濕地相關技術課件

1、濕地相關技濕地相關技術術濕地恢復措施概論人工濕地污水處理工程技術規(guī)范HJ 2005-20103 術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1 人工濕地 constructed wetland指用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設防滲漏隔水層，充填一定深度的基質層，種植水生植物，利用基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用使污水得到凈化。按照污水流動方式，分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。3.2 表面流人工濕地 surface flow constructed wetland指污水在基質層表面以上，從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。3.3 水平潛流人工濕地 horiz

2、ontal subsurface flow constructed wetland指污水在基質層表面以下，從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。3.4 垂直潛流人工濕地 vertical subsurface flow constructed wetland指污水垂直通過池體中基質層的人工濕地。3.5 預處理 pretreatment指為滿足工程總體要求、人工濕地進水水質要求及減輕濕地污染負荷，在人工濕地前設置的處理工藝，如格柵、沉砂、初沉、均質、水解酸化、穩(wěn)定塘、厭氧、好氧等。3.6 后處理 aftertreatment指為滿足出水達標排放或回用要求，在人工濕地后設置的處理工藝，如：活性炭吸

3、附、混凝沉淀、過濾、消毒、穩(wěn)定塘等。3.7 基質 bed filler指提供人工濕地植物與微生物生長并對污染物起過濾、吸收作用的填充材料，包括土壤、砂、礫石、沸石、石灰石、頁巖、塑料、陶瓷等。 2. 4河道凈化濕地河道凈化濕地 河流是聯(lián)接陸地與湖泊的通道，河道凈化濕地可以為湖泊輸送浮游動物、水生植物，維系水生生態(tài)的正常發(fā)展。 據(jù)美國專家測算正常河流每年向水庫或湖泊輸送幾噸到幾十噸的浮游生物， 這些浮游生物是以藻類、細菌和有機碎屑為食物的， 行使低級“清道夫”功能；而浮游動物又被更高級的魚類、貝類等捕食， 因此，河道凈化濕地既可減少河水中1530%的N、P含量， 又可為湖泊生態(tài)系統(tǒng)提供控制浮游藻

4、類的初級捕食者和水生植物種子， 加大湖泊水生生態(tài)系統(tǒng)自我恢復能力。 如果河道凈化濕地擴大到河堤兩側各50米，則可截留河水中50%的N、P，大大減少入湖N、P總量，同時也使每條河成為一道風景線，形成河邊綠化帶，開辟為休閑旅游度假勝地。 河道凈化濕地概要利用河床自然坡降凈化河水，同時又要滿足行洪、防洪要求。濕地系統(tǒng)以激流生態(tài)系統(tǒng)為主，靜水生態(tài)系統(tǒng)為輔，這就要求除生態(tài)工程外要輔以大量的水利工程，這樣才能達到凈化河水、行洪、造景、恢復生態(tài)多重目的， 其分水、布水、凈化系統(tǒng)綜合投資50100元/M2，自動運行，無須額電力、人力。設計壽命構筑物30年、濕地50年。對于泥沙量大的河流每年雨季后要對分水、布水

5、系統(tǒng)進行清淤。人工濕地污水處理技術規(guī)程DGJ20102.1.1 人工濕地人工濕地 constructed wetlands人工濕地是人們模擬天然濕地系統(tǒng)結構和功能而建造的、可控制運行的濕地系統(tǒng)，用以對受污染水進行處理的一種工藝，由圍護結構、人工介質、水生植物等部分構成。當水進入人工濕地時，其污染物被床體吸附、過濾、分解而達到水質凈化作用。人工濕地分為表面流人工濕地、水平潛流人工濕地和垂直潛流人工濕地。2.1.2 表面流人工濕地表面流人工濕地 free water surface constructed wetlands指水在人工濕地介質層表面流動，依靠表層介質、植物根莖的攔截及其上的生物膜降解

6、作用，使水凈化的人工濕地。2.1.3 水平潛流人工濕地水平潛流人工濕地 subsurface horizontal flow constructed wetlands指水從人工濕地池體一端進入，水平流經(jīng)人工濕地介質，通過介質的攔截、植物根部及生物膜的降解作用，使水凈化的人工濕地。2.1.4 垂直流人工濕地垂直流人工濕地 vertical flow constructed wetlands指水從人工濕地表面垂直流過人工濕地介質床而從底部排出，或從人工濕地底部進入垂直流向介質表層并排出，使水得以凈化的人工濕地。垂直流人工濕地分單向垂直流人工濕地和復合垂直流人工濕地兩種。2.1.5 孔隙率孔隙率 p

