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湿地生态修复方法

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湿地生态修复方法

湿地生态修复方法范文第1篇

我国城市小型湖泊众多,且这些小型湖泊多与城市河道相连,受城市河道污染的影响水质往往较差,水体富营养化程度较高,对城市居民的生活质量及城市景观均造成了不良影响。而如何脱氮除磷、控制藻类生长是实现这些小型湖泊生态恢复与水体保护的关键。

目前,国内外对城市小型湖泊的生态修复较多的关注在修复措施研究[2-6],而从流域划分角度对城市小型湖泊修复方式的研究还较少。笔者基于流域划分角度,提出可将湖泊划分成不同修复单元,再根据各单元的特征采取低成本的合适措施来进行水体生态系统修复。

1修复单元划分

很多城市小型湖泊的污染状况往往是由周边污染源决定的,要治理某个具体的受污染湖泊,首要任务是要调查受污染水体的流域状况和污染源组成,从而为后期修复措施的制定提供决策依据。根据相关研究,笔者认为可将湖泊划分为入湖渠道、入湖口、湖区、岸边带4个修复单元来进行生态修复。

2不同修复单元的修复方式确定

2.1入湖渠道修复方式

入湖渠道为湖泊的主要污染来源,污染物源自于周边的生活污水、工业废水、农业面源污染等,这些污染物中往往悬浮物及漂浮物较多,对该单元进行修复时要采用物理修复与生物修复相结合的办法。首先要测量入湖渠道的河床高程变化,测定入湖水流量的变化情况,在水流量变化较大区域可逐级布置一些阶梯型溢流堰,从而增加水体DO含量,提高水体的自净能力;在水流平缓区域可设计一些生态浮岛,并逐段布置一些栅格网,收集水体中的悬浮物和漂浮物,以从源头控制入湖泊的污染负荷。

2.1.1修建溢流堰

水体在流动过程中本身蕴涵了巨大的能量,如果能充分利用此自然能量来增加水体DO含量,将是一种理想的无能耗增氧措施。水体流经闸、堰等泄水建筑物时,由于水流的强烈紊动和掺气,会使水体的DO含量明显增加。可利用入湖渠道的特殊地形特征,分级、分段修建溢流堰,通过改善水体的流经形态,提高水体DO含量,从而达到改善水质的目的。如南京仙林大学城三用河在下游一段河道(长度为150cm)以石棉瓦为材料搭建了3个不同坡度的阶梯型溢流堰,其对水体水质的改善效果见表1。.由表1可见,经过150cm的阶梯型溢流堰后,三用河水体中DO含量大量增加,高锰酸盐指数、NH3-N含量均有所降低,TN、TP也得到了一定的去除。与倾角为30°、60°的溢流堰相比,倾角为45°的溢流堰堰体坡度适中,水流较快,流经的水体能与堰体充分撞击,水、气接触面积最大,水体DO含量增加也最多。故对应的出水水质最佳。另据研究,溢流堰坝体材料可选取橡胶坝等,因为橡胶坝既有利于新生物膜的着生,又有利于衰老生物膜的脱落[7]。

2.1.2修复河道底泥

河道底泥是水体生态系统的重要组成部分,沉积在底泥中的氮磷等营养元素、重金属和难降解有机物在一定条件下会重新释放出来,影响上覆水水质,造成二次污染。此外,底泥是底栖生物的主要生活场所和食物来源,其中的污染物可直接或间接对底栖生物或上覆水中生物产生致毒、致害作用,并通过生物富集、食物链放大等过程进一步影响陆地生物和人类健康[8,9]。

河道底泥的修复方式主要有物理、化学和生物修复等,与物理、化学修复法相比,生物修复法具有节省费用、不破坏原有生态、去污效率高等优点,因此得到了广泛运用。其中原位生物修复成本低廉但相对修复效果较差,适合于大面积、低污染负荷底泥的修复;异位生物修复主要应用于河道疏浚后底泥的处理,其修复效果好但成本很高,适合于小面积、高负荷污染底泥的修复[10]。对于大多数城市小型湖泊来说,原位生物修复是较符合实际情况的经济实用的底泥修复方式。目前,原位生物修复相关研究热点主要集中在底栖动物对底泥的分解及利用方面。寡毛类动物中的颤蚯蚓、水丝蚓和一些蚊蝇的幼虫等底栖动物能适应厌氧的底泥环境,通过筛选和引种适宜的品种,利用专门的网箱,将培养好的耐低DO的底栖动物放入湖泊中适当区段,可以消解底泥中的有机碎屑等污染物,有效修复底泥,提高湖泊水体的自净能力。

