本站小編為你精心準備了景觀湖泊水體綜合整治參考范文,愿這些范文能點燃您思維的火花,激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
我國南方地區城市景觀水體環境污染問題已成為城市的主要環境問題,景觀水體的保護是當今構建和諧社會的必然要求。福州西湖歷經千百年歲月,逐漸演變成福州市的主要風景區和游覽勝地。西湖(含左海,下同)匯水面積達7平方公里,湖面總面積40.8公頃。近年來,省、市政府投入大量人力、物力,持續開展西湖綜合整治工作,取得顯著成效。西湖水體感官指標良好,多數水質指標優于地表水Ⅳ類標準。省、市政府高度關注西湖環境問題,福州市政府把西湖整治作為為民辦實事項目,通過實施截污、生態補水、生態修復工程、強化管理,不斷提高水體自凈能力,實現西湖水體城市景觀和防洪排澇功能,達到國家地表水環境質量Ⅳ類水質標準。
1福州西湖水體環境基本特征
1.1福州西湖環境特征
西湖的東北—北—西至西南為屏山、五鳳、金牛等諸山環繞,東面和南面連接市區,匯水面積達7平方公里。西湖、左海公園水面(參見圖1),清淤后水深1.5~2米(平均水深1.7米)。湖面總面積40.8公頃(西湖28.45公頃,左海11.82公頃,芳沁河0.53公頃),總庫容約70萬立方米。湖水流向為由北至南,其中南端出口處建閘門調節水位,直通白馬河。近年來,省、市政府投入大量人力、物力,持續開展西湖的綜合整治工作,取得了顯著成效。特別是1999~2001年,以大腹山生態引水工程啟用,到2001年西湖清淤、截污、引水等大規模綜合整治工程完成,標志著西湖進入繼1986年綜合整治之后的新一輪整治階段。經過綜合整治,西湖水體交換能力明顯提高,水質也得到顯著改善。近年來,西湖水質相對穩定,總體保持在GB3838-2002《地表水環境質量標準》V類水平,2004、2005年僅總氮年均值超過V類標準,引起了有關部門和媒體的高度重視。2008年根據市政府有關會議紀要精神,開展西湖綜合整治,提出了“一年內西湖、左海的水質要進一步改善提高,在原有的基礎上提升一級”的整治目標。即用一年的時間,西湖周邊污染源的污水接管率達到80%,西湖主要水體水質指標在現在V類水的基礎上提升一級,達到Ⅳ類水標準要求。
1.2西湖水質現狀
福州西湖位于中心城區西北部,北接銅盤河、屏西河,西連梅峰河,南通白馬河,周圍有屏山、五鳳山、大腹山和金牛山等諸山環繞。按照《福建省水環境監測技術規定》,福州市環境監測站每年均定期對西湖水質進行系統監測。
2001年西湖進行整治后,水體中的總氮、總磷濃度明顯降低;當年各項監測指標年均值均符合《地表水環境質量標準》V類水質標準,其中部分指標接近或達到Ⅳ類標準,湖水的色、味等感官性狀指標也較為良好,水質改善顯著。2002~2006年,西湖湖水感官性狀指標良好,多數水質指標相對穩定,保持在地表水Ⅳ-V類水平,僅個別指標如總氮呈緩慢上升趨勢。2004年3月、2005年3月監測總氮濃度超過V類標準,造成當年西湖總氮年均值超標,導致西湖水質評為劣V類。跟蹤監測表明,2005年下半年后,西湖水體中總氮濃度有所降低,基本保持在1.8mg/L左右,符合V類標準要求。根據2006-2007年對西湖的全面監測結果表明:除總氮、總磷、糞大腸菌群等3項指標處于地表水V類水平外,其余指標均達到地表水Ⅳ類水標準要求。
采用綜合營養狀態指數法(代表指標為葉綠素a、總磷、總氮、透明度、COD等)進行綜合評價,目前西湖水質總體上為中營養化水平。
1.3西湖水體總氮、總磷水質指標分析