7、orosity指人工濕地充填介質中，存在于介質間的孔隙體積占全部體積的百分比。2.1.6 水力停留時間水力停留時間 hydraulic retention time指水在人工濕地內的平均停留時間。2.1.7 表面污染物負荷表面污染物負荷 organic surface loading指一定人工濕地表面積中，單位時間內去除的污染物數(shù)量。2.1.8 表面水力負荷表面水力負荷 hydraulic surface loading指一定人工濕地表面中，單位時間內通過的水體積。2.1.9 水力坡度水力坡度 hydraulic slope指水在人工濕地內，沿水流方向單位滲流路程長度上的水位下降值。2.1.1

8、0 滲透系數(shù)滲透系數(shù) permeability coefficient 指水在人工濕地介質或防滲層中，單位時間內流動通過的距離。5.2.1 自由表面流人工濕地水面在人工濕地填料表面以上，水流從池體進水端水平流向出水端的人工濕地。自由表面流人工濕地由于占地面積較大及存在一定的環(huán)境衛(wèi)生問題，在實際污水處理工程中應用較少，本規(guī)程對該類型人工濕地不進行詳細說明。圖5.1 自由表面流人工濕地結構簡圖 （a）平面圖 （b）剖面圖5.2.2 水平潛流人工濕地水面在人工濕地填料表面以下，水流從池體進水端沿填料孔隙水平流向出水端的人工濕地。圖5.2 水平潛流人工濕地結構簡圖 （a）平面圖 （b）剖面圖5.2.3

9、 垂直潛流人工濕地污水從人工濕地表面垂直流過填料層的人工濕地，分單向垂直流型人工濕地和復合垂直流型人工濕地兩種。單向垂直流型人工濕地一般采用間歇進水運行方式，復合垂直流型人工濕地一般采用連續(xù)進水運行方式。圖5.3 垂直流人工濕地結構簡圖 （a）平面圖 （b）剖面圖 54 結構設計結構設計 5.4.1 人工濕地池體可采用混凝土、磚、毛石或黏土結構，采用混凝土和磚砌結構時池底需要設置不低于100mm厚的C10混凝土墊層，采用黏土結構時，防滲要求需要符合5.5規(guī)定。 5.4.2 水平潛流人工濕地的單元長寬比宜控制在3:1-10:1之間，垂直流人工濕地長寬比宜控制在1:1- 3:1之間。對于長寬比小于

10、1或不規(guī)則的潛流人工濕地，應考慮人工濕地均勻布水和集水的問題。 5.4.2 潛流人工濕地設計中如采用多個人工濕地單元時，獨立單元面積不宜大于800m2。多個人工濕地并聯(lián)時，各單元面積應平均分布，并保證配水均勻。 5.4.3 潛流人工濕地的應保持一定深度，以保證人工濕地單元中植物的生長及必要的好氧條件。在設計人工濕地時，應考慮雨季暴雨徑流帶來的超高水位，此時淹沒的最大深度應保證大部分植物能夠生存并發(fā)揮功能，淹沒深度宜控制在200mm以下。 55 防滲設計防滲設計 5.5.1 人工濕地建設時，應在底部和側面進行防滲處理。 5.5.2 當原有土層滲透系數(shù)大于10-8m/s時，應構建防滲層，一般采取下

11、列措施： 1 水泥砂漿或混凝土防滲：磚砌或毛石砌后底面和側壁用防水水泥砂漿防滲處理，或采用混凝土底面和側壁，按相應的建筑工程施工要求進行建造。 2 塑料薄膜防滲：薄膜厚度宜大于1.0mm，兩邊襯墊土工布，以降低植物根系和紫外線對薄膜的影響。宜優(yōu)選PE膜，敷設要求應滿足聚乙烯（PE）土工膜防滲工程技術規(guī)范等專業(yè)規(guī)范要求。 3 黏土防滲：采用黏土防滲時，黏土厚度應不小于60cm，并進行分層壓實。亦可采取將黏土與膨潤土相混合制成混合材料，敷設不小于60cm的防滲層，以改善原有土層的防滲能力。 5.5.3 對于滲透系數(shù)小于10-8m/s，且有厚度大于60cm的土壤或致密巖層時，可不需采取其他防滲措施。

12、工程建設中，應對濕地底部和側壁60cm厚度范圍進行滲透性測定。 56 人工濕地填料人工濕地填料 5.6.1 人工濕地填料應能為植物和微生物提供良好的生長環(huán)境，并具有良好的透水性。填料安裝后濕地孔隙率不宜低于0.3。 5.6.2 人工濕地常用的填料有石灰石、礦渣、蛭石、沸石、砂石、高爐渣、頁巖等，碎磚瓦、混凝土塊經(jīng)過加工、篩選后也可作為填料使用。 5.6.3 填料應預先清洗干凈，按照設計確定的級配要求充填。 5.6.4 為提高人工濕地對磷的去除率，可在人工濕地進口、出口等適當位置布置具有吸磷功能的填料，強化除磷。 5.6.5 在水平潛流人工濕地的進水區(qū)，人工濕地填料層的結構設置，應沿著水流方向鋪