2.1.3设置人工生物浮床

人工生物浮床又被称为“生物浮岛”、“生物浮床”,是按照生态系统自身运行规律,人工把水生高等植物、陆生或湿生植物以浮床为载体种植到受污染的水面,通过植物根部的吸收、吸附作用和物种竞争相克机制,降低水体中的氮、磷及有机质含量等,同时可在植物根系营造出好养—厌氧微生物环境,从而有效改善水体的自净功能。而且,人工生物浮床的运用能兼顾水上景观的营造,有利于美化环境[11]。

以往很多的人工生物浮床制作材料多为泡沫、塑料等,床体制作方法简单,但可种植的植物数量有限,植物不易更新替换,且在水流较大的情况下植物易损毁。可使用聚氯乙烯(PVC)管做成浮床外框,在浮床底部用网兜包裹植物,然后将浮床以绳索固定在岸边,此法可保证种植的植物数量较多;同时对于部分生长迅速的植物可定期收获,既可带走部分营养物质,又可防止生长迅速的植物泛滥。南京仙林大学城三用河中设置了以黑麦草和酸模为研究对象的人工浮床,试验段河道水质得到了显著改善,恶臭现象明显减轻,其中酸模对TN、NH+4-N的去除率分别达92.40%、97.00%,均比对照组高4.47、1.10倍,TP、COD浓度分别较试验初期降低了79.17%、86.63%[12,13]。

人工生物浮床种植植物的选取原则是生长速度快,吸污效果好。目前常用的有凤眼莲、喜旱莲子草、黑麦草、芦苇、荻、稗草、水稻、香根草、牛筋草、香蒲、菖蒲、石菖蒲、水浮莲、海芋、土大黄、水芹菜、雍菜(俗称空心菜)、芝麻花、旱伞草、灯心草等。

2.2入湖口修复方式

入湖口是连接入湖渠道与湖区的重要水域,一般水深较浅,长期接受外源污染较重,湖底的淤泥深厚。故对入湖口的生态修复注重通过底泥污染状况的改善来提高水体自净能力。#p#分页标题#e#

入湖口的修复方式一般为在入湖口布置潜水型溢流坝,在坝内区域布置人工湿地(见图1)。城市图1小型湖泊的入湖口一般呈扇形,可在扇形区域较窄处布置潜水型溢流坝,降低入湖水体的流速,以减缓对下游人工湿地的冲击。溢流坝以内区域布置人工湿地,湿地填充基质可选用建筑上常用的砂石、砾石或工业废弃材料(煤渣、钢渣等),这些废弃物稳定性较好,且堆积后能形成多孔隙的基质,为水体中微生物的生长和繁殖提供良好附着载体,同时可起到物理吸附、生物吸附、过滤等作用。在基质上布局以挺水植物为主的植物群落,可考虑选择去污能力较强的水芹、水龙草、风车草、香蒲、菖蒲等。

有研究者在江苏省水环境试验平台建立的人工湿地中以风车草、石菖蒲、菱、金鱼藻、轮叶黑藻、苦草组成水生植物群落,并以不种植水生植物的人工湿地作为对照进行去污能力研究。结果表明,在进水流量为2.5m3/h、换水率达到75%的条件下,种植水生植物的人工湿地对进水中挟带的泥沙有很好的过滤作用,且同时能起到较好的氮、磷去除效果,当水力停留时间为8、12h时,种植水生植物组对TN的去除率分别为11.9%、21.5%,而对照组为5.3%、20.7%;在水力停留时间为12h时,种植水生植物组对TP的去除率可达34.8%,对照组为28.2%[14]。

2.3湖区修复方式

作为城市小型湖泊生态修复的重点区域,湖区水体修复的最终目的是逐步恢复以沉水植物为优势的水生植被群落,改善水体生态功能。水生植物是水体生态系统的重要组成部分,恢复水生植物群落是构建健康水体生态系统的基础和必要条件。

可通过人为创造一定的条件,来构建适合水体特征的合理水生植物群落。根据湖泊水体的污染状况来配置相应的水生植物,利用水生植物及其共生的微环境来去除水体污染物,降低水体悬浮物浓度,提高水体透明度及DO含量,从而为其他水生生物提供良好的生存环境,最终提高水体生态系统的生物多样性。

