【文章內(nèi)容簡介】 工程措施對工程進行調(diào)整，以少花費來達到防治環(huán)境污染的目的。所參考的生態(tài)學(xué)原理主要有：（1）生態(tài)適宜性原理和生態(tài)位理論 在工程設(shè)計時先調(diào)查湖區(qū)的自然生態(tài)條件，如土壤性狀、光照特性、溫度等，根據(jù)生態(tài)環(huán)境因子選擇適當?shù)纳锓N類，讓最適應(yīng)的植物或動物生長在最適宜的環(huán)境中，以發(fā)揮其最大的凈化功能和景觀效益。同時又要避免引進生態(tài)位相同的物種，盡可能使各物種的生態(tài)位錯開，使各種群在群落中具有各自的生態(tài)位，避免種群之間的直接競爭，保持群落的穩(wěn)定。（2）生物多樣性原理 根據(jù)生物多樣性和環(huán)境污染狀況存在著對應(yīng)的關(guān)系，利用生物多樣性指數(shù)來對環(huán)境的污染狀況作生物學(xué)的監(jiān)測。在水體治理中，通過投放、放養(yǎng)布置適當?shù)母黝惿?，通過各種措施為生物創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件， 最終使生物恢復(fù)到種類繁多而均衡，物流能流暢通，自我凈化修復(fù)能力 極強的潔凈狀態(tài)下的生態(tài)體系。（3）食物鏈原理 通過放養(yǎng)濾食性生物、食草魚、布置合適的水生植物種群體系，使湖中的有機污染物大部分被降解轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的無機物，一小部分被同化 合成為水生生物以水產(chǎn)品的形式從水體中捕獲采收取走，以達到降低污 染物濃度的目的。（4）生物間互利共生原理 利用生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的相生、相克關(guān)系，促使清潔狀態(tài)良性循環(huán)系統(tǒng)中出現(xiàn)的生物種類生長，通過捕食作用使種群內(nèi)生物的數(shù)量保持在一個合適的范圍內(nèi)，并使生物多樣性保持在一個較高的水平上。 工藝方案論證與選擇本著既要保障河水水質(zhì)安全，又要促進經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定原則， 在河流綜合整治過程中需采取科學(xué)的治污之路，即從流域內(nèi)每一條匯水 河流入手，按照目標、總量、項目、投資四位一體的小流域控制思路， 實施“治”、“用”、“保”并舉策略，綜合運用經(jīng)濟、法律、科技和必要的行政手段，注重發(fā)揮市場機制、宏觀管理機制和公眾參與機制的作用，全面推進流域內(nèi)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、清潔生產(chǎn)、污染 治理、污水資源化、生態(tài)保護和建設(shè)等各項工作，扎實推進流域污染綜 合治理。所謂“治”，即污染治理。是指以循環(huán)經(jīng)濟理念和工業(yè)生態(tài)學(xué)為指導(dǎo)， 綜合采用結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔生產(chǎn)、末端治理、環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、面源污染治理、清淤疏浚等全過程污染防治措施，解決流域內(nèi)環(huán)境污染問題。所謂“用”，即行政轄區(qū)內(nèi)水資源的充分循環(huán)。是以節(jié)水為基礎(chǔ)，因 地制宜，分類指導(dǎo)，充分利用閑置荒地及廢棄河道，建設(shè)中水調(diào)蓄設(shè)施， 合理規(guī)劃污水回用工程，最大限度地實行水資源的流域內(nèi)循環(huán)，減少污 水排放量。