基于沱湖某区域水环境治理生态修复方案技术研究

基于沱湖某区域水环境治理生态修复方案技术研究

李茴,彭香玉,郑晨

武汉中科水生生态环境股份有限公司  湖北省 武汉市430064

摘要：随着人们对水环境及水资源要求的提高，水污染已引起各方面的重视，近年来国家投入大量的人力物力及财力进行水污染防治工作，其中生态修复在水环境综合治理中显得尤为突出。生态修复工程可以改善河道水生态环境，提升水体自净能力，恢复河道水域生态系统功能。本文以沱湖某区域水环境治理生态修复工程为例，采用生态修复技术，利用人工湿地对其进一步处理，从生态拦截、人工湿地等方面进行探讨，为流域综合治理提供一定的参考。

关键词：生态修复 人工湿地 生态沟渠

1引言

水是生命之源，但中国乃至世界水资源都极其有限，同时随着我国经济高速增长，城市化水平不断提高，水污染问题日益严重[1~2]。据全国环保总局公报显示，2006年全国地表水总体水质属中度污染。在国家环境监测网实际监测的745个地表水监测断面中Ⅰ~Ⅲ类，Ⅳ类、Ⅴ类水质的断面比例分别为40%、32%和28%[3]。我国水污染状况已到了十分危急的地步，严重的制约了经济的发展。现在水污染已引起了各方面的重视，国家也已投入大量的资金进行水污染的治理以及水处理技术的开发。2021年国家《重点流域水生态环境保护“十四五”规划》在沱湖设置了沱湖湖区国控断面。本文以沱湖某区域水环境治理生态修复工程为例，采用生态修复技术，利用人工湿地对其进一步处理，从生态拦截、人工湿地等方面进行探讨。

2研究区域概况

本次研究的区域位于安徽省东北部，淮河中游下段，地跨淮河两岸，地处东经117º25′～118º04′和北纬32º34′～33º20′之间。该县总面积1428km2，人口68.85万，辖14个乡镇，1个省级经济开发区、1个省级自然保护区、1个省级森林公园、216个村。沱湖北纳沱河、北沱河、唐河、马拉沟等来水，东部经新开沱河接怀洪新河，由双沟和下草湾引河泄入洪泽湖，总流域面积3073km2。

3现状调查与评价

3.1水质情况

2021年1~6月沱湖湖区断面水质监测结果显示，2月、5月、6月沱湖湖区断面水质均超过Ⅲ类标准，主要超标因子为化学需氧量、高锰酸盐指数、总磷、总氮[4]。

表1  2021年1~6月沱湖水质监测数据

3.2水体富营养化状况

根据《沱湖湖泊生态安全调查与评估报告》，2018年沱湖水体总体处于轻度富营养状态，综合富营养化指数为58.67。其中夏季及秋季富营养化指数较高，水体总体处于中度富营养状态，冬季富营养化指数最低，总体处于中营养状态。沱湖自然保护区核心区富营养化水平最低。

3.3底泥状况

根据《沱湖湖泊生态安全调查与评估报告》，沱湖底泥状况如下表。

表2  2021年沱湖底泥监测数据

4生态修复设计方案

4.1生态修复工程

生态修复技术是指采用物理、生物和生态等措施，在不违反自然规律的条件下，重点利用水体自净能力对水环境进行修复，最终达到水体既能满足生活生产需要，又能保持水生态系统自维持状态[5]。 生态湿地基于“生物操纵”原理，针对不同的水体水质问题，通过科学搭配水生生物，构建复合型水生植物系统、噬藻型浮游生物系统、自净型底栖动物系统、生物操控型淡水鱼类系统、底泥健康型微生物系统等，形成良好的草型水体正反馈系统，恢复和提升水体对污染物的消纳能力，使水体最终达到清澈、透明、无异味的水质要求[6] 。

4.1人工湿地建设工程

湿地主要是将动物、植物、微生物等进行组合的有机整体[7]。通过建立完整的人工湿地，能够提高河道水资源调控性能，提高河道的生态治理效果，从而改善区域的气候。该项目在居民区、农业种植区入河口区域借助原有地形，建设人工湿地，人工湿地总建设面积约40万m2。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，对入湖污染进行净化处理。结合项目地形特征、景观要求、污染负荷、水质目标要求等，本项目以表面流人工湿地作为湿地建设工艺。

4.2生态沟渠建设工程

生态沟渠不仅具有沟渠应有的排水灌溉能力，还通过特有的植物-底泥-微生物系统，经过植物吸收、泥沙拦截和微生物分解等物理化学作用，强化去除农田灌溉尾水中的 N、P[8]。

在沟渠、涵管入湖区域建设生态沟渠建设工程，通过沟渠拦截径流和泥沙，植物吸收、沉积物吸附和微生物降解作用，实现生态拦截降解氮磷的功能。

5水质目标分析

通过项目实施，使工程范围内的浅水区水域水质达到Ⅲ类水，促进沱湖湖区国考断面水质达到地表水III类水质要求。

6结语

在对沱湖生态修复项目的设计中主要运用了生态修复技术，并融合生态沟渠和人工湿地技术，对现状水体进行生态修复，从而使其成为既具有良好生态系统，又具有一定社会经济效益的生态湿地。通过该项目的实施，不仅能建立具有景观性的生态湿地系统，恢复动植物良好的生长环境，建立稳定的生态群落结构，还能削减入湖污染总量，提升入湖水质，进而改善沱湖水生态环境。

参考文献

[1]张凯松,周启星,孙铁珩.城镇生活污水处理技术研究进展[J].世界科技研究与展望，2003,25(5):5~10.

[2]周启星,黄国宏.环境生物地球化学及全球环境变化[M].北京:科学出版社,2001.

[3]2006年中国环境状况公报.国家环保总局.2006.

[4]五河县沱湖新开沱河闸西侧区域生态恢复工程可行性研究报告.五河县沱湖省级自然保护区管理处.2022.

[5]邹林君,李颖,范艺巾,等.大理市洱海周边农村发展与洱海生态保护研究-基于乡村振兴战略视角[J].乡村科技,2019(13):54-55.

[6] 卢中辉,余斌,张辉,等.洱海流域农业面源污染与水环境变化的关联分析[J].华中师范大学学报(自然科学版),2017,51(2):215-223.

[7]于坤烁.城市河道生态治理及环境修复对策探析[J].水利规划与设计,2016(6):30-31.

[8]张树楠,肖润林,刘锋,等.生态沟渠对氮、磷污染物的拦截效应[J].环境科学,2015,36(12):4516-4522.