王文林等[15]在南京师范大学月亮湾水体生态修复试验区引种了几种不同种的水生植物,分别种植于2个独立的水质相同的围格中,经不同种水生植物净化后,水体中TN、TP、NH3-N以及叶绿素a含量均有所下降(见表2),但由4种植物构建的群落的水质净化效果显著高于由2种植物构建的群落。可见,城市小型湖泊水生植物群落的构建中,可根据湖泊水体的污染状态,以现有种为基础,合理引入不同种和数量的水生植物,构建拥有挺水、浮叶、沉水、漂浮植物,能随季节自我更替的完善的水生植物组合,以强化水生植物的去污能力,提高水体自净能力。需要注意的是,水生植物有一定的生命周期,应适时适度收割调控,在将一些营养元素输出的同时,也可减少由植物自然凋落腐烂分解而引起的二次污染。

生物填料、人工水草等仿生植物因比表面积大、反应形态好、运行成本低等优点[16],在城市污染水体的处理中也得到了一定的运用。其中以美国梅瑞地安水生科技公司研发并推广的阿科蔓(AquaMats)最为著名[17]。阿科蔓可提供巨大的生物附着表面积(1m2阿科蔓能够提供的表面积高达245m2),为微生物生长提供足够的附着载体,从而形成有利于微生物活动的微环境。杨涛等[18]的研究表明,在污染湖泊的治理中,利用仿生植物(人工载体)在自然水流条件下进行挂膜培养,载体上的生物膜逐渐形成,载体的外观呈无色、淡黑绿色、黑黄绿色、淡黑色、黑色变化,对应出现藻类→原生动物→微型后生动物等,同时水体中COD、NH3-N、TP含量均有所下降,去除率分别达到40%、36%、43%。可见,生物填料、人工水草等仿生植物可通过为微生物生长、繁殖提供有效载体来提高水体的自净能力,为城市小型湖泊的生态修复提供了一条可行的途径。

在仿生植物的材料选择上,可选取聚丙烯纤维、泡沫玻璃、多孔性聚氨酯、聚酯纤维、玻璃纤维、加气混凝土等比表面积高、空隙率高、化学性质稳定、有一定机械强度和价格低廉的材料[19]。

2.4岸边带修复方式

作为城市小型湖泊的一个组成部分,岸边带是湖泊面源污染的重要来源。目前,我国大多数城市小型湖泊的岸边带都以水泥混凝土代替自然河堤,使其本有的生态功能得不到发挥。尽量利用天然材料作为湖岸带保护的素材,将水泥混凝土护堤恢复成为水体、土壤、植物等相互结合的自然生态护岸,是湖泊生态修复的基础。在湖泊自然生态护岸的建设中,可根据岸边带的自然走向整理沿河垦种,可在近岸带构建1m以上的自然绿地作为污染过滤屏障。在绿化物种的选择上,应注意选择适宜本地区气候环境,同时不造成外来种入侵的抗逆性好、管理粗放、植物根系发达、固土能力强、能有效消除污染的植物。在植物的配置上,要兼顾景观效果,凸显不同的景观层。可选择的乔木树种有石榴、桂花、杨梅、腊梅、柳、合欢、池杉、枇杷、玉兰、构树、槐、银杏、香樟、垂柳、刺槐、苦楝、香花槐、板栗等;灌木树种有枸杞、小叶黄杨紫薇、红叶小檗、金叶女贞、瓜子黄杨、月季花等;草种有中华结缕草、狗牙根、画眉草、红花草等。

3结语

城市小型湖泊的生态修复中,可将湖泊划分成适当的修复单元,再根据各单元的特征选择不同的生态修复方式,既突出重点,又兼顾综合效果。同时,在生态修复的具体实施中,还应注意以下几个方面的问题:

(1)对入湖渠道进行生态修复时应注重相关水系的结构,打通一些断头河、死水塘,使水流通畅,并应根据水系的地形特征在适当的地点修筑溢流堰,恢复浅滩和湿地、深塘等生态系统,从源头控制入湖污染负荷。

(2)对入湖渠道沿线及湖泊周边的污水口实行截流分流,从源头截断污染源。

(3)生态修复措施的实施(如溢流堰的修筑、人工生物浮床设置、仿生植物的构建等)不能影响水体的正常功能(如行洪能力等)。

湿地生态修复方法范文第2篇

    漂浮湿地工程师采用水花生圈养技术,将捞取的水花生放入用钢筋把泡沫浮球串成的圆形框架中,再用渔网水下包裹水花生,将水花生浮床放置在河道挺水植物外侧,用铁锚加以固定。

    植物浮床技术与水花生围养技术不同,它主要采用毛竹和渔网形成漂浮载体,以大面积圈养水花生,加强水质净化。用毛竹做成长方形漂浮载体,捞取水花生,放入框架内,再用渔网水下包裹水花生。单体浮床连排后放入池塘,用铁锚加以固定。