13、設粒徑從大到小的填料，顆粒粒徑宜為166mm，在出水區(qū)，應沿著水流方向鋪設粒徑從小到大的填料，顆粒粒徑宜為8-16mm。 5.6.6 人工濕地填料層的結構設置，垂直流人工濕地一般從下到上分為濾料層、過渡層和排水層，濾料層一般由粒徑為0.22mm之間的粗砂構成，厚度為500-800mm左右；過渡層由48mm的砂礫構成，厚度為100-300mm左右；排水層一般由粒徑為816mm的礫石構成，厚度為200-300mm左右。 5.6.7 為避免布水對濾料層的沖蝕，可在布水系統(tǒng)噴流范圍內局部鋪設50mm的覆蓋層，粒徑范圍為816mm的礫石。 57 植物選配植物選配 5.7.1 人工濕地植物的選擇宜符合下列

14、要求： 1 根系發(fā)達，輸氧能力強； 2 適合當?shù)貧夂颦h(huán)境，優(yōu)先選擇本土植物； 3 耐污能力強、去污效果好； 4 具有抗凍、抗病害能力； 5 具有一定經(jīng)濟價值； 6 容易管理； 7 有一定的景觀效應。 5.7.2 人工濕地常用的植物有蘆葦、香蒲、菖蒲、旱傘草、美人蕉、水蔥、燈心草、水芹、茭白、黑麥草等。 5.7.3 植物種植時間宜選擇在春季。為提高低溫季節(jié)凈化效果，人工濕地植物宜采取一定的輪作方式，秋冬季節(jié)可種植黑麥草、水蔥、水芹等具有耐低溫性能的植物。 58 布水與集水方式布水與集水方式 5.8.1 為保證人工濕地配水、集水的均勻性，集配水系統(tǒng)宜采用穿孔管、配（集）水管、配（集）水堰等方式。單

15、位工程分 項分 部表表A.0.1 人工濕地工程的單位、分部、分項工程劃分表人工濕地工程的單位、分部、分項工程劃分表人工濕地技術人工濕地技術是為處理污水而人為地在有一定長寬比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如礫石等)混合組成填料床，使污水在床體的填料縫隙中流動或在床體表面流動，并在床體表面種植具有性能好，成活率高，抗水性強，生長周期長，美觀及具有經(jīng)濟價值的水生植物(如蘆葦，蒲草等)形成一個獨特的動植物生態(tài)體系。人工濕地去除的污染物范圍廣泛，包括N，P，SS，有機物，微量元素，病原體等。有關研究結果表明，在進水濃度較低的條件下，人工濕地對BOD5的去除率可達8595，COD去除率可達80以上，處理

16、出水中BOD5的濃度在10mg/l左右，SS小于20mg/l。廢水中大部分有機物作為異樣微生物的有機養(yǎng)分，最終被轉化為微生物體及CO2，H2O。其中潛流式濕地是沿著潛流濕地水流方向一側建15cm的管道，使水流可以通過。這需要通過在原地基上輔以礫石作為進出水濾料，然后填充介質層，最后填充厚表土作為基質層來完成。水從濕地表面以下流過的過程中與介質層充分接觸，進行除磷。同時，蘆葦?shù)母悼梢跃奂趸?，實現(xiàn)生物脫氮。人工濕地污水處理系統(tǒng)是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，具有：1）建造和運行費用便宜；2）易于維護，技術含量低；3）可進行有效可靠的廢水處理；4）可緩沖對水力和污染負荷的沖擊；5）可提供和間接提供效益，

17、如水產(chǎn)、畜產(chǎn)、造紙原料、建材、綠化、野生動物棲息、娛樂和教育的優(yōu)點。但也有占地面積大、易受病蟲害影響、設計要求高等不足之處。另外，據(jù)已有數(shù)據(jù)，當上下表面植物密度增大時，人工濕地系統(tǒng)處理效率提高，在達到其最優(yōu)效率時，需個生長周期，所以需建成幾年后才達到完全穩(wěn)定的運行。因此，目前人工濕地技術最大問題在于缺乏長期運行系統(tǒng)的詳細資料?？偟膩碚f，人工濕地污水處理系統(tǒng)是一種較好的廢水處理方式，特別是它充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益，因此具有較高的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益及社會效益。 潛流人工濕地 出水渠道 龐大的表面流濕地，里面修的有仿木橋棧道。 二、人工濕地結構通過人

