水利工程論文-受損水體修復(fù)的生態(tài)工程研究與示范摘要：我國(guó)各地的自然條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同，江河湖庫(kù)水體污染種類(lèi)和程度也不同，因此需要因地制宜地開(kāi)發(fā)適用的生態(tài)工程技術(shù)，通過(guò)試點(diǎn)示范，摸索總結(jié)一套適合我國(guó)國(guó)情的生態(tài)工程技術(shù)處理污染水體的方法。關(guān)鍵詞：受損水體修復(fù)生態(tài)工程示范受損水體修復(fù)的生態(tài)工程技術(shù)方法是利用培育的植物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng)，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解，從而使水體得到凈化的技術(shù)。這種技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先是處理效果好。大量監(jiān)測(cè)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，各種污染物的去除率都可以達(dá)到較高的水平。其次，與常規(guī)的環(huán)境技術(shù)相比，所需投入相對(duì)較低，運(yùn)行成本低廉。所需的微生物具有來(lái)源廣、繁殖快的特點(diǎn)，如能在一定條件下對(duì)其進(jìn)行篩選、定向馴化、富集培養(yǎng)，可以對(duì)大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)生物降解處理。另外，這種處理技術(shù)不向水體投放藥劑，不形成二次污染。用生態(tài)方法治污，還可以與綠化環(huán)境及景觀改善相結(jié)合，創(chuàng)造人與水融合的優(yōu)美環(huán)境。所以，這種廉價(jià)、實(shí)用技術(shù)十分適用于我國(guó)江河湖庫(kù)大范圍受損水體的修復(fù)工作。我國(guó)各地的自然條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r不同，江河湖庫(kù)水體污染種類(lèi)和程度也不同，因此需要因地制宜地開(kāi)發(fā)適用的生態(tài)工程技術(shù)，通過(guò)試點(diǎn)示范，摸索總結(jié)一套適合我國(guó)國(guó)情的生態(tài)工程技術(shù)處理污染水體的方法。一、利用生態(tài)工程技術(shù)修復(fù)洋河水庫(kù)污染水體示范研究課題1項(xiàng)目概況洋河水庫(kù)概況：洋河水庫(kù)總庫(kù)容3.6x108m3，始建于1959年10月，1961年8月建成并使用。水庫(kù)位于河北省秦皇島市撫寧縣大彎子村北，控制流域面積755km2,水庫(kù)具有灌區(qū)供水、防洪、發(fā)電和城市供水功能，它是秦皇島市及北戴河區(qū)的重要飲用水源地。每年通過(guò)洋河水庫(kù)把桃林口水庫(kù)的水送往秦皇島及北戴河區(qū)的水量達(dá)06x10am3，向周邊地區(qū)供農(nóng)業(yè)灌溉用水07億m3左右。近年來(lái)，尤其是1998年以來(lái)，隨著入庫(kù)水量的減少、上游和庫(kù)區(qū)周邊農(nóng)業(yè)的發(fā)展和村鎮(zhèn)人口的增加、水體的污染，每年夏秋季均有全流域性水華暴發(fā)。水源地水質(zhì)的不斷惡化，對(duì)水庫(kù)周邊地區(qū)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、秦皇島市及北戴河的供水安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。因此，水利部于2002年9月批準(zhǔn)了“應(yīng)用生態(tài)方法治理洋河污染示范研究”項(xiàng)目，項(xiàng)目于2002年10月正式啟動(dòng)。洋河水庫(kù)污染源主要來(lái)自流域內(nèi)農(nóng)田徑流、周邊村落徑流排水。西洋河流域上游的盧龍縣是我國(guó)著名的甘薯之鄉(xiāng)，每年甘薯總產(chǎn)量在6億多ks， 9-10月份收獲后，農(nóng)戶利用簡(jiǎn)陋的粉碎機(jī)和沉淀池，將甘薯就地加工成淀粉。這個(gè)過(guò)程中有大約300萬(wàn)m3的淀粉加工廢水(COD：3.6kSm3；TN：0.82kSm3；TP：0.17kSm3)，在20天左右的時(shí)間內(nèi)經(jīng)各支流溝渠匯人西洋河，進(jìn)入水庫(kù)，總氮(TN)、總磷(TP)和化學(xué)需氧量(COD)日最高排放量分別達(dá)到3300kg、900kg和3400kg。諺水庫(kù)水體內(nèi)幾乎沒(méi)有大型水生植物存在，屬“藻型濁水富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)”水體生態(tài)系統(tǒng)功能脆弱且嚴(yán)重失篌。