    4.1.3疏通河道、破除与降低圩埂

    为确保河道水体流通,对河底长期淤积的沉积物采用生态疏浚法进行清理,清理出来的淤泥和淤沙等用于培筑控水土埂;对于原有的分散的小池塘,通过破除与降低圩埂,将其连成一片,移除的土用于构建滩地。

    4.1.4林地管理

    根据林地的现场地形勘察资料,开挖沟渠,改变地势不平的地貌,以方便浇灌和排水,避免发生旱灾和涝灾。开挖出的土用来修建林间小道,供林业管理和居民休闲娱乐。此外,将林地上的所有灌、藤、草等全部清除,并通过翻土、松土来改善林地土壤的理化性质,从而改善幼林成活生长的条件。

    4.2恢复工程

    4.2.1植物种植

    河道两侧缓坡修筑结束后,河岸带具备了水生和陆生植被恢复的基质条件,随后根据等高线在新建边坡和原有浅滩上种植各类植物。

    根据当地的实际情况,在岸坡上栽种湿地植物、乔灌木,进行岸边绿化,美化河岸景观。增加堤岸的稳定性,并可以降低流速、防止水土流失,增强抗洪、保护河堤能力。水线附近(新建土质缓坡上)、深水处适当引种植物,最终形成高低错落有致的植物群落,对河道斜坡进行有效护持的同时,增强水体的净化。

    在低位、中位、高位滩地种植适合植物,最终形成高低错落有致的植物群落,构建自然湿地系统,增强景观效果的同时,增强水体的净化。

    4.2.2水生动物放养

    根据生态平衡的原理,在沙河水库中适当放养食用不同浮游生物的鱼类,改善水体中的生态系统结构,完善水体中物质、能量和信息的流动与传递,平衡和调控水域生态系统。

    4.3保障措施:

    4.3.1加大湿地保护的宣传力度

湿地生态修复方法范文第3篇

关键词:矿山开发区 生态修复技术 工程措施 问题分析 方法探究

中图分类号:X171.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)08(b)-0026-02

我国的矿产等资源虽然相对来说比较丰富一些,但是,不得不承认的是,我国的人均能源消耗量也是十分突出的。这就导致我国的一些矿产的开发区出现过度开采的情形。因此,就这种情况而看,我国应该采取一系列的措施来对相关的矿产开发区进行一些修复施工。当然,我国所采取的关于矿产开发区的修复方法是多种多样的,但是,效果最好,利用最广的一种修复方法就是生态修复。

1 矿山开发区进行生态修复的具体的措施介绍

1.1 治理边坡

不管是对于矿山开发区来说,还是其他的一些山体结构,边坡都是十分重要的存在。因此,在矿山开发区进行修复的时候首先就是要考虑边坡的治理情况。如果在进行矿山开发的时候,边坡出现不稳定的情形,很大程度上会导致相关的开发人员以及设备的损伤。只有采取一些措施保持边坡的稳定性,才可以避免山体滑坡、坍塌等现象的出现。具体可以采取的举措包括以下几点:首先就是要尽量保持矿山路面的平整性;其次就是要对悬崖进行修整的工作,最好是使其形成一个水平的台阶状;然后就是在边坡的面积范围内种植绿色植物,在美好环境的同时保证它的持久性。

1.2 治理尾矿

一般来讲,对于任意一座矿山开发区来讲,尾矿都是占地面积最大,但是利用效率确是最差的一个地方。因此,在关于尾矿的修复措施上一定要格外注意对尾矿的二次利用以及它的综合效益水平。主要采取的方法就是利用井下踩空区这种方式来进行尾矿的排放,进而能够使其在整体的矿山开发区中达到最优的利用水平。除此之外,还可以将尾矿这种不能够充分开采的地区进行商品化以及资源化,从而达到废物再次利用的最终目的。

1.3 关于植被修复

除了上述这些措施之外,利用生态的方式对矿山开发区进行修复的时候还可以运用植被达到这一目的,尤其是对于遭到重金属污染的矿山开发区而言,这种方式更具有效果。一般来讲,就算进行植被种植这种修复方法,所采用的具体工序也是不同的,根据相关的操作步骤的不同,具体的可以分为两类。第一种方式就是对矿山开发区进行直接的植被覆盖,这种方式简单快捷,而且所耗费的资金也不是特别昂贵。但是,这种方法的缺点就是见效比较慢。第二种则是采取覆土植被的方式进行矿山开发区的修复工程。一般来讲,这种方法比第一种的应用更为广泛,这主要是因为在具体的操作中,这种方式不仅仅是具有第一种的简单操作这一优点,而且还可以在保证资金投入量的同时提高相应的效率,简单地讲,就是这种修复方式操作简单而且成效快。