18、工濕地解決的問題是：通過人工濕地解決的問題是： 儲水（儲水池，核心） 控制儲水量（滯留池，通過雨量計算） 控制水流（通過閥門與泄水管） 凈水（植物植被） 生態(tài)環(huán)境（動植物，微生物）主體：1. 滯留池 retention pond功能：過剩的雨水暫時儲存在滯留池中“在一定的時間內（一般是在2448小時內）排完 2. 儲水池 detention Pond具有一定的蓄水能力，在雨水下泄量不超值的情況下，將過剩的雨水排掉。雖然儲水池的造價高，并且需要經(jīng)常維護，但是可以更多地與設計結合“發(fā)展成中心水景或其他特色景觀。3.沉淀灣 sediment forebay（可選）功能：過濾雨水，延長雨水的滯留時間至

19、4872小時帶有沉淀灣的滯留池叫做擴展型滯留池(extended detention pond)位于上游，有時成為獨立結構。雨水通過管道排放或碎石石基滲透到滯留池和儲水池中。一般情況下，沉淀灣的容量是滯留池容量的15%25%其他：泄水管雨水的排放設施，有多個出水口，用于不同的水面高度。泄水管設計參見濕地泄水管。碎石石基鞏固基礎，保護堤岸安全帶堤岸以下不到1米深的地方也可以延伸出一段安全帶! 安全帶本身的坡度不宜超過12%，寬度不少于1.5米，或以當?shù)胤ㄒ?guī)為準濕地水體積分析水體積計算參見案例三2、干旱處理地下蓄水滴灌技術梯田模式由此可見，此套系統(tǒng)的主要問題在于保持干旱情況下的水位所以說，在此需要

20、解決的核心情況是：在水量本身不足，有枯水威脅地區(qū)，在在水量本身不足，有枯水威脅地區(qū)，在間或性干旱時期的以生態(tài)的方式解決間或性干旱時期的以生態(tài)的方式解決水量保持問題水量保持問題注 ：植被生長與品種選擇有極大地地域性，在此暫不考慮現(xiàn)有普通解決思路是：一、人工地下儲水 設想思路：建造人工自然地下水層，雨季時水流進去貯存起來，旱季緩慢釋放。 需解決的問題： 儲水，凈水 與活水的聯(lián)通與閉合 是否可與景觀結合 避免水流走后空洞塌陷自然界水循環(huán) 景觀設計相關區(qū)域 與自然水循環(huán)相比，人工景觀缺失了地下徑流這一塊參考自然地下水層結構 如果說人工濕地是重構的自然濕地，那解決干旱問題也應當可以參照自然界的解決方式雨

21、季 旱季 地下水層示意圖 自然河、湖因與地下水層相連，所以枯水期依然得到水分補充 因此，是否可以考慮建造一個人工淺地下水層？ 一個蓄水構造體需具備以下3個基本條件 要有透水的巖層或巖體所構成的蓄水空間 有相對的隔水巖層或巖體構成的隔水邊界 具有透水邊界，補給水源和排泄出路儲水凈水 巖石水泥金屬等工程材料圍合一個硬質空間 可以做成各種工程的底基，橋梁棧道， 可隨湖面高度改變高度的建筑物底座，與景觀結合 眺望塔，水上平臺等 在地下填充涵水材料 需尋找可行材料 如何讓它在旱季時把水排出？ 有沒有更生態(tài)的辦法？與活水的聯(lián)通與閉合 水泵是最糟糕選擇 設計貯水位置在最低水位以上，常水位以下，以閘門控制進出

22、水兩者之間高差多少？按此高度需要多大的面積來貯水？ 仿土壤結構，用毛管原理吸水（上升高度參考拉普拉斯公式）經(jīng)了解，存在大規(guī)模鋪設的毛管網(wǎng)，但是水的傳輸用途還沒涉及過（價格成本？）是否可以通過鋪設縫隙小于1mm材料層實現(xiàn)（如碳酸鈣吸水石）儲水聯(lián)通方式現(xiàn)有毛細管應用 空調毛管網(wǎng) 虹吸屋頂排水二、吸水性材料填充 改善土壤吸水性 土壤條件以土壤顆粒小為佳，這樣的土壤滲水性差，滯留雨水時間長 如自然土壤不佳，則考慮翻新?lián)饺胛牧?濕地底部可加隔水層（15cm粘土層或防水材料） 制造儲水層 使用高吸水材料填充土壤，下部以隔水材料密封保水 如碳酸鈣石，底部可考慮墊隔水材料，相當于人工制造小型卡斯特地貌三、

