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生态清洁小流域治理措施及效益分析

2023-01-06周乙新

城市建设理论研究(电子版) 2022年36期
关键词:流域水体污水

周乙新

上海浦西建筑工程有限公司 上海 201799

1 生态清洁型小流域概念

近年来,上海市水环境治理经历了除黑除恶两个阶段,全市水环境治理取得显著成效。为深入贯彻生态文明行为和“幸福河”发展理念,水环境治理要贯彻生态文明发展理念,充分利用环保服务平台,全面实施“生态清洁小流域”基础建设。

以街镇为基准,以村庄水系为治理模块,清洁小流域将产生基于综合规划和综合治理的多目标、多用途、经济效益防控管理体系。在改善河湖环境、做好水土流失治理、改善农业生产条件的前提下,将生态修复、水源保护、水污染治理、人居环境整治和乡村振兴发展紧密结合,将成为“湖河畅通、生态身心健康、清洁美丽、人水和谐”的优质生态清洁小流域。因此,农村河流的生态基础设施在清洁的小流域中尤为重要[1]。

2 生态清洁小流域治理存在的问题

2.1 水资源污染对小流域环境造成的破坏

水资源的污染问题历来是小流域的一个重要问题,除了城市污水外,还有工业、农业、建筑等,对小流域的环境造成了很大的影响。由于化肥施用不当,造成了我国水资源中的 氮磷水平超标,造成了我国小流域的生态环境问题。生活污水中存在着大量的生活垃圾和生物废物,如果将这些垃圾随意堆放在一起,就会污染水源,渗入土壤,对人类的生存环境产生很大的影响。在雨、雪的大环境下,大量的废弃物随着水流进入河流,对水体造成了很大的污染。

2.2 人为因素对小流域环境造成的破坏

在小流域治理过程中,人为因素是制约其发展的最大障碍,因此必须加大对其改善作用的力度;要使小流域得到充分的治理,才能确保治理的成效与质量。目前,我国在城乡一体化进程中,农村经济发展相对滞后,对城市的治理工程建设盲目进行;这不但会损害环境治理的成效,而且还会对原有的生态环境造成损害,从而影响到当地的生态环境平衡,使其更加恶化。人类活动对环境的破坏作用,也会使小流域内的生物链发生破坏,使其产生真正的效应,使生物多样性持续下降,从而影响到生态平衡;同时,还会给地方的经济发展带来很大的影响,甚至形成一个恶性循环,对环境保护工作的顺利进行具有很大的影响。

2.3 农业面源污染

农业和畜牧业中的污染物通常包括工业化的畜禽养殖场、养殖业和农业。

在这一阶段,大部分水产养殖用水立即排放。鱼药等残留物也会导致水中铜、锌和其他重金属的增加。根据取排水管道的长期积累和积累,或多或少会对海域的自然环境产生负面影响。现阶段,缺乏污水处理和回收的技术相关性,因此,许多长期排放对周围海域自然环境的污染负荷不容小觑。

由于缺乏可操作性强的农家肥还田技术标准,已完成节能减排项目的畜牧养殖厂在农田施用粪肥过程中存在废水利用不均、过度使用、不合理使用甚至不使用等问题,以及农田污染和水污染等问题。

农村土地网络资源相对丰富多彩,化肥和有机肥尚未科学合理使用,种植分散,生产过程未工业化,有机肥使用过多,极易污染周边水系。

2.4 农村生活污水

围绕“农村生活污水处理实现保留村落全覆盖”的目标,上海全力推进农村生活污水处理。按照农村/乡镇污水管网中列出的标准,为居民实施污水拦截和管道收集项目;对不符合管道验收要求的,根据户数和污水量,选择基础设施技术先进、成本低、运行可靠的地面污水处理厂。现有部分农村污水处理设备不符合《上海市农村生活污水处理技术管理要求》中规定的合格尾门水处理方法要求。出口水体对附近河流有巨大影响,因此应升级。

2.5 水土保持存在的问题

通过对我国目前存在的水土流失问题的调研,可以看出,水土流失是一个非常常见的问题,这种状况对城市的环境产生了很大的影响。水土流失问题严重地影响了土壤的品质,导致了水资源的短缺和干旱,使水土流失问题更为突出,使江河湖泊的泥沙含量持续上升;从而影响到整个水资源的质量,甚至可能引发洪水。由于水土流失问题,使土壤质量持续恶化,使可利用的耕地面积持续减少,从而给人民的生活带来了极大的影响;随着粮食产量的不断减少,粮食生产的质量、效率不断下降,对农业发展产生了极大的影响,甚至危及到人们的生命健康[2]。