1.4 治理水资源

在矿山开发区的具体开采工程中难免会出现对自然资源的一些伤害,其中又以对水资源的破坏以及浪费最为严重。 水是我国最重要的资源,任何人都不可能离开水而生存。因此,在对矿山进行修复时一定要注意对水资源的修复。一般来讲,矿山开发区的水资源包括地表水和地下水两种,在对水资源进行修复,是可以采取人工湿地的方法以及种植植被的方法。值得注意的就是关于地下水的水位问题,一定要将其控制在合理的范围之内。

1.5 治理矿山的土壤

总的来说,对土壤进行优化改良的方式不在乎以下三种:第一种方法就是利用异地进行取土的这种操作模式。这种修复模式所利用的原理就是对矿山开发区中完好的土壤进行移植,也就是说利用优质的土壤对已经遭到破坏的地区进行填补修复。第二种方法则是对废弃地进行改造,一般来讲,矿山开发区的各种土地资源都是不可弃的,所以,我国是一直秉持着治理的理念来对矿山进行整体的修复的。最后一种则是采取对土地增肥的方式来进行土壤的改良。这样一来,就可以达到重复利用矿山资源的目的,而且还有利于提升相关矿山开发区的综合产量。

1.6 利用微生物以及地下动物的能力来进行矿山开发区的治理

一般来讲,我国的矿山开发区在经过长久的利用之后都会产生不同程度的土质硬化等问题,因此,在对其进行修补的时候合理适当地利用微生物以及地下动物等生物资源是十分有效的方法。通常情况之下,这些微生物都可以利用自身的特性在进行地底活动的时候都会从某种程度上达到对土壤进行疏松的目的,这样一来,可以在不浪费任何资源的情况下合理并且有效地对矿山开发区进行生态修复。值得一提的是,在利用微生物对矿山开发区进行修复的时候可以利用的微生物主要包括两种,其中一种就是抗污染的菌种,这种微生物菌种的最主要功能就是可以将矿山开发区的有害物质通过一系列的手法转化为无污染的物质,从而大大地提高了矿山开发区的综合利用能力。除此之外,它还可以降低一些有毒物质的毒性,使得这些有毒物质对矿山开发区的危害降到最小。

2 结语

综上所述,我国的矿产等资源虽然丰富,但是,却经不起我国这庞大人口的综合利用。因此,在对其进行开采的时候一定要注意做到相关矿山开发区的修复工作。只有这样,才可以保证我国的相关矿产资源在进行有效利用的时候不会对相应的矿山环境造成坏的影响。

参考文献

[1] 曾华星.矿山生态修复可持续发展分析[J].能源研究与管理,2014(4):17-19.

[2] 李莲华,高海英.矿山开采的环境问题及生态恢复研究[J].现代矿业,2009(2):28-30.

[3] 郭宁.矿山环境评价及审查的主要问题[J].西昌学院学报:自然科学版,2010,24(2):66-68.

[4] 马康.废弃矿山生态修复和生态文明建设浅论以北京门头沟区为例[J].科技资讯,2007(35):146.

湿地生态修复方法范文第4篇

关键词:人工湿地;污水处理;工程经济分析

中图分类号:S342文献标识码: A

1 工程概况

安哥拉国家行政办公楼项目占地面积约90000m2,建筑面积19000m2, 包括办公大楼、大会议厅、动力中心,另有景观水池、游泳池、篮球场、直升机停机坪等配套设施,绿化覆盖率达65%(参见图1)。安哥拉国家行政办公楼人工湿地污水治理工程,本着 “自然、和谐;成熟、稳定;先进、循环”的原则,能够实现污水资源化和低能源动力的先进循环模式,实现人与自然和谐相处以及污水资源化的发展目标。人工湿地污水处理工程设计内容包括,从污水进入污水处理站一直到处理后排出污水处理站的全部设施和设备,以及污水处理站内的绿化和场地整理。

图1安哥拉国家行政办公楼效果图

2 设计参数

2.1 主要技术经济指标(见表1)

表1主要技术经济指标

序号 项目

1 工程规模 50m3/d

2 进水水质 综合生活污水

3 出水水质 达到《北京市地方排放标准――水污染物排放标准》(DB11/307―2005)二级标准

4 工艺方法 丹麦人工湿地净化技术

5 运行费用 0.108 元/t・d

2.2 工程设计进出水水质(见表2)