23、梯田模式清淤技術 建議清淤處理。但對於未來底泥清淤工程進行時，須進行底泥成分檢測，若含有危害成分，需進行底泥再處理措施(如底泥固化等)，方可作為填方區(qū)底土使用。1 機械清淤 機械清淤的工具和方式很多，但主要可以分為3類，即（1）用泵進行抽吸，其特點是不用將水排干就可直接抽吸底泥，速度快，影響?。唬?）專門生產(chǎn)的清淤機，這些設施適合進行大規(guī)模作業(yè)的面積較大的區(qū)域；（3）專業(yè)的清淤船，其優(yōu)點是清淤速度快、效果徹底，而且底泥還可直接運走。 2 底泥固化（化學方法） 底泥固化是指在水體中施用對污染物具有固化作用的人工或自然試劑，將底泥中污染物固化或惰性化，使之相對穩(wěn)定于底泥中，大大減少底泥中污染物對水

24、體的釋放。如投加硫化物或元素硫，用以形成金屬硫化物。在確定營養(yǎng)元素為控制重點的前提條件下，可嘗試使用國際上在水體中投加明礬的方法，使其形成溶解性很低的磷酸鹽，從而降低底泥和水中磷的含量，減輕直至消除水體富營養(yǎng)化。3 底泥覆蓋技術 底泥覆蓋是指將一層清潔物質鋪在污染底泥之上，將底泥中的污染物與上覆水分隔，防止底泥污染物向水體遷移。原位覆蓋能滿足3個主要功能：將污染底泥與底棲環(huán)境形成物理性隔離；固定污染底泥，防止其再懸浮或遷移至它處；降低可溶性污染物進入水體的擴散通量。常被選作覆蓋材料的有：未污染的底泥、清潔砂子、礫石、鈣質膨潤土、灰渣、人工沸石、水泥和其他人工合成材料等。 植物塘生態(tài)恢復技術 魚

25、塘微地形的改造與營造魚塘微地形的改造與營造 在清淤土方工程進行的同時，通過依托塘基的微地形改造，營造出不同面積的水中植物島，結合植被恢復形成水生、濕生、陸生等多樣化植被群落，并在不同水位下形成季節(jié)性變化，從而增加生境的異質性，成為不同的生物棲息的場所。為了避免大規(guī)?；謴凸こ虒ν獠克w造成的巨大擾動，這一過程應采用漸進的過程，即先將原有魚塘的部分進行改造恢復，形成適合挺水植物生長的淺水區(qū)和適合喬木生長的植物島。由于水體的流動性和自凈化性，待已改造區(qū)對外部水體的擾動降至最低時，隨后再進一步按步驟進行其他部分的改造，并最終實現(xiàn)上湖片區(qū)生境類型最大化的目標。 水底植被恢復水底植被恢復 在底泥清淤的基礎

26、上，隨著微地形的改造，上湖片區(qū)的生境類型已趨于多樣性，結合具體的生境條件，逐步的進行當?shù)厮锶郝涞幕謴汀Ｓ捎谇逵俸偷匦胃脑?，使得原有土壤結構發(fā)生較大的變化，應先種植適生能力較強、對未來水生生物群落發(fā)展有庇護作用的先鋒植物，同時應綜合挺水、浮水、沉水等植物類別的搭配。動物生境和物種多樣性的營造技術最主要動物、鳥禽的生活習性：棲息地、覓食區(qū)、生物最主要動物、鳥禽的生活習性：棲息地、覓食區(qū)、生物廊道營造廊道營造 棲息地主要選擇依據(jù)為：適宜？所需的生境，較低棲息地主要選擇依據(jù)為：適宜？所需的生境，較低的人類干擾強度，并方便與現(xiàn)有的棲息地斑塊間有密的人類干擾強度，并方便與現(xiàn)有的棲息地斑塊間有密切的聯(lián)

27、系。切的聯(lián)系。 表8-2 鑒洋湖城市濕地公園鷺鳥覓食區(qū)類型 覓食區(qū)營造覓食區(qū)營造 生物廊道營造生物廊道營造 表8-3 根據(jù)相關研究成果歸納的生物保護廊道適宜寬度立體人工水草技術立體人工水草的種植（布放），主要是為了重建水體生態(tài)，提高水體的自凈能力，凡是污染嚴重的河流、湖泊、池塘都缺乏水生植物。污染水體透明度差，水草難于維持正常光合作用，最后水草全部絕跡，附著在水草上生長繁殖的藻類、菌類等微生物也失去了載體，無法吸收分解水中污染物，水體徹底喪失了自凈能力。因此，對于水生植物難于生長的水體，要提高水體的自凈能力，只能采用人工水草，先為最耐污染的藻菌類提供載體，提高水體透明度，才能逐步重建水生植被和