總氮(總磷)是有機氮(磷)和無機氮(磷)化物的總稱,該指標反映水體含氮(磷)營養物質的含量。這一指標是《地表水環境質量標準》針對湖、庫水質首次引入的評價因子,作為水體營養程度的特征指標,表征湖、庫發生富營養化的風險程度。判定水體是否發生富營養化,通常還得綜合評價水體、底泥中總磷、總氮、有機物和相關微量元素指標以及氣溫、光照等環境條件,特別還要考慮水體的流動性。對于非湖、庫類或水動力條件較好的河流水體水質,不評價總氮(磷)指標。現行地表水環境質量標準對湖、庫總氮(磷)規定的限值較嚴(分別為2mg/L、0.2mg/L),一般城市湖泊水體的總氮(磷)較難達標。如《2005年中國環境狀況公報》中,北京昆明湖、南京玄武湖和杭州西湖、武漢東湖、濟南大明湖等名湖均因總氮超標,水質類別評為V類甚至劣V類。
福州西湖是受人類活動影響嚴重的城市內湖,影響水質變化的因素很復雜。造成西湖總氮(總磷)水平較高(見圖2、圖3)乃至超過V類標準的因素是:①從西湖上游來水中輸入的氮。西湖的新鮮來水除降雨外,主要由大腹山泵站從閩江間斷性取水補給,目前閩江原厝段水體中總氮濃度約在1.3~1.5mg/L,背景水平較高;西湖上游流域面積達7平方公里,初期雨水(初次陣雨、暴雨)形成的地表徑流,帶來的地表垃圾、泥土等富含總氮類污染物;西湖上游屏西河、銅盤河、梅峰河截污不徹底,每日有近萬噸的污水間接排入西湖,其中,僅銅盤河沿岸就有68個污染源,每天約直排6000噸污水入河,也是造成西湖水體總氮升高的原因之一。②西湖景區面源污染不可忽視。如西湖公園景區內的點源,包括景區管理處、公廁、垃圾轉運站等約3000噸/日污水,污水已經采取埋地式污水處理設施處理,但總氮指標還不能達到要求排入西湖。③引水工程在運行中有時候停水一段時間后再沖,在引水沿線河道積存的生活污水,攜帶入西湖后形成高濃度污染帶,造成局部區域水質超標。④西湖引入閩江水中泥沙等懸浮物含量高,正常有30噸/日干污泥帶入西湖(洪水季節,閩江水中懸浮物含量更高),其次,西湖匯水區7平方公里的初期雨水形成地表徑流,帶入的泥沙及路面垃圾等污染物也富含沉淀物、懸浮物,特別是臺風的暴雨,夾帶的大量泥沙造成西湖北區水體的淤積。
總氮和總磷兩項污染指標控制是福州西湖水環境保護的關鍵所在,也是技術瓶頸所在。特別是全面截污之后,面源污染依然存在,本文主要探討環保清淤、生態補水、循環流動、陸域凈化、土地消納、生態修復等方面的技術實際應用于西湖綜合整治的可行性。
2福州西湖景觀水體整治的目標
整治總目標:通過實施截污、生態補水、生態修復工程,提高水體自凈能力,實現西湖(左海)水體城市景觀和防洪排澇功能。
整治目標:經過一年整治,西湖周邊污染源的污水接管率達到80%,西湖(左海)水體主要監測指標年均值達到地表水Ⅳ類(湖庫型)水質標準。
整治技術路線:全面截污,環保清淤,生態補水,循環流動,陸域凈化,土地消納,生態修復,強化管理。
3周邊污染源截污
3.1西湖北面銅盤河、屏西河周邊污染源截污工程
西湖北面上游銅盤河、屏西河周邊區域的污水管網建設,2006年完成屏西住宅小區約5000噸/日污水的接管;新一輪整治以西湖、左海周邊及上游屏西河、銅盤河為重點,相關部門將對屏西河、銅盤河、西湖、左海周邊違法建筑、違規中小餐館、洗車業、夜市大排檔等進行取締、關停。西湖和左海公園沿湖道路內側,不得開辦餐飲業、洗車業,已開辦的將全部取締。對屏西河、銅盤河、西湖、左海所有單位污水排放進行集中管理。對西湖和左海周邊以及屏西河沿岸的污水進行接駁,將污水全部引入污水處理廠。銅盤河沿岸考慮鋪設污水管網,周邊新建排污水量較大的小區、沿岸的餐飲業以及其它的污水也將進行管道接駁,避免直排入河。西湖公園景區內的點源排放的生活污水,推薦采取土地過濾吸收、植被凈化、濕地處理等深度處理措施,氨氮、總磷得到進一步消減后排放;大力推廣生態公廁,采用各種措施減少景區內部點源直排西湖的污水量乃至零排放。
3.2西湖西北面梅峰河、芳沁河周邊污染源截污工程