表2设计进水水质

水质参数 CODcr BOD5 SS TP NH3-N

进水 mg/L ≤350 ≤180 ≤180 ≤5 ≤25

出水 mg/L ≤60 ≤20 ≤50 ≤0.5 ≤10

3 场址选择

选址原则依据突出自然生态特点,与园林、水体景观紧密和谐,有利于污水的收集和排放。 本项目人工湿地污水处理工程场址选择在场区北侧,人工湿地有效面积 250 m2,其出水主要用于场区草坪灌溉,湿地与周边景观紧密融合,在处理污水的同时,建造了一片生态绿洲。

4 工艺方案选择

4.1污水处理确定

污水处理工艺技术首先要适应这种特点:能够与周边环境的自然生态紧密结合,具有自然生态性;能够满足循环水质要求――防止水体富营养化、回用于灌溉、绿化;能够适应较大水量水质变化的冲击;工艺先进成熟、流程简单,操作管理简便。

4.2 工艺比选

污水处理的工艺技术主要包括:自然生态处理技术、物理处理技术、生物处理技。物理处理方法不能单独使用,一般作为其他污水处理工艺的预处理工序;活性污泥法投资高、运行费用高、占地大、污泥处理较为复杂,无法适应景观水体水质的更高的出水要求(如脱氮除磷的需要);膜生物反应器技术(MBR) 是一种比较适合高端要求的水处理的技术,寿命短,运行费很高,管理难;接触氧化法,能耗太大,管理难;厌氧生物处理技术不需要曝气而通过厌氧微生物在厌氧环境中降解有机物,但不能够作为单独污水处理工艺,需要解决占地相对较大,废气收集处理的问题;而丹麦人工湿地技术是一种低能耗、管理运行简便、有效去除氮、磷等污染物的生态水处理技术;在广泛调研的基础上,选择了人工湿地污水处理工艺技术,本技术在丹麦以及引入中国后,在中国北方地区都有较为成功的处理河湖污水以及生活污水的实际经验。污水处理工艺技术比较如表3。

表3污水处理工艺技术比较

处理方法 有机物的去除 对 N 的去除 对 PN 的去除 生态性 占地 投资 运行费 操作管理

人工湿地 好 好 好 好 大 小 很低 易

MBR 好 较好 一般 无 小 很大 很高 难

物理处理方法 差 很差 很差 无 小 较小 低 一般

活性污泥法 较好 一般 差 无 较小 大 高 难

生物接触氧化法 好 较好 差 无 小 大 高 难

厌氧生物法 一般 较差 较差 无 小 较大 较低 一般

4.3 人工湿地污水处理技术

人工湿地污水处理技术在水污染防治、再生水资源利用、河湖水系治理和水体修复方面得到了广泛应用,人工湿地系统所消耗的能源是微不足道的,去除污染物所要求得能量来自阳光。与之相反的,传统的污水处理工艺运行时需要大量电能驱动风机,给将来的运行带来相当大的经济压力。 人工湿地污水处理机理(见表4)。

表4人工湿地污水处理机理

作用机理 对污染物去除与影响

物理作用 沉降 可沉降固体在湿地中重力沉降去除

过滤 通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除

生物作用 微生物代谢 利用悬浮的底泥的和寄生于植物上的细菌的代谢作用将凝聚性固体、可溶性固体进行分解成无机物;通过生物硝化-反硝化作用去除氮;微生物也将部分重金属氧化并经阻截或结合而被去除

植物作用 植物代谢 利用植物对有机物的吸收而去除,植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用

植物吸收 相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除

自然死亡 细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡

4.4 污水处理工艺选择

综合以上方案比较,结合该工程生态特点,采用人工湿地工艺进行处理,污水进入格栅、初沉池进行预处理;之后,经过提升泵(由于该区域自然落差) ,配送至潜流型水平流人工湿地,到达二级水质标准要求后作为草坪灌溉用水。污水处理工艺流程图如图2所示:

图2人工湿地污水处理工艺流程图

4.5 湿地床回填介质

本次选用的人工湿地污水处理技术,其介质由特殊选择的有机物质、矿物质和天然材料混合组成,配比考虑了根脉系统中微生物的活性和水力负荷分布。特定高效的活性生物介质,其比表面积很大,活性介质是天然的,为特定微生物提供最佳的生长环境。同时,选择性驯化特定微生物种群,对去除有机污染物、氮和磷具有很好的效果;并且,特定微生物在安哥拉气温较低的旱季仍然能够起到极佳的生物降解效果。

