisdividedintothreepaandtheecologicalpurifyingareaoflowerreaches.EachparthasbeendesignacomponentofthefirststageofJiRiver'sreconstructionwhichhasbeencompletedandhasgot阻碍经济建设的发展，对人类生存和生态环境造成巨大威胁。据统计，2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨，比上年增加2.3%;城镇生活污水排放量232.3亿吨，比上年增加0.9%。Asisknowntoall,riverpollutionastheconspicuousproblemofwaterresourcesaffairsthreattoman'slivingenviro河流污染的生态治理主要是利用植物、细菌、真菌和其它微生物及一些动物构成稳定的生态系统，通过这些生物的生理生化作用和生物、生态学特性来改善河流环境，从而使河流水质得到改善，河流生态得到恢复或修复，实现河流的自然净wellassomeanimalstoformastabandecologicalfeaturesoftwaterqualityandecologyoftheriver,toachievethenaturalpurifying.污水流入水生植物生长繁茂的环境中，就可以通过自然净化的机能实现水的净化。在这种系统内，水生植物光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，增加水体中氧的浓度，从而减少厌氧细菌的活动，抑制甲烷、硫化氢等臭味气体的产生；有益细菌的生理生化活动可以氧化、还原、分解有机、无机污染物；水体流动稀释扩散悬浮颗粒。黏结在沉积物上的污染物(如重金属),随同沉积物沉积而积累起来，通过附着在植物的根茎表面的微生物，使有机物进行生物性分解，并通过土壤的浸透作用对污水进行直接净化。在植物产生水质净化效果的同时，还为昆虫及鱼类、鸟类提供了栖息地和生存空间，产Whensewagemeetsanenvironmentofluxuriantaquphotosynthesis,toincreasetheoxygendissolvedinwaterandinhibittheactionofaandtheproductionofsmordecomposeorganicandinorganiPollutantsstickingtosedimentsuchasthoseofheavymetalwouldbeaccumulatedintheprocessofsedimentationandthenplaytheroleofbiologicaldecomposertogetherwithsoilmicroorganisms,andcouldpurifythesewagethrWhilethewaterispurifiedbyplants,thehab2案例分析现以甘肃天水藉河为例，提出具体的研究方案。和喜马拉雅植物交汇处。距今已有2600多年的建城历史，是中国历史文化名城，为中华文作为渭河一级支流的藉河流经天水城区。据有关研究资料表明就目前城区的排水管网而言，雨水、污水系统还没有形成分离设置向。部分工业废水也没有经过处理排放下水道或直接排入河内。近年来，由于持续干旱少雨，藉河水流量明显减少，枯水期经常断流，水体稀释自净能力下降，加之城区污水直接排放城市河道，使藉河水体受到严重的污染，河道生态ThecaseanalysiswasmadthewatersystemsoftheYangtzeanatthepointwherethefloraof2600-yearhistoryofitscity-buildingmakesitproveditselfoneofthebirthplacesofChina'scivilizationandespeciallyhasthetitleof"theSouthAstheprimarytributaryoftheWeiRiver,theJiRiverpassesthwithoutanytreatment.Becauseofsuccessiveyearsofdrought,thedischargeoftheJiRiverdecreased,tocutofftheflowduringdryseasonandreMoreover,theurbansewagedrainedtoriverca在保证其水利功能的基础上，提出复合生态系统理念，即保持河流的连续性和与城市的共生互补性，重点处理好河流两侧的土地利用模式，重点做好植物生态系统的修复工作。统多样性，强化湿地的生态调节功能；建立生态、景观、旅游良性循环的湿地生态系统，提升城市品位，改善市民生活质量，促进天水城市社会经济的可持续发展。Consideringthefundamentalfunctionokeepingtheconnectivityofriver-ontheriversidepainstakinglyandrepofwetlandwithharmonyandstabilianditsextermalenvironment,biod2.3设计原则(见表1)原则principle具体应用specificapplication功能性原则适应性原则协调性原则经济性原则依据湿地生态过程规律，恢复与重建具有自组织、自我维持、良性循环的湿地生态系统，注重生态系统的功能，突出强调其净水作用[8]。充分考虑当地的地理位置、气候特点和目标定位等因素，因地制宜地选生态功能与景观特色相结合，塑造城市形象，提升文化内涵；考虑生态充分利用当地的自然资源与乡土植物，尽量减少后期的养管费用，做到水清、岸绿、境美，达到人水和谐，精心打造城市“绿肺”,提高水环境质量与城市环境的舒适度，将藉河城区段建设成为具有完备生态功能、能体现天水特色景观风貌以及文化Clearwater,greenbank,goodenvironmentandtheharmonyofman-and-riverareaimed,togrowthe“greenlung”andexaltthequaliofTianshuiexist.2.5具体设计将藉河城区段主要分为三个部分：(1)上游生态过滤区；(3)下游生态净水区。然后，分区进行具体设计。