3 生态清洁小流域治理的有效措施

3.1 加强对水生态治理工作的重视程度

其中,自然恢复是指根据区域生态环境的现状,充分发挥其自动清洗的作用,充分发挥其对自然生态资源的开发;在不同的植物生长时期,可以有效地恢复周围的生态环境。在此期间,应加强对自然环境的关注,及时处理各类病害,强化防治措施。其次,进行人工恢复,是指工作人员按照本地植物的基本特征,利用人工饲养的方法,对周围地区的植被进行恢复;加强对生态环境的管理。特别是在坡度高、土壤贫瘠的地区,进行人工恢复可以增强植被覆盖范围,提高植被的生长效率,并强化水土流失;确保了植株的生长和生长,为当地工人创造了更好的经济利益[3]。

3.2 河湖水系治理

根据乡村振兴发展条例,分为重点村和一般村;针对重点村庄,开展水系布局,整合地质结构、原始原则、村庄特色、文化内涵等因素,打造符合乡村振兴发展精准定位的有效水系;可以根据实现生态清洁小流域的功能来设计一般的村庄供水系统。

农村河流生态治理的重点应是多样化环境要素的维护和建设、水生动植物的恢复和生态景观美化。(1)多样化河流环境要素的维护应保持河流的原始地貌和自然形态,并尽量保存气候条件较好的流域和池塘湿地公园;(2)河道环境要素的多样化建设应考虑河道形状、地形等多种因素,适当调整河道的曲流曲折性。断面形式宜为陡坡或小复合,近海河滩、池塘湿地公园(如图1所示)、人工岛等应根据人工结构进行公示:河道边坡防护应以纯天然土层护坡为主,应修建需要护坡的河道,首选天然石材作为护坡原材料,以减少人工材料的使用。(3)应根据适当的人工控制方法,加快水生动植物的修复。(4)在原有园林绿化的前提下,河道生态园林绿化应合理布局乔木、灌木、草类,充分发挥环境保护、面源阻断、净化等服务。

图1 荷塘湿地

3.3 水域环境修复

河流生态修复包括疏浚、水生态植物培育、爆炸和氧化系统软件、生物膜分离技术和生态净化处理。

(1)定期开展河道泥沙疏浚,可与河道整治、线路污泥处理等项目紧密结合。疏浚泥沙是清除淤泥和改善水质的措施之一。它可以消除淤泥中的腐殖质,增加河流断面,提高水位,大大提高水环境容量,增强河流的污水接收能力,修复水生花卉,重建水生生态系统软件,为促进水环境治理的改善创造必要条件。

(2)水体中有100多种生态绿色植物,包括挺水植物、沉水植物、漂浮植物和漂浮植物。常见的挺水植物有生美人蕉、黄菖蒲(如图2)、旱伞草、花叶芦竹、水菖蒲等,浮叶植物有睡莲、萍篷草。浮叶植物包括荷花、浮萍,沉水植物包括苦草、金鱼藻、水盾草、篦子眼子菜、马来眼子菜等。浮生植物包括香菇和柠檬草。

图2 黄菖蒲

(3)爆炸性气体充氧操作系统是生物生态水体修复技术的重要组成部分,用于向水体中添加溶解氧。它是微生物繁殖、认证和刺激的最基本的生存环境。向水体中引入足够的溶解氧,可以使断裂的生物链得到很好的修复,然后根据水体状态逐步创建更完善的生态系统软件。

(4)生物膜分离技术一般用于水质较差的河流污水的净化。关键是利用生物接触氧化法原理处理废水。作为一种固定化酶废水处理工艺,应以附着在介质中的生物膜为主导因素来净化和处理有机废水。它具有活性污泥和生物膜的优点。

(5)根据湿地公园自然生态系统中物理、有机化学和生物的协同效应,废水可以被净化。生物毯生态修复技术是近年来在水体生态修复中应用新技术的一项突破,可以为水体中的好氧和兼性微生物提供更好的栖息地和繁殖场所,从而溶解河流水体中的有机化合物、N、P类等。