梅峰河由西湖西北面匯入芳沁河末端,芳沁河末端同時和西湖西岸截污溝及西湖水體相連,當上游來水超過截污溝允許水位時,即超越水閘進入西湖;其次,當西湖水位較低時,梅峰河部分河水沿芳沁河呈南向北流動,因此,從目前水體水質狀況來看,原梅峰河接納了梅峰路周邊的污水,由于梅峰河上游河段均已加蓋,目前每小時約有500~1000噸污水排出。因而,對梅峰河、芳沁河的治理建議采取:其一,沿梅峰路和湖頭街分別建設截污管道,把周邊的污水接駁污水處理廠管網;其二,把芳沁園、左海御園等周邊污水接駁污水廠管網(或就地處理達標排入芳沁河);其三,梅峰河在湖頭街段設截污壩,將河水導入城市污水處理廠或另行設立生物濾床處理設施加以處理;其四,芳沁河經適當清淤后,采取生物工程措施加以治理。
4環保清淤
評價一個水體自凈化能力的好壞,底泥是一個重要因素,特別是有機物匯入西湖后,冬春兩季由于水溫較低呈淤積狀態,伴隨夏、秋季水溫升高,底泥中有機物分解釋放即造成水體水質不良影響,氮磷指標的上升。受初期雨水攜帶的泥沙影響(特別是暴雨帶來的垃圾、泥沙尤為嚴重);其次,西湖上游截污不徹底,生活污水排入上游內河帶入西湖的懸浮物較多,再者,引水工程抽取的閩江水含沙量高等綜合影響,西湖水體淤積較為嚴重,整個湖區水位平均深度為1.5~1.8米左右(2001年西湖清淤設計水深為2米),特別是北側湖區水深僅為0.8-1.5米左右。建議科學制定湖區清淤計劃,采取環保生態清淤方法,重點清理西湖北部湖區的湖底面層淤泥,提高湖區深度和庫容量,同時去除底泥的污染物含量,有效控制由于夏、秋季溫度升高后,底泥中有機物分解釋放對水體水質產生不良影響。重點清淤河段包括:梅峰河和芳沁河交匯處;屏西河、銅盤河和西湖北部匯水區;梅峰河和左海公園A區。上述3個區段均淤積嚴重,其中梅峰河、銅盤河、屏西河匯入西湖斷面水質中含總磷、總氮均較高,超過或接近Ⅳ類水標準。為了保持西湖水體水質能夠達到Ⅳ類標準,只有通過生態清淤,消減底泥中總氮總磷,保持水體容量,方能促進溶出物對水體水質的負面影響得到有效降低。
環保清淤是指引進高效的微生物菌種消減底泥中總氮、氨氮。但底泥中總磷的去除目前尚無良好的去除辦法,只能通過相應配套的其它生態工程措施加以去除。可采用微生態水環境修復技術,通過設置生態基培養系統,分階段投入生物酶和微生物促生劑,進行微生物培養與馴化(即本地化適應性培育),進而篩選適合菌種發揮凈化效能的水質、水文、溫度等條件,促進水體微生物的繁殖和有機物循環降解能力,從而強化低泥中有機物的削減,產生生物膜和有機固形物,作為魚類的食物,形成完善的生態鏈,從而達到水體水質改善的目標。
通過環保清淤之后的水體,水體中微生態環境將有明顯改善,水體的自凈能力得到明顯提高。環保清淤研究成果的應用,能夠減少西湖全面機械清淤工程量大、投資巨大的問題,經濟效益明顯;同時有利于保護西湖水生生態環境的良性循環,有利于西湖生態景觀功能保護,生態效應明顯。
5生態補水和循環流動水動力改善
湖庫中的污染物自凈主要包括物理、生物、化學等過程。水體中污染物的遷移、擴散、沉降等均屬于物理過程,污染物的自凈主要包含在輸運、稀釋等相關過程中。污染物自凈的動力基礎是由水體的動力要素提供。湖庫水體中不同的水動力條件,其自凈能力有較大差異,水動力條件好的水體其自凈能力相對較強。同時,水動力要素還與污染物在水中的生化反應進程交互影響,進而通過生化反應過程影響到水體的自凈能力。因此,水動力特性對水域納污和自凈的影響是敏感而又十分復雜的。
西湖是淺水型湖泊,已從大腹山引入閩江水作為西湖和左海公園水體的生態補水,引水量每秒6m3,每天運行20小時,每天補水量達40萬噸,引水工程耗電量2萬千瓦時,電費支出1萬多元。西湖水體每天蒸發量約為5000噸,生態補水是非常關鍵,生態補水同時也有力地促進西湖水體水質的持續改善。①通過水文、水利調查監測,繪制出西湖水體地理、地貌結構圖,特定段面水體流動流速;②建立西湖水體水動力模型,為西湖水體局部水體水自凈擴散能力的改善提供基礎理論依據;③深入研究水自凈擴散能力的改善通過生態補水、回用生態濾床處理后的尾水和增加推流曝氣設備來實現的可行性。④改變西湖單一的生態補水方式,特別是閩江引水將占用水資源,投入大量電費,同時還攜帶入大量的泥沙、有機物、總氮、總磷等。優化設計西湖水體生態補水量、運作方式和補水形式。