oflowerreaches.Eachparthasbeendesigned.2.5.1上游生态过滤区此区段位于藉河城区段橡胶坝前上游区域，该段可分为四个二级区域，即A区、B区、C区和D区(如图1)。生态功能的同时，兼顾其景观性。植物配置为河堤坡上种植鸢尾、德国鸢尾、萱草、鱼腥草、芦竹和沿阶草等护坡，减少水土流失。浅水中种植水葱、小香蒲、睡莲、荷花、荇菜、萍蓬草和白睡莲等9。同时，可放养少量鱼类和水藻。DistrictA:ItswaterisrelativelystableanddeslopeareIristectorum,Irisgermanica,Hemerocallisfiulva,Houttuyniacordata,ArundodonaxandNelumbonucifera(lotus),Nymphoidespeltatum,NuphurapulmilumandNymphaeaalbal⁹.BreedingasmallamountoffishanB区：B区为河内沙洲湿地，沙洲高度不超过1#生态绿地的高度，沙洲高处种植柽柳、紫穗槐等一些耐水湿的灌木和草类，低处及浅水区选择花菖蒲、黄菖蒲、水葱、香蒲、荇菜、萍蓬草、芦苇、千屈菜、长苞香蒲、花蔺等混植、丛植或片植；离堤岸较近的水体中种植睡莲、荷花、荇菜、萍造草、白睡莲等[9,增加景观效果；沙洲间静水区少量种植浮萍、茨藻PlantssuitedtoareaofthebarcomprisecolorfulAcorus.yellowAcorus,ScirpusNymphoidespeltatum.Nuphurapulmilum.Phragmitescommunis(reed),Lythrumsalicaria,TyphaangustataandButomusNuphuraandNymphaeaalbaaresuggestedtobegrownnearthebank⁹,toformalandscaperesult.AsmallamountofLemnaminor水生植物种植密度应稀植与密植相结合，生态作用与防洪要求相结合。Acorus,yellowAcorus,Scirpusvalidus,Typhaminima,Nymphoidespeltatum,Nuphurapulmilum,Phragmitescommunis(reed),Lythrumsalicaria,TyphaangustataandButomusumbellatus,mixedorgrownintussocks⁹.Inaddition,thedensityofplantsshD区：D区为生态护坡区，在离顺坝4～5米处的土质河堤坡上部平缓处，沿顺坝方向行植水杉到顺坝三分之一处，堤坝坡面种植鸢尾、德国鸢尾、萱草、鱼腥草、芦竹、沿阶草及柽柳、紫穗槐等一些耐水湿的灌木等护坡；同时也突出景观，使生态功能与景观效果相结合。通过此段河道设计，尽量使水流线路曲折化，水流通过此段时速度减慢，从而延长河水流经此段的时间，使水体与生物体之间得到充分接触，从而达到净水目的。河内沙洲的高度不超过1#生态绿地，从而使在洪水较大时不影响防洪。剖面效果如图2。DistrictDisanareaofefromthelongitudinaldikeandinitsdirection,waterspruce(wereplantedtocoveronethirdofthedikeHouttuyniacordata,Arundodonax,Ophiopogonbodinieri,Tamarixchinensis,Amorphafruticosaandotherwater-enduringshrubsplantedontheslopeoflevee,toformthecthingstouchwaterfullyandplaytheirroleofpurifying.Asfortheheightoffluvialbar,itisbeneath此段位于藉河城区段橡胶坝区域，由于此段的水位线变化较大，在设计时进行分区规划 (如图3)。在水位较浅的3#和6#橡胶坝之间，主要采用生态的方法使水质得到净化，在考虑生态治理的同时，也兼顾了景观效果。在浅水区A类等高线(水面下0.6m以上)与河岸之间种植水葱、小香蒲、睡莲、荇菜、萍蓬草、白睡莲、千屈菜、花蔺等。A类等高线与B类等高线之间(水面下0.6m～1.4m)种植荷花、荐菜、萍蓬草；深水区种植少量荇菜、萍蓬人工岛上可种植水杉、垂柳、水松，林下栽植鸢尾、德国鸢尾、萱草等，开阔处种植大花美人蕉，岛周围坡岸种植灌草护坡，以灌木为主，减少湖水冲刷。wellascreatedlandscapeTyphaminima,waterlily,Nymphoides,Naphura,Nymphaeaalba.LythrumandButomusareplanted.BetweenA-andB-typecontours(0.6-1.4munderwater),lotus,NymphoidesandNuphuraareplanted,whileasmallamountofNymphAplantcommunityontheman-madeislandwassuggested.Itstrspruce,weepingwillowaandHemerocallisfulva.Cannageneraliscouldbeplantedingaps.Shrubbyvegetationpromisestoprotecttheslopewellandreducethesoilerosio在1#和3#橡胶坝之间为深水区，采用生态净水，物理、化学及人工机械净化相结合的水处理方法，达到净水目的。剖面效果如图4。此段水体相对较为封闭，且水位较深，生态withphysical-chemicalanmethodstopurifywaterhavebeenadopted:(1)加强管理，强化保护措施，禁止生活污水、工业污水的排放，避免水体富营养化。1)Strengthenprotectionandmanagement;prevent(2)适量放养食藻、食水草及食水体底层有机腐殖物质的鱼类，如鲢鱼、鲤鱼、泥鳅、(3)当水藻、水草大爆发，威胁其他生物生存，破坏生态系统平衡时，应用人工或机械3)Whentheoutbreaksofwatergras(4)当河道底部淤积较多底泥时，应进行人工清淤，恢复土壤