3.4 自然生态恢复

在一个生态干净的小流域里,植物能起到自我恢复作用。为了改善土壤的保育作用,应确保本区域的林木密度和植被的良好生长。在这段时间里,如果植物的生长被破坏或者水质被污染,那么恢复起来就会花费很长的时间。所以,要防止气候,气候,湿度;根据温度、病虫害等因素,采取有效措施,严格执行有关制度,强化宣传;组建水土保持综合整治团队,加强地方生态、林业、水利等方面的监管与扶持。同时,要加强对山区的管理和管理,加强保护,防止砍伐、破坏山地、放牧和放牧,为树木的生长提供安全、有利的条件,促进自然生态的恢复[4]。

3.5 人工生态处理

在林地和草地面积较少的地方,应大力发展水源涵养林。通过对周边地区和植株的生长特征的调研,对优质树种进行了重新培育;在坡面大、土壤条件差的地区,为了增加森林覆盖率,必须进行人为恢复,从而促进人工生态管理的发展与执行。为此,应通过实施相应的对策,来改善管理的效果与品质,并逐渐健全和健全人工的环境管理制度与管理方式。另外,利用林木来提高经济价值。所以,必须在小面积的小河流中,尽可能的选取坡度较小、靠近村庄的小块地,并根据当地的气候、土壤特性来栽植树种,以便于村民的日常经营,并能有效的提高植株的存活率;通过增加果树的果品生产,可以增加经济效益,促进当地的生态环境和防治水土流失。同时,要选择具有优良品种,根系发达,生命力强的品种,并在田间栽培地区进行绿化。按不同作物的不同生长方式及不同的生长需求,可使小流域土壤环境质量得到较好的控制,并能加快该地区植被恢复工作的开展。

3.6 农业面源污染治理

3.6.1 种植业面源污染管控

农业水污染监管策略基于源头控制、全程隔离和末端处理的整个技术处理路径。

(1)调整作物茬的合理分布,从结构和管理方面减少蔬菜作物有机肥和化肥的使用;高效、低毒、低残留肥料的营销和推广,以及害虫防治和细菌控制等生物防治示范,以尽可能避免使用农药。大力发展测土、配方施肥和秸秆综合利用技术;大力推广标准化滴灌技术,减少灌溉定额。

(2)上海地区是长江中下游典型的平原河区。该地区纵横交错的运河和广阔的水系,可以将现有的运河改造成生态运河,以阻挡溶解的硝酸盐和其他污染物。

(3)末端处理是根据农牧业废水进入河道末端后的环境污染程度进行的。利用附近未利用的水塘或低洼水塘改造成具有净化处理效果的湿地植物或净化处理塘,对农牧业废水进行深度处理。

3.6.2 畜禽养殖管控

工业化畜禽养殖业的环境污染监管包括预防、开发利用和治理两个层面。室外养殖区的灌溉水和水污染降水排入大型养殖场的湿地公园处理后,收集的水再用于室内养殖区和室外养殖区牲畜养殖。此外,牲畜产生的生活污水被连接到污水处理站进行处理,养殖区的牲畜粪便被收集用于堆肥和气化。

对于非工业化户粪立即还田的现状,关键是从源头进行监管,减少全程,进行末端治理。应系统合理地将根本原因与粪便和尿液分离,粪便和污水可结合区域内小型养殖场的集中处理。实施种养结合的生态养殖业,连接种养产业共享发展安全通道,延伸产业链,促进废弃物回收利用。整个过程的减少是由于优化了靠近粪便和污水返回农田的水渠,并创建了一条具有消化和吸收污染能力的生态水渠。根据水渠的吸收和溶解作用,减少了粪便和污水返回农田对周围水体的影响。末端处理是在粪便污水回田的附近水系进行区域水体生态修复,建设水榭生物和生态岛(床)净化处理区(如图3所示),合理阻断和缓解粪污回田径流对河流环境的污染,确保附近水系基本稳定。

图3 生态浮岛

4 结论

生态清洁小流域是一种将水资源保护、源污染控制、农村垃圾和生活垃圾治理相结合的新型综合管理模式。由于当前区域的经济状况、专项资金的管理方法和资金的规模等因素,使得单一部门的综合治理工作难以进行。本文着重于小流域生态清洁小流域的水土保持,并在小范围内进行投资。该项目的主要目的是:通过治理局部水土流失,改善人居环境,促进人与自然的和谐共处,使水土资源得到有效地保护和利用,确保经济和社会的可持续发展。小洼村生态清洁小流域工程项目采取了工程和植被相结合的方法,在一定程度上减轻了水土流失,改善了生态环境,取得了明显的生态、经济和社会效益[5]。

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