所謂“?！保戳饔蛏鷳B(tài)修復(fù)與功能強化。是在污染治理和污水資源化的基礎(chǔ)上，采用濕地建設(shè)、水土保持、小流域開發(fā)治理、自然保護區(qū)建設(shè)等生態(tài)修復(fù)、重建技術(shù)，對流域的生態(tài)恢復(fù)過程進行強化，使之向 提高自凈能力、改善水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)自身應(yīng)有生態(tài)功能的有利方 向盡快轉(zhuǎn)變。按照某市環(huán)保要求，濁漳南源河水水質(zhì)應(yīng)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB38382002）IV類標準。對流域的生態(tài)恢復(fù)過程進行強化，使之向提高自凈能力、改善水質(zhì)與生態(tài)環(huán)境、恢復(fù)自身應(yīng)有生態(tài)功能的有利方向盡快轉(zhuǎn)變，改善當?shù)厮h(huán)境才是流域水污染綜合治理的根本。從治理技術(shù)的內(nèi)在屬性和特點上來講，污染河流的凈化技術(shù)一般分為物理/化學(xué)技術(shù)和生物/生態(tài)技術(shù)。物理/化學(xué)技術(shù)是目前在城市河道治理中比較常用的應(yīng)急技術(shù)，主要 有河道曝氣、底泥輸浚、引水沖污和投加化學(xué)藥劑等。物理/化學(xué)技術(shù)短 期效果好，但是費用高，只能處理小型河流或者景觀價值較高的河流， 對環(huán)境有一定的副作用，生態(tài)效果不理想，難以長期應(yīng)用。生物/生態(tài)技術(shù)目前主要有生物過濾、人工濕地、滯留塘、多自然河 道和植物浮床等。（1） 生物過濾技術(shù) 生物過濾技術(shù)屬于污染河流的強化治理技術(shù)，特別適合于嚴重污染河流支流的水質(zhì)凈化。生物過濾技術(shù)結(jié)合了生物膜的降解特性和填料的 過濾作用，既具有生物膜處理技術(shù)的處理效率和抗沖擊負荷較高的特點，又具有過濾技術(shù)的穩(wěn)定性（對不同種類及大小的污染物，在不同環(huán)境條件下都具有一定的去除能力），技術(shù)的適用性和持續(xù)性比較強；生物過濾 技術(shù)還可以通過對運行條件的調(diào)整，實現(xiàn)多種污染物去除功能（如脫氮 除磷等）。（2） 強化人工濕地技術(shù) 濕地是陸地和水體之間的過渡地帶，具有獨特的生態(tài)結(jié)構(gòu)和功能，是自然環(huán)境中自凈能力很強的區(qū)域之一。人工濕地可以利用天然或人工 構(gòu)筑水池或溝槽，在底面鋪設(shè)防滲層，并充填一定深度的土壤和填料組 成填料床，表面種植一些生長快速的耐水植物（如蘆葦、香蒲等），形成 一個含多種基質(zhì)和生物的獨特生態(tài)環(huán)境。因而人工濕地是一種良好的污 染河水的生態(tài)凈化技術(shù)。根據(jù)水流方式，人工濕地可以分為潛流(SSF)和表面流(FWS)兩種。 其凈化機理主要有：；；； ；。在具體的應(yīng)用中，可以通過選擇不同的基質(zhì)（土壤和填料），根據(jù)實 際情況種植不同的植物，利用系統(tǒng)中不同基質(zhì)、植物、微生物和動物形 成的獨特生態(tài)環(huán)境，對污染河水進行凈化。（3）滯留塘技術(shù)滯留塘技術(shù)在國外的應(yīng)用和研究最早出現(xiàn)于 20 世紀 60 年代，并逐 漸受到重視。在美國、加拿大、日本等國已大規(guī)模應(yīng)用于控制暴雨徑流 污染和污染河流的自凈能力強化，并形成了成熟的應(yīng)用技術(shù)，獲得了大 量的設(shè)計、運行和管理經(jīng)驗和參數(shù)。