28、水體自然生態(tài)。我們研發(fā)的立體人工水草采用具有親水、吸附、耐老化性能的高分子材料制成，形態(tài)逼真，在河湖水域里像沉水水草一樣，豎立“生長”在水體里，為水體微生物提供巨大的附載增殖空間。這種立體人工水草主要有以下一些優(yōu)點：1、形態(tài)美觀，放在水里不影響水體景觀，附生藻菌類后很像天然水草；2、枝葉舒展，立體狀態(tài)，總表面積大，可以附載更多的藻菌類微生物；3、規(guī)格品種多，可以適應不同深度的各種水體，且不影響觀賞、行船等水體使用功能；4、價格低廉，使用方便，使用壽命長，組成材料可回收利用。立體人工水草是一種原位水質生態(tài)改善技術。立體人工水草的生產(chǎn)、布放及維護都很簡單，可以實現(xiàn)免維護。布放后不需要再額外追加維護

29、管理費用，一次布放，長期使用，壽命長達十幾年，非常簡單、實用。可廣泛應用于河流、湖泊、池塘等各類污染水體。通過試驗表明，在富營養(yǎng)水體中布放立體人工水草后，為藻菌類提供了空間巨大的附生載體，水質改善效果顯著，見效時間短。布放立體人工水草三十天左右，水體透明度顯著增加，水體葉綠素水平明顯降低，水體景觀質量得到明顯改善，水體自凈能力逐步提高。三個月以后，可以觀察到部分水生植物會附著生長，魚類等水生動物也會把立體人工水草作為棲息采卵的場所。水體自然生態(tài)得以逐步恢復。立體人工水草的發(fā)明，為我國河湖水體的生態(tài)自然凈化、長效凈化，探索出了一條新路子。 水體原位生態(tài)凈化和其他方法的比較分析河湖水體原位生態(tài)凈化

30、方法和傳統(tǒng)方法相比，一次性投資差距不大，但是對比水體治理的時間效果和水體生態(tài)的修復效果差距卻比較大。1、清淤，只能作為水體凈化的前期工程，需要和調水、配水相結合。但是調水、配水只是將污染水體從一個區(qū)域轉移到另一個區(qū)域，是污染水體的自身循環(huán)，無法從根本上解決問題。而且這種方法維持時間短，污染容易復發(fā)，往往需要重復頻繁實施。2、生態(tài)濕地修復，生態(tài)濕地具有降解污染物，凈化水質的功能。但是生態(tài)濕地要求面積大，凈化效率低。在經(jīng)濟發(fā)達的城區(qū)不具備建造大型生態(tài)濕地的條件，而且對于重污染水源無法治理，甚至會使生態(tài)濕地遭受破壞，植物死亡產(chǎn)生腐蝕物質，釋放到水體中，會造成更嚴重的水體污染。3、投放微生物和復合酶，

31、開始投放時效果比較明顯，但是如果沒有像立體人工水草這樣的微生物載體配合，效果的維持時間會很短，需要反復投放。而且投放的外來微生物不利于土著微生物的生長繁殖，不利于水體生態(tài)系統(tǒng)的恢復和建立。4、人工浮島技術。人工浮島具有植物根系附著生物多、水生植物能直接吸收N、P，對日光具有遮蔽效果，能抑制植物性浮游藻類，提高水體的透明度等。但是浮島水生植物生長期短，有很強的季節(jié)性。每年都需要清理、復種，比較麻煩。水生植物的枯敗枝葉如不及時清除，不僅影響景觀，而且污染水體。和上述四種方法相比，水體原位生態(tài)凈化方法具有以下明顯的優(yōu)勢：1、維持時效長，一次性投資，今后十多年基本不需要再投資，只需簡單的維護管理就行；

32、2、水體生態(tài)修復利用的是天然存在的土著微生物，通過大量增值的微生物的生命活動，把有機物轉化為無機物，逐步恢復水生生態(tài)系統(tǒng)，恢復水體的自凈功能。3、不受季節(jié)更替的影響，春夏秋冬一樣發(fā)揮作用。不會因為水生植物死亡腐爛，造成更嚴重的水體污染。 生態(tài)護堤技術（綠化混凝土）生態(tài)護堤技術（綠化混凝土） 綠化混凝土是能夠適應植物生長，可進行植被作業(yè)，具有恢復和保護自然環(huán)境、改善生態(tài)條件、保持原有防護作用功能的混凝土及其制品。即能長草、長花的混凝土，或稱混凝土草坪。綠化混凝土是一種較理想的近自然河川防護工程材料，實現(xiàn)了河川安全防護與環(huán)境的恢復和保護的有機結合。 目前國內已經(jīng)有10余個省市采用了綠化混凝土技術，