4.6 湿地植物选择与种植

4.6.1 人工湿地宜选用耐污能力强、根系发达、去污效果好、具有抗病虫害能力、有一定经济价值、容易管理的本土植物。

4.6.2 人工湿地可选择一种或多种植物作为优势种搭配栽种,增加植物的多样性并具有景观效

果。

4.6.3 潜流人工湿地可选择芦苇、蒲草、荸荠、莲、水芹、水葱、茭白、香蒲、千屈菜、菖蒲、

水麦冬、风车草、灯芯草等挺水植物。本设计选用芦苇、蒲草、灯芯草。

4.6.4 植物种植密度按10株/m2。

4.6.5 应优先采用当地的表层种植土,种植土壤的质地宜为松软粘土~壤土,土壤厚度宜为20cm~40cm,渗透系数宜为0.025cm/h~0.35cm/h。

4.7 污泥处置

在污水处理预处理阶段,经过格栅去除的杂物有人工定期清除外运;经初沉池排出的污泥,采用污泥泵定期吸取,送入人工湿地植物床系统;即污泥全部内部消化,无外运,处理污泥的运行成本很低。

5 人工湿地主要构筑物

5.1 预处理主要构筑物

5.1.1 进水阀门井

本设计在污水管网进入格栅前设置进水检查井一座。内径 0.7m,井深 1.3 m,砖混结构。

5.1.2 格栅池

格栅井内径为 0.8m×2.6m×2.8m,内置格栅,粗格栅间距 20mm,细格栅间距5mm。

5.1.3 沉淀池

沉淀池内径为 5.4m×2.0 m×3.8 m ,钢筋混凝土结构。

5.2 系统建筑物

5.2.1 人工湿地处理池

人工湿地处理池内径为 31.25m×8.0 m×1.2 m,砖砌 370 墙,单元有效面积250m2。

5.2.2 人工湿地进水配水井和出水调节井

单元进水端设1个配水井;单元出水端设1个调节井。

5.3 电控柜

功能:各水泵供电、自动控制、自动报警。

控制:水泵实现自动控制和手动控制双重控制,手动控制为检修、调试时使用。水位的控制采用自动液位控制系统。

6污水处理工程经济分析

处理污水为混合型污水,其运行成本主要是电费。以每天污水处理量为 50T/d 计算,吨水处理成本如下:

总耗电功率为:提升泵功率为 0.75kw,一台水泵运行。每天运行12h ,每千瓦时费用为 0.60 元。

吨水处理电耗费=12×0.75×0.60/50=0.108 元/日・T。

吨水处理运行成本=0.108 元/T。

每年运行费=365×50×0.108=1971 元。

7综述

人工湿地污水处理技术是以人与自然和谐相处为理念,基于自然、生态、低耗、环境安全的水体修复方法。人工湿地技术力求做到对自然界不产生任何附加危害,尽可能达到生态循环,水资源循环利用。同时,使用人工湿地技术就意味着很低的能源消耗、很低的运行费用、操作运行简单、以及避免使用化学药剂,在防治污染的同时还恢复了水体生态系统的平衡,美化了水体自然环境,污水再利用,绿色、经济、环保。

参考文献:

湿地生态修复方法范文第5篇

关键词:生态;修复;毁林开垦;水土流失;方法;探讨

1 柳树林场前后生态状况

1.1 前期森林生态状况

1990年,柳树林场的森林面积为10991公顷,沼泽地900公顷,耕地581公,森林覆盖率67.2%。

1.2 现实森林生态状况

2016年,柳树林场的森林面积为9491公顷,沼泽地481公顷,耕地8380公顷,森林覆盖率47.5%。

1.3 生态恶化特征

1990年时的生态状况基本符合要求的,耕地数量不多,坡度平缓,基本不会发生严重的水土流失。随着1991-1999年间大面积的毁林开垦和湿地开垦,原有的水源涵养功能大幅降低,导致了严重的水土流失,生态环境每况愈下。与1990年相比,现在柳树林场基本没有一条真正意义上的河流,河床被流砂抬高,分不清河岸,河里常无水,只有在下雨时才有浑浊的水。耕地上,土壤表层全部流失,只剩下粗砂。侵蚀沟多达80余条,最深处达5米,最宽的有20多米,丧失了大面积耕地,阻碍了交通。大雨过后,灾害频发,泥沙、石块随流而下,塞路毁田,满目疮痍。1990年后开垦的耕地,土壤表层平均减少30厘米,土壤流失总量达2500万立方米,可填满一座中型水库。