在國內(nèi)也有很多類似的河道穩(wěn)定塘 應(yīng)用，河流滯留塘技術(shù)通過直接在河床上建堰攔水，可以延長河水在單位距離上的停留時間，促進顆粒污染物的自然沉降，提高河水的透明度；可以利用河灘、河岸以及塘內(nèi)的植物吸收和微生物吸附降解作用，降解 河水中的有機污染物，削減氮磷等誘發(fā)水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)；可以利用 攔水堰上的跌水，加強河水自然復(fù)氧，最終提高單位距離上的河流自凈 能力。河流滯留塘技術(shù)相對易于實施，管理簡單，比較適合于河灘寬闊 的小型河流的污染治理和修復(fù)。（4）多自然型河道技術(shù)“多自然型生態(tài)河道”即指“多種動植物及微生物可以共存、繁殖的河 道”。構(gòu)建多自然型的生態(tài)河道主要通過河道環(huán)境條件的天然模擬和強化， 在再生河道生物群落的同時,創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境與自然景觀。天然河道是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，由不同的生物群落所組成。河道物理結(jié)構(gòu)廣義上可分為：水體的河床部分（水生生物區(qū)）、河灘部分（水交換區(qū)，兩棲區(qū)）和受水影響的河岸區(qū)。構(gòu)建多自然型的生態(tài)河道，即 從這三個層次上通過環(huán)境條件的天然模擬和強化，營造適于各種生物棲 息繁衍的環(huán)境條件，再生各種生物群落，恢復(fù)和強化河道的自凈能力，重建河道良好的生態(tài)系統(tǒng)。（5）植物浮床技術(shù) 植物浮床技術(shù)的核心是將植物種植于水體水面上，利用植物的生長從污染水體中吸收大量污染物質(zhì)(主要為氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì))，并通過收獲植物體的方法將其搬離水體。還可以在植物根部放置軟性填料，進一步 促進植物生長，去除水中污染物質(zhì)。北京市在永定河上利用植物浮床技術(shù)，對水體的修復(fù)效果良好，同時營造出美好的景觀效果。但是植物浮床技術(shù)費用較高，且適用性有所限制。（6）其他 包括投加生物制劑和生物操縱法等，主要是通過在人工條件下強化微生物對污染物質(zhì)的降解能力，來達到凈化水質(zhì)的目的。 生物/生態(tài)技術(shù)的主要優(yōu)點：（1） 基建、運行費用低，管理方便，經(jīng)濟可行。生物/生態(tài)技術(shù)可 以利用太陽能作為污染凈化系統(tǒng)的能源，通過微生物和動植物的自然生 長來降解、吸收、轉(zhuǎn)移河水中的污染物。較少需要輸入人工的能源和物 質(zhì)。其次，微生物和動植物在一定條件下都能按照一定規(guī)律自行生長繁 殖，發(fā)揮水質(zhì)凈化作用，較少需要人為管理以維持凈化系統(tǒng)的運行。（2）副作用小，對環(huán)境沒有危害或者危害很小。生物/生態(tài)技術(shù)利用 自然界原有的或者經(jīng)過略微改造的生物，而非人工物質(zhì)來凈化河水，環(huán) 境相容性好，不存在對環(huán)境的二次污染。穩(wěn)定的河水生物/生態(tài)凈化系統(tǒng) 其內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)換和能量流動處于平衡狀態(tài)，各種生物之間相互依存， 相互制約，不容易對外界環(huán)境造成沖擊。（3） 能自我調(diào)整，適應(yīng)環(huán)境的變化。微生物有很強的變異能力， 植物也具有一定的自我調(diào)節(jié)能力，因此當河水的污染物發(fā)生改變時，生 物/生態(tài)技術(shù)在一定程度上仍舊能夠發(fā)揮水質(zhì)凈化作用，同一種技術(shù)對不 同類型的河流水質(zhì)污染有較好的適用性。