33、累計設計、施工面積已超過60萬平方米。其中包括北京奧運會配套工程、江蘇淮河入海水道工程等重點工程。 新生態(tài)鏈建立恢復新生態(tài)鏈建立恢復 種植水生高等植物群落為原生動物提供場所，原生動物以微生物為食，消耗水中有機物總量完成養(yǎng)分傳遞。提高河流生產(chǎn)力，建立水體中的食物鏈： 浮游植物浮游類（含原生動物） 浮游動物（輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等）濾食性魚類。 食物鏈的建立是在生態(tài)循環(huán)的基礎上，它標志河流生態(tài)的恢復，水體生產(chǎn)力的提高，水域環(huán)境改善。 水生植物操控技術水生植物操控技術 控制去污能力強，生長速度快的植物的生長范圍。同時有利于對該植物物種的管理，避免造成生態(tài)災難，擴散到相鄰水域。通過此種方法可以

34、證明，一些所謂的害草是可以進行環(huán)境利用的。 被完全控制在網(wǎng)箱中的鳳眼蓮被完全控制在網(wǎng)箱中的鳳眼蓮 浮島的凈化浮島的凈化 “浮島” 原本是指由于湖岸的植物附著泥碳層向上浮起，漂浮在水面上的一種自然現(xiàn)象。本工程的浮島是一種象筏子的人工浮體,在上邊栽培一些蘆葦之類的水生植物, 漂浮在水面。人工浮島的水質凈化針對富營養(yǎng)化的水質，利用生態(tài)工程學原理，降解、吸收水中的COD、氮、磷等。 專家普遍認為植物的遮蔽效果在抑制浮游植物繁殖方面起了很大作用。它的主要機能可以歸納為三個方面：水質凈化；創(chuàng)造生物(鳥類、魚類)的生息空間；改善景觀。 根據(jù)有關研究資料，人工浮島植物的水質凈化要素有以下6個： 植物根莖等表面

35、對藻類的吸附、分解。 植物根系的營養(yǎng)吸收作用。 為原生動物、輪蟲、橈足類、枝角類、甲殼類等的攝食、繁衍等提供場所。 為濾食性魚類的攝餌、捕食、產(chǎn)卵繁殖、棲息等活動提供場所。 去除懸浮性物質。 日光的遮蔽效果，抑制藻類生長，平衡水溫。 生態(tài)清淤技術（微生生態(tài)清淤技術（微生物降低內源污染）物降低內源污染） 微生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成，它們能將自然界中的動、植物的尸體及殘骸分解，將一些有害的污染物質加以吸收和轉化，成為無毒害或毒害較小的物質。微生物能分解河床底質中有機碳源及其它營養(yǎng)物質并轉化為菌體，促使底泥硝化（減少底泥體積，穩(wěn)定底泥物理、化學性質，阻隔減少內源污染對水體的影響）。脫氮微生物通過硝化

36、和反硝化作用能分解氨氮，分解后的硝態(tài)氮被植物吸收，使部分氮退出水體循環(huán)，進而能凈化水質。 湖泊與河流湖泊與河流生態(tài)河岸生態(tài)河岸形式形式尺度：小 中 大形式：自然 半人工水景觀河岸加固生物多樣性生態(tài)堤岸的組織形式尺度：中到大尺度類型：工程施工應用對象：人工河岸水交界面的處理堤岸的形式可以有多種選擇，應當考慮在環(huán)保與經(jīng)濟的前提下，選擇合適的建造工藝和材料。堤岸類型：剛性堤岸生態(tài)工程堤岸柔性堤岸傳統(tǒng)堤岸建設多為剛性堤岸，的優(yōu)點在于具有高度的精確性和可靠性， 但是有一定的使用年限，需要定期維護，不斷修復。這會給地方財政造成經(jīng)濟上的負擔。 同時在景觀形象方面，設計嚴格按照規(guī)范的要求，形式千篇一律，很少考

37、慮地域的特點和實際情況，截斷與環(huán)境的交流，常流河與季節(jié)性河一視同仁，南方與北方幾無區(qū)別。這類堤岸帶有明顯的人工痕跡，往往給人以單調、生硬的感覺，具有典型的工程技術特征。 生態(tài)工程堤岸建設生態(tài)工程堤岸的優(yōu)點有： （1）將河岸與河道在生態(tài)上聯(lián)系起來，實現(xiàn)物質、養(yǎng)分、能量的交流。（2）為生物提供棲息地。（3）植物根系可固著土壤，枝葉可截留雨水，過濾地表徑流，抵抗流水沖刷，從而起到保護堤岸、增加堤岸結構的穩(wěn)定性、凈化水質、涵養(yǎng)水源的作用，而且隨著時間的推移，這些作用被不斷加強。（4）以自然的外貌出現(xiàn)，容易與環(huán)境取得協(xié)調。（5）造價較低，也不需要長期的維護管理。局限性在于： （1）選用的材料及建造方法不

