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浅谈人工湿地在宁夏彭阳县茹河流域水污染防治工程中的应用

2018-03-25袁治伟

城市建设理论研究(电子版) 2018年24期
关键词:水质标准流域人工

袁治伟

宁夏彭阳县水务局 宁夏 彭阳 756500

正文:

一、基本情况

茹河为泾河二级支流,发源于原州区开城乡水沟壕,流经宁夏彭阳县、甘肃镇原县并在镇原县汇入蒲河、再入泾河进谓河。流域全长91.1km,境内流域面积2011km2。

项目区为黄土丘陵半干旱区,为典型大陆性季风气候,境内四季分明,流域多年平均降水量为480mm,多年水面蒸发量为890mm,多年平均径流深为40mm。年平均气温7.4℃;全年日照2518小时,全年无霜期120~160天。

茹河是我县流域面积最大,人口最多、经济总量最大的流域。现状年总人口17.23万人(含县城人口)。茹河流域水污染源主要为乡镇、县城生活和工业废水污染。2010年在县城下游建有日处理污水1万吨的污水处理厂,采用百乐可污水处理工艺,水质排放标准为一级B。根据固原市环境监测站对我县乃河、李河桥和沟圈监测点检测结果表明:乃河水库全年水质为Ⅲ类水质,水质状况良好。李河桥:全年水质为Ⅴ类水质,水质状况为中度污染,主要污染物指标氨氮、五日生化需氧量和总磷监测值分别为1.79mg/L、6.39mg/L、0.29mg/L和27mg/L,超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质标准的0.79倍、0.60倍和0.45倍。沟圈:全年水质为Ⅳ类水质,水质状况为轻度污染,主要污染物指标五日生化需氧量和化学需氧量监测值分别为5.95mg/L和23mg/L,超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质标准的0.49倍和0.15倍。设计水质标准为沟圈断面水质季节性达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类,稳定达到Ⅳ类水质标准。

为保护茹河水资源,改善水环境,修复水生态,我县积极实施茹河流域水污染防治工程,工程建成后,出境断面设计水质达到三类水质。

该项目计划建设人工湿地74.7hm2,液压升降坝29座,污水处理站9座,浆砌石护岸6.05km,小河改道0.5km,巡检道路42km,铺设输水管道168km,架设10KV线路33.7km,380V线路23km,架设变台34座,建设房屋120m2。

工程概算总投资39598万元,其中国开行基金5200万元,农发行贷款20000万元,中央预算内资金6000万元,县财政配套资金3000万元,自筹资金5398万元。

该工程建设可极大改善茹河流域水质状况,减少跨界河流水事纠纷。在茹河流域种植水生植物,建设百里人工湿地公园,可美化周围环境,推动我县旅游业快速发展。该工程具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。

二、人工湿地建设规模

计划在县城段对现有12处人工湿地进行改造,建设11处液压升降坝,增加水域面积36万m2。计划在下游10km处建设宁湾、刘河、马河和思义4处人工湿地,水域面积14.2万m2。计划将县城污水处理厂污水通过管道引入湿地进行进一步净化,从而达标排放。对茹河主河道现有湿地进行改造提升,增强净化水质能力。

三、处理工艺

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收等作用。

湿地植物具有分解和转化有机物和其他物质的能力。植物通过吸收同化作用,能直接从污水中吸收可利用的营养物质。水中的氮和磷、铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收,最后通过被收割而离开水体。植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。

人工湿地的植物还能够为水体输送氧气,增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染,降解有害物质上也起到了重要的作用。

四、水质处理效果

茹河出彭阳县后进入甘肃省镇原县,为了减少跨界水事纠纷,保障当地母亲河的干净,设计水质标准为沟圈断面水质季节性达到《地表水环境质量标准》Ⅲ类,稳定达到Ⅳ类水质标准。

五、几点建议

随着环境保护的迅速发展,人们对湿地功能也有了广泛的认识。湿地作为“地球之肾”,担负着对地球自然水体的净化和处理功能。随着国家提出可持续发展理念,对生态文明,生态环境的高度重视,在保护环境方面的投入将会增加。现根据人工湿地建设过程中存在的问题,提出如下建议:

1、选择适生植物

植物选择条件:1、具有良好的生态适应能力和生态营建功能;2、具有很强的生命力和旺盛的生长势;包括抗冻、抗热能力,抗病虫害能力,对周围环境的适应能力。3、具有较强的耐污染能力。4、植物的年生长期长,最好是冬季半枯萎或常绿植物;5、所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁,具有生态安全性。6、具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。

2、选择植物类型要多样

人工湿地系统根据湿地中主要作物类型分为浮水植物人工湿地、挺水植物人工湿地、沉水植物人工湿地不同类型。沉水植物主要为狐尾藻和金鱼藻,主要用于初级处理和二级处理后的精处理;浮水植物主要为浮萍、美人蕉、凤眼莲,主要用于去除N、P。挺水植物主要有芦苇、香蒲、香菇草、灯心草、风车草、水葱。其中,香菇草是一种根系发达、生物量大、高含氮磷养分、兼有陆生和水生特点、适应性极强的禾本科多年生植物,对富营养化水体具有很好的净化和修复作用。

3、尽可能种植水生花卉

在人工湿地种植以水生花卉为主要水处理植物,在处理污水的同时还具有良好的景观效果,有利于改善人居环境。在北方,尽可能种植荷花、黄花鸢尾、水生美人蕉等水生植物。

六、结语

茹河为彭阳人民的母亲河,茹河流域人工湿地的建设可极大的改善茹河流域水质状况,减少跨界河流水事纠纷,为县城居民提供良好休闲、健身、娱乐场所,将茹河建设成百里人工画廊,可推动我县旅游业健康、协调、可持续发展。

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