（4）可與親水景觀建設(shè)相結(jié)合，外在表現(xiàn)形式自然親切，更富人性 化。生物/生態(tài)技術(shù)利用天然的生物，而非人工的化學(xué)物質(zhì)或機械等來凈 化河水，能較為容易地與原有自然環(huán)境相融合。由于具有以上優(yōu)勢，生物/生態(tài)技術(shù)在污染河流治理中得到越來越多重視和實際應(yīng)用。 攔水設(shè)施根據(jù)濁漳南源河道的地形地貌特點及濕地工程水力需要，需要建設(shè) 攔水設(shè)施對污染河水進行截蓄。水閘是一種低水頭的擋水和瀉水建筑物。水閘按其結(jié)構(gòu)型式可以分 為開敞式水閘、涵洞式水閘、灌注樁閘、裝配式水閘、浮運式水閘、翻 板閘、浮體閘和橡膠壩。㈠ 橡膠壩 橡膠壩是以高強力合成纖維為受力骨架，用合成橡膠粘合制成壩袋，錨固于閘底板上，充水或充氣形成的擋水壩。橡膠壩適宜建設(shè)在水流平 穩(wěn)、泥濁漳南源漂浮物較少、無推移質(zhì)的河渠上。橡膠壩與普通水閘相比較， 其主要特點如下： 節(jié)省三材 橡膠壩以合成纖維織物和合成橡膠制成的薄殼柔性結(jié)構(gòu)代替鋼、木及混凝土結(jié)構(gòu)。由于不需要建設(shè)中間閘墩、工作橋等水上鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)，并簡化了水下結(jié)構(gòu)。因此，三材用量顯著減少，根據(jù)估計本工程橡 膠壩比普通水閘節(jié)省鋼材 50%，水泥 50%，木材 60%以上。造價降低 橡膠壩比普通水閘投資減少 30%。阻水作用小 橡膠壩壩袋強度與壩高即擋水高度有關(guān)，與壩袋長度即跨度無關(guān)，因此無需建中間閘墩，壩袋泄空后僅留一層薄層膠布平貼在閘底板上，基本上沒有改變原來河床斷面，有效過水面積大，水流條件好，即使遇到特大洪水，也不必擔(dān)心閘門啟閉機架、工作橋或已提升的閘門的阻水 作用。止水效果好，抗震性能強 由于橡膠壩是柔性結(jié)構(gòu)，與周邊貼得很緊密，基本上是滴水不漏，壩體結(jié)構(gòu)輕，富有彈性，抗震性能好。施工期短 橡膠壩在工程加工制造，而后運到施工現(xiàn)場安裝，大大加快了施工速度，建筑材料的運輸量小，錨固結(jié)構(gòu)和壩袋安裝也較簡單，由于整個 結(jié)構(gòu)相對簡單，三材用量少，工期也大大縮短。操作靈活、維護費用低 橡膠壩是用水泵充水來調(diào)節(jié)壩高，一人在管理房內(nèi)即可操作。由于橡膠壩沒有復(fù)雜的機器和活動運轉(zhuǎn)部分，不像鋼閘門要涂防銹漆及啟閉 機器的維護，所以管理費用較低。橡膠壩的構(gòu)造簡單，施工方便，工期短，造價低，自重輕，跨度大， 壩體阻水影響小，擋水時止水效果好，不漏水，抗震性能好。缺點是壩 袋的堅固性較差，易老化，耐久性較低，管理維修相對困難。近年來， 橡膠壩在我國城鎮(zhèn)河湖建設(shè)中發(fā)展迅速，在防洪、供水、美化環(huán)境等方 面發(fā)揮著良好的作用。在薛城大濁漳南源的上游河道上，已經(jīng)成功建設(shè)了泰 山、張橋和華眾三座橡膠壩，新薛河人工濕地水質(zhì)凈化工程中也建設(shè)了 橡膠壩，這些已建成的橡膠壩在河水的截蓄導(dǎo)用及河水凈化中已發(fā)揮出 良好的作用。㈡、節(jié)制閘節(jié)制閘為調(diào)節(jié)上游水位，控制下泄流量的水閘。天然河道的節(jié)制閘稱為攔河閘。渠道的節(jié)制閘利用閘門啟閉，調(diào)節(jié)上游水位和下泄流量， 以滿足向下一級渠道分水或控制、截斷水流的需要。節(jié)制閘常建在分水 閘、泄水閘的稍下游，以利分水和泄水；或建在渡槽、倒虹吸管等的稍 上游，以利控制輸水流量和事故檢修；并盡量與橋梁、跌水、陡坡等結(jié) 合，以取得經(jīng)濟效益。