2 生态修复思路

以恢复森林植被为主旨,因地制宜,集人工造林、自然封山、土地养生、生态耕作、物理治理等综合措施,在5年内制止住严重的水土流失现象,10年内恢复百分之九十的地类原貌。

3 生态修复方法

3.1 退耕还林

对斜坡、斜陡坡上的耕地,或者侵蚀沟200米范围内的耕地,一律在3年内完成退耕还林。这类耕地水土流失十分严重,即便是种植作物,产量也很低,得不偿失,所以必须进行退耕还林。由于这些耕地土壤十分贫瘠,所以必须选择樟子松、胡枝子、紫穗槐这些树种,以保证其成活率。造林时,不要全面整地,地上的秸秆、作物根茬都要保留,避免引起水土流失。原耕地上没有秸秆或作物根茬时,造林后最容易引起水土流失,所以要在造林同时,把苗穴周围用秸秆或蒿草等进行覆盖。樟子松造林应该选择植苗的方式,胡枝子和紫穗槐则适宜种子直播方式。为避免引起水土流失,造林后不要进行全面除草,只要保证苗木不被杂草遮死即可。

3.2 侵蚀沟治理

纵横交错的侵蚀沟,把林地变得支离破碎。水土流失造成了侵蚀沟,侵蚀沟又加重了水土流失,恶性循环不止,生态恶化越重。必须下决心,花大力气根治侵蚀沟。侵蚀沟的周围绝大部分都是玉米地,每年剩余的秸秆不要烧掉,捆好后摆放到侵蚀沟内,当侵蚀沟内秸秆比周围耕地高出0.3米时,向秸秆上面覆盖砂土,砂土应该从淤堵的河里挖取,覆土应尽量盖住秸秆,靠近边缘处覆土应超过0.1米,并压实。如果侵蚀沟超过2米深,应该摆放一层秸秆铺一层砂土,最好每隔100米左右砌一道石坝,以免秸秆被水冲走。侵蚀沟填充完成后,在沟边插柳,或播种胡枝子、紫穗槐,在秸秆覆土上播种草籽。2-3年后,随着秸秆的腐烂,侵蚀沟又会低于周围耕地,应该再次进行填充。

3.3 合理耕作

对暂时不能退耕还林,应需继续耕作的耕地,要切实做好防护措施,应用科学工程措施,力争把水土流失降到最低。凡是能保持渗透性或使径流速率降低的方法,都有助于减小水的侵蚀能力。例如,如果把宽行株距的作物沿着等高线成带状栽培,并间以草带,则从保护较差的土地上流出来的泥水,其流速就被草带减缓下来,并使其所携带的土壤沉落在草上沿的草棵中间,因则流出的清水在达到草带下沿之前,就有渗进土壤里去的机会。需要强调一点,易受侵蚀的作物带不能太宽,否则水分不但不能均匀地流过这个地带,而且还会挟带着数量过多的泥沙,致使草带无法接受。还可以通过保留前一年的秸秆和残茬,来达到水土保持的效果。每公顷用1200千克的秸秆作覆盖时,有显著的保护作用。残茬覆盖耕作法在防止水土流失上是很有效的,作物的叶子也有这种保护作用。柳树两侧所有耕地都十分瘠薄,应该有计划的实行轮作轮休,让耕地得以养生,同时起到水土保持的作用。

3.4 河流治理

柳树林场境内的河流全部被砂石淤塞,河床抬高,雨季洪水泛滥,冲垮道路、淹没农田的现象时有发生。要按照河道原来的位置,进行砂石清理,让河道畅通。在河流两侧栽植灌木柳、珍珠梅,防止河岸垮塌。结合侵蚀沟治理,把清理出来的砂石,回填至侵蚀沟。

4 结束语

4.1 毁林开垦的反思

柳树林场自1991年到1999年的短短九年时间中,共毁林开垦近一万公顷的森林或林地,开垦约一千公顷的湿地,导致了大面积的严重水土流失,造成了生态环境的急剧恶化。作为一个森林经营单位,不能不说这是经营方向的严重错误。森林和湿地资源有多么重要?“森林是大地的肺”,“湿地是大地的肾”!“青山绿水也是金山银山”。当初,因为经济危困,柳树林场进行了毁林开垦。这些年,柳树林场靠耕地改变了经济落后面貌,但是随着耕地表土层的丧失,种地收入日趋减少,林场再次陷入经济危困之中。但是,现在的经济危困远大于原来的危困,因为现在还伴随着更为严重的生态危机。所以说,靠毁林开垦获取经济效益的行为,无疑是杀鸡取卵。此外,水土流失还危害到下游农田和水利,使其受到淤积压埋。