從西湖、芳沁河、梅峰河交匯處設泵站,將西湖的水經過生態工程處理后,沿芳沁河匯入左海D區,再匯入西湖北區,或直接經芳沁河匯入西湖北區;在左海公園與西湖北區交匯處設泵站,將左海公園D區的水經過生態工程處理后,匯入A區實現內部循環;從左海公園B區新建一條北南過水通道,促進C區水體流動性,C區新建一個過水水閘與梅峰河相連,適當補充梅峰河湖頭街段生態流量;對左海公園和西湖水體水動力條件做進一步深入研究,優化布水點的設置及流量分配,解決局部區域流速過快對水生系統的破壞問題,對部分區域因水動力不足阻滯污染物的降解擴散,通過新建推流曝氣設施,來提高水體水動力,水體自凈能力。
6景觀水體水質提升
西湖水體經銅盤河、屏西河從閩江生態補水每秒6m3,為有效攔截西湖進水中懸浮物(閩江引水帶入的泥沙、初期雨水帶入的匯水區域泥沙和沿河排放的污染物),減輕對西湖湖區淤積和水質的影響,建議在引水工程入湖口(北部湖區)設置沉淀區,采取水工設施減緩經沉淀區段的水流速度后,達到沉淀的目的;沉淀區污泥通過污泥泵,泵入湖心島沉淀池,污泥經濃縮干化后轉運出島處理,從而減少西湖水體的淤積;其次,左海水體經銅盤河從閩江生態補水每秒1m3,應通過對左海A區的及時清淤來解決泥沙淤積問題;梅峰河通過在湖頭街段設截污壩,將河水導入城市污水處理廠或另行設立生物濾床處理設施加以處理,可能產生的淤泥通過及時的清淤來解決。綜上所述,通過設置沉淀清淤段,來解決西湖、左海、梅峰河等水體淤積問題,實現補水水質的全面提高。
7生態濾床技術與生態修復
西湖生態濾床生態凈化系統建設,可利用左海公園及西湖公園的大片草地構建生態濾床系統,將整個湖區建成為一個景觀生態系統;建設生態工程處理單元,利用草地下方布設水下人工填料濾床,對湖水進行生化處理,并通過上方植被的植物固定、去除水體中的氮、磷等營養物質,有效凈化水質。植物固定單元可因地制宜建成生態植物園,具有景觀、觀賞、科教價值。生態濾床技術以太陽能為初始能源通過凈化塘、曝氣塘、水生植物塘、水產、水禽養殖塘和人工濕地等形成了由多條食物鏈構成的人工生態系統,實現了污水資源化的處理技術。
利用左海公園及西湖公園的大片草地構建生態床過濾系統,將整個湖區建成為一個景觀生態系統;建設生態工程處理單元(選址:左海公園內、省博物館旁),利用草地下方布設水下人工填料濾床,對水體進行生化處理,并通過上方植被的植物固定、去除水體中的氮、磷等營養物質,有效凈化水質。
通過適當非投餌型生態放養大型水生動物魚類(如:錦鯉、鰱魚、鳙魚、本土鯽魚)等吸收湖內氮、磷等營養物質,加速湖區氮、磷的輸出和增強湖區景觀效果。在西湖的淺水區(如西湖北區入湖口處、左海A區等)種植水生植物,建設西湖環湖生態廊道。通過種植觀賞性管狀水生植物,在加強水質凈化的同時,提高生態景觀效果。
通過配套建設生態修復工程,提高入湖生態補水水質和有效提高西湖、左海水體自凈能力,使西湖水體水質達到Ⅳ類水標準。生態濾床技術應用,能夠解決景觀用水水質提升的技術難題,特別是直接應用于西湖和內河水污染控制,景觀水體的保護具有重大的生態效益,同時,也為節約水資源,污染減排提供經濟可行、技術可靠的途徑。
8建立長效管理機制
建議市政府出臺相關管理規定,全面規范西湖流域環境管理,嚴禁向庫區丟棄生活垃圾和排放生活污水,特別是加強水上旅游項目的管理,嚴格控制在西湖周邊新建破壞景觀和可能造成湖區水體污染的建設項目;政府投入專項資金全面實施污染源截污工程、生物治理工程、生態治理工程,政府環保部門加強對西湖水體水質監測監控;同時加大公眾宣傳教育,不斷提高公眾保護西湖的環境意識。
福州西湖水域生態治理,建議在上游全面截污的基礎上,在全國招標引進過流型淺水湖泊水體生態治理技術,完善截污工程、生態補水工程、建設生態修復工程,不斷提高西湖水體自凈化能力,實現西湖的防洪排澇功能和城市景觀功能,確保西湖水體水質持續達到《地表水環境質量標準》Ⅳ類水標準。