水質(zhì)屬-V類(lèi)。主要污染因子為COD、TN、TP和非離子氨。2主要內(nèi)容(1)水庫(kù)流域背景信息調(diào)查，全面掌握流域內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、污染現(xiàn)狀。(2)實(shí)施復(fù)合人工濕地示范工程，處理水庫(kù)上游淀粉廢水及生活污水。(3)創(chuàng)建庫(kù)內(nèi)大型水生植物、庫(kù)邊植物帶示范區(qū)。(4)生態(tài)村鎮(zhèn)、生態(tài)農(nóng)家庭院建設(shè)研究唁示范，控制流域內(nèi)村莊污染物隨暴雨徑流的排出量。(5)水體藻類(lèi)回收方法與資源化的研究。3，課題技術(shù)路線通過(guò)開(kāi)展流域現(xiàn)狀的調(diào)查，全面掌握流域的社會(huì)發(fā)展水平、發(fā)展趨勢(shì)，摸青生態(tài)環(huán)境狀況、污染現(xiàn)狀，為實(shí)施流域整體上的管理提供依據(jù)，同時(shí)為采用生態(tài)工程技術(shù)的設(shè)計(jì)、修復(fù)受扒水體提供邊界條件。在水庫(kù)上游的河道灘地上，構(gòu)筑生物廊道及復(fù)仆人工濕地凈化淀粉廢水，使其在入庫(kù)之前得到凈化。水庫(kù)的近岸水仁：中大型水生植物只有分布量很少的菹草，岸邊帶黃沙巖石裸露，植被空白，在項(xiàng)目中通過(guò)恢復(fù)水體中大引水生植物群落、構(gòu)建庫(kù)邊植物帶，恢復(fù)水體的正常生態(tài)功能，提高水體的自凈能力。以農(nóng)村庭院建設(shè)沼氣池為核心，使農(nóng)家的生活、養(yǎng)殖、種植垃圾通過(guò)沼氣發(fā)酵處理，得到沼氣能源，沼氣消化液作為肥料返還到田間，從而實(shí)現(xiàn)減少農(nóng)家垃圾污染物的排出量。向水體中釋放微細(xì)泡使水體中的藍(lán)藻浮到水面，然后將其回收，作為制造有機(jī)肥的原料加以利用，實(shí)現(xiàn)污染物的循環(huán)利用。二、成果特點(diǎn)及意義通過(guò)資料搜集整理、現(xiàn)場(chǎng)走訪調(diào)查及重點(diǎn)污染源、水庫(kù)、河流斷面監(jiān)測(cè)，掌握了流域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、生態(tài)環(huán)境狀況和污染狀況，為流域尺度上的水環(huán)境管理提供了重要依據(jù)，為其他內(nèi)容的實(shí)施提供了信息支持，保證了課題的順利開(kāi)展。1潛流濕地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及凈化效果研究淀粉廢水是洋河水庫(kù)的主要污染源，每年10月中旬至11月中旬，河水中污染物濃度CODc,、TN和TP分別達(dá)至6001400mgL、2050mSL和2-14mgL左右，溶解氧含量低，為12mgL，河水呈酸性。采用人工濕地生態(tài)系統(tǒng)處理淀粉水的方法，與其他處理方法相比，具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，對(duì)氮、磷等污染物具有較好的去除效果。為了確定適合淀粉廢水和氣候條件的潛流濕地結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，在西洋河的近入庫(kù)口的河灘上進(jìn)行了試驗(yàn)研究。(1)試驗(yàn)系統(tǒng)試驗(yàn)系統(tǒng)包括潛流濕地、表流濕地兩部分，其中潛流濕地由6個(gè)結(jié)構(gòu)相同的潛流濕地床組成，床體前端設(shè)有總配水池，配水池和6個(gè)濕地床之間以閥門(mén)相連，可隨時(shí)調(diào)節(jié)流量。床底采用聚乙烯膜防滲處理,床體兩端均設(shè)有布水區(qū)和集水區(qū)，填充適量爐渣，床內(nèi)填充填料，厚度約為0.5m。為了選擇適宜的潛流濕地的填料和植物，在6個(gè)床中配置了不同的填料和植物，考察不同床對(duì)污染水的凈化效果。具體配置方案見(jiàn)表1。(2)潛流濕地的運(yùn)行試驗(yàn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)15天的啟動(dòng)運(yùn)行，達(dá)到了一定的除污染效果。此后，分別在低負(fù)荷和高負(fù)荷下各連續(xù)運(yùn)行40天，水力停留時(shí)間均為5天。隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，污染去除效果提高并逐漸穩(wěn)定。(3)污染物去除效果圖1圖3分別為第4階段潛流床進(jìn)出水CODcr、TN和TP變化曲線。圖4為潛流床對(duì)CODe,、TN和TP的去除率?？梢?jiàn)，6個(gè)床對(duì)水中CODcr、TN和 TP