38、同，堤岸的防護能力相差很大，需要運用多學科知識認真分析，這就為設計人員提出了更大的挑戰(zhàn)。 （2）建造初期若受到強烈干擾，則會影響到以后防護作用的發(fā)揮。 （3）不能抵抗高強度、持續(xù)時間長的流水沖刷，因此常需和其他設計方法協(xié)調使用。 （4）需要大量運用植物材料時，施工有一定的季節(jié)限制，常限于植物休眠的季節(jié)。 （5）目前這一方法還沒有得到廣泛的認同，業(yè)主往往會傾向于更為保險的慣用的設計途徑。當前河道護岸主要形式河道護岸, 廣義指靠近河邊植物群落( 包括其組成、植物種類復雜度及土壤濕度等) 同高地植被明顯不同的地帶, 也就是植被受河溪直接影響的地帶, 狹義指河水陸地交界處的兩邊至河水影響消失為止的地帶

39、現(xiàn)階段護岸結構型式包括傳統(tǒng)護岸( 可分為直立式、斜坡式、混合式等) 和生態(tài)護岸( 1) 直立式護岸. 適用于水面和陸地的平面差距很大, 水面漲落高差較大建筑面積受限的水域. 包括松木樁護岸、干砌直立駁坎、石籠護岸、混凝土沉箱擋墻等 7 , 示意圖見圖1 . ( 2) 斜坡式護岸. 在建筑面積允許的情況下建造,可分為堤式護岸( 包括堤身、護肩、護面、護腳和護底)和坡式護岸( 包括岸坡、護肩、護面、護腳和護底) , 示意圖見圖2 .( 3) 混合式護岸. 混合式護岸兼容如上兩型式特點, 一般在墻體較高的情況采用 8 , 示意圖見圖3 .( 4) 生態(tài)護岸. 天然或人工的具有生態(tài)特性的可滲透護岸,

40、可以充分保證河岸與河流水體之間的水分交換和調節(jié)功能, 同時具有一定的抗洪強度 1 , 示意圖見圖4 .圖1 直立式護岸示意圖圖2 斜坡式護岸示意圖圖3 混合式護岸示意圖圖4 生態(tài)護岸示意圖河岸工程具體結構 木制1適用播種植被150 x75mm木橫桿150 x150mm木橫桿填充自流排水材料150 x150mm加固網(wǎng)，釘在木欄桿后面土工布帶中裝堆肥和植物150 x75mm木橫桿網(wǎng)木桿 木制2適用扦插植被250-300木條，開槽口開槽口木條開槽口植入活植物枝條，伸出1/4，切口應插入泥土填充細顆粒材料，確保不留大空隙排水管道木條活植物枝條地平面 預制水泥表層土、植被 填土角度細顆粒材料卵石填充材料

41、卵石填充材料橫架沙包用來調整角度混凝土地基 1:6混合排水預制水泥構件置入裝堆肥和合適植物的土工布帶 石筐大小不一的石筐，網(wǎng)眼大小50mm，填裝碎石填充細顆粒材料，確保不留大空隙填充細顆粒材料，確保不留大空隙填土角度地平面 石筐2大小不一的石筐，網(wǎng)眼大小50mm，填裝碎石填充細顆粒材料，確保不留大空隙填充細顆粒材料，確保不留大空隙填土角度地平面 生態(tài)袋 施工快捷、方便，可用于坡體坍塌緊急處理 From Sustainable Landscape Construction， J. William Thompson and Kim Sorvig柔性堤岸植被處理不同河岸傾斜角的所需土壤性質植被間排水溝設計原則小尺度水面小尺度水面水量管理水量管理尺度：中小類型：工程施工，植被種植應用對象：人工設計小尺度水面針對問題：暴雨，干旱，低能耗水管理1、暴雨處理滯留池-儲水池系統(tǒng)水位控制原則 雨季流量設計目標：改建或新開發(fā)區(qū)的雨水下泄量，即暴雨洪水洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平 水位控制在 水生植物種植初期階段尤為重要（2-5年） 建造的暴雨滯水池中間相互隔開成小塊，允許水流的高速通過和形成多個處理過程。 測試暴雨雨水所攜帶泥沙和