渠系節(jié)制閘的過水寬度要與上、下游渠道寬度相適應(yīng)，以利于連接。 當采用輪灌時，節(jié)制閘上、下游渠道的設(shè)計流量相同，下游水位即為與 設(shè)計流量相應(yīng)的渠水位；當采用續(xù)灌時，節(jié)制閘上下游設(shè)計流量不同， 水位需取相應(yīng)流量的渠水位，但下游水位需計及下一級節(jié)制閘壅水的影 響。渠道節(jié)制閘多用開敞式，閘檻高程宜與渠底相平，采用平底寬頂堰， 閘下消能防沖工程都比較簡單，始流狀態(tài)可依靠護坦上置的消力墩擴散 水流，撞擊消能。上下游翼墻力求平順，常采用扭曲面過渡，以減少水 頭損失。在平原圩區(qū)的河渠上，在短距離內(nèi)設(shè)置兩個節(jié)制閘，俗稱套閘，分 級擋水，可起簡易船閘的作用，既可解決好內(nèi)外的交通運，又可起到防 洪排澇和控制水位的作用。節(jié)制閘的組成、結(jié)構(gòu)及設(shè)計要點等與一般水 閘相同。橡膠壩對地基要求不高，構(gòu)造簡單，施工方便、造價低，且塌壩后 不縮小河道行洪斷面，不阻水，可通過控制壩高來調(diào)節(jié)河道水位。因漳河南源雨季行洪任務(wù)較重，經(jīng)比較后，本工程擬在濁漳南源河道內(nèi)建設(shè) 橡膠壩進行攔水。由于河道攔水設(shè)施的建設(shè)可以實現(xiàn)河水的攔蓄，并形成具有較長停留時間的河道生態(tài)滯留塘系統(tǒng)，河道內(nèi)水深較淺處生長水花生、水蓼等 濕生植物，水深較深處有輪葉黑藻、眼子菜、金魚藻、苦草等沉水植物。 通過河道滯留塘中的物理沉淀作用去除污水中的懸浮物，并通過塘內(nèi)的 藻類、微生物、漂浮植物、沉水植物等的生物作用去除部分有機污染物、 氮和磷，并可通過植物的光合作用對污水進行充氧。 生態(tài)滯留塘氧化塘是一類利用水體自凈能力的處理工藝，具有良好的污染物去 除效果，是污染河水預(yù)處理常用的一種生態(tài)工藝。作為污水生物處理技 術(shù)，氧化塘具有一系列較為顯著的優(yōu)點：（1）能夠充分利用地形，工程簡單，建設(shè)投資省，在建設(shè)上也具有 周期短、易于施工的優(yōu)點。（2）能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化，使污水處理與利用相結(jié)合。（3） 污水處理能耗少，維護方便，成本低廉。 生態(tài)滯留塘作為氧化塘的一種，是一個菌藻共生系統(tǒng)，利用細菌和藻類等微生物的共同作用處理污水，其對污水的凈化過程與自然水體相 似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施，其具有基建投 資低、運行管理簡單、經(jīng)濟等優(yōu)點。生態(tài)滯留塘是主要靠塘內(nèi)藻類的光 合作用供氧的，它的水深較淺，一般 ～，陽光能直接射透到池底， 藻類生長旺盛，加上水面風(fēng)力攪動進行大氣復(fù)氧，全塘水呈現(xiàn)好氧狀態(tài)。 生態(tài)滯留塘內(nèi)的生物種群主要有藻類、茵類、原生動物、后生動物、 水蚤等微型動物。菌類主要生存在水深 的上層，濃度約為 1108～5109 個/mL，主要種屬與活性污泥和生物膜相同。原生動物和后生動物的種屬數(shù)與個體數(shù)，均比活性污泥法和生物膜 法少。水蚤捕食藻類和菌類，本身則是好的魚餌，但過分增殖會影響塘內(nèi)菌和藻的數(shù)量。藻類的種類和數(shù)量與塘的負荷有關(guān)，它可反映塘的運行狀況及處理效果。若塘水營養(yǎng)物質(zhì)濃度過高，會引起藻類異常繁殖，產(chǎn)生藻類水華，此時藻類聚結(jié)形成蘭綠色絮狀體和膠團狀體，使塘水渾濁。塘內(nèi)水深較淺處種植水鱉、浮萍等漂浮植物，水