吳丹 上海市水利工程設計研究院有限公司
近幾年上海市水環(huán)境治理經過了消黑、除劣兩個階段的整治,市的水環(huán)境治理工作取得顯著成效。為全面貫徹生態(tài)文明和“幸福河”的理念,水環(huán)境治理應貫徹生態(tài)文明建設的理念,用足用好河長制平臺,全面推行“生態(tài)清潔小流域”建設。
清潔小流域以街鎮(zhèn)為單位、以村落水系為治理單元,通過全面規(guī)劃、綜合治理,形成多目標、多功能、高效益的綜合防治體系,在河湖水環(huán)境改善、做好治理水土流失、改善農業(yè)生產條件的基礎上,把生態(tài)自然修復、水源保護、面源污染控制、人居環(huán)境改善、鄉(xiāng)村振興等有機結合起來,使其成為“河湖通暢、生態(tài)健康、清潔美麗、人水和諧”的高品質生態(tài)清潔小流域。因此,鄉(xiāng)村河道的生態(tài)建設在清潔小流域中就顯得尤為重要。
鄉(xiāng)村河道的生態(tài)環(huán)境受水域和陸域兩者共同影響,兩者是相互作用、相互影響。把生態(tài)自然修復、水源保護、面源污染控制、人居環(huán)境改善、鄉(xiāng)村振興等有機結合起來加強河道水生態(tài)治理。
上海鄉(xiāng)村的河道密度不低,但存在河道斷面淺、狹的狀況。河道曲折、窄小造成水流不暢,淤積嚴重,河網水系狀況不佳。由于歷史原因,河道兩岸土地利用缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃,部分郊野地區(qū)存在農田村舍侵占河道岸線現(xiàn)象。護岸建設缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,河道整體風貌不統(tǒng)一。由于河道護岸建設年代跨度較大,河道現(xiàn)有護岸呈現(xiàn)新老并存的局面,護岸結構硬質化、不夠生態(tài)。其他部分村溝宅河為自然土坡,因未整治、人為、養(yǎng)護不及時、水位變動區(qū)河水沖刷等原因,造成河道周邊岸坡裸露。
水生態(tài)現(xiàn)狀存在問題有河道感官效果、水生動植物群落系統(tǒng)、坡面綠化、后期運維現(xiàn)狀等幾個方面:(1)河道水體整體較渾濁,偏黃,透明度低,感官效果較差;(2)雖然經過整治,但大部分河道水生植物覆蓋率低、水生動植物品種單一,水生態(tài)系統(tǒng)不夠完整;(3)部分河道坡面綠化缺失,土壤裸露,存在水土流失情況;(4)部分河道沉水植物夏季出現(xiàn)泛濫情況,影響河道水質;(5)經過治理后的河道,由于后期維護不完善,導致健康的生態(tài)系統(tǒng)無法持續(xù)構建,水體自凈能力無法持續(xù)保持。
農業(yè)污染源一般包括規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場、水產養(yǎng)殖業(yè)以及種植業(yè)目前水產養(yǎng)殖用水大多直接排放,漁藥等的殘留會導致水體中銅鋅等重金屬含量的增加,通過取排水長期積聚、富集,或多或少會對水域環(huán)境產生不良影響。目前廢水處理及循環(huán)利用技術相對薄弱,因此其長期大量排放對周圍水域環(huán)境所產生的污染負荷不可小覷。
畜禽養(yǎng)殖糞因缺乏針對性強的糞肥還田技術規(guī)范,已建成減排工程的養(yǎng)殖場在進行液肥還田利用的過程中,存在污水施用不均、施用過量、施用不當,甚至不施用等問題,農田污染流失、地下水污染問題存在。
農村的農地資源較為豐富,還未完全科學實用農藥和化肥,種植較為零散,生產方式未規(guī)?;适褂眠^量,容易污染周圍水系。
圍繞“2020年農村生活污水處理實現(xiàn)保留村落全覆蓋”的目標,上海全力推進農村生活污水治理。對于有條件納入村級/鎮(zhèn)級污水管網的居民實施截污納管工程;對于不滿足納管條件的則根據居民數(shù)量和污水量,選擇建設技術先進、處理成本低、運行可靠的在地污水處理站。部分現(xiàn)狀農村污水處理設備并不滿足《上海市農村生活污水處理技術管理要求》中提出的處理后尾水的達標要求,出水水質對于周邊河道的影響極大,需進行提標改造。
據鄉(xiāng)村振興要求,分為重點村莊、一般村莊;針對重點村莊進行水系梳理,結合地形地貌,原有機理以及村莊特色、文化底蘊等因素打造與鄉(xiāng)村振興定位相匹配的功能水系;針對一般村莊水系可按照滿足生態(tài)清潔小流域功能進行設計。
鄉(xiāng)村河道生態(tài)治理重點宜放在生境多樣性的保護及營造、水生動植物的恢復及生態(tài)綠化。①河道生境多樣性的保護宜維持河道的原有地貌和自然形態(tài),盡量保留自然條件較好的河段及河塘濕地;②河道生境多樣性的營造宜充分考慮河道形態(tài)、地貌等因素,適當增加河道的蜿蜒性,斷面形式宣采用斜坡或復式,并因地制宣構造近岸灘地、河塘濕地、人工島等:河道護岸宜以天然土質護坡為主,需結構護岸的河道,護岸材料優(yōu)先采用天然材料,減少人工材料的使用。③水生動植物的恢復宜通過適度人工干預手段,加速恢復進程。④河道生態(tài)綠化宜在現(xiàn)有綠化基礎上,合理配置喬灌草,發(fā)揮水土保持及面源攔截凈化等功能。
河道生態(tài)修復包括疏浚、水體生態(tài)植物種植、曝氣增氧系統(tǒng)、生物膜技術、生態(tài)凈化幾個方面。
(1)定期開展河道底泥疏浚,可與河道整治、航道清淤等工程相結合。底泥疏浚是消除河道凈化水質的措施之一,可以清除底泥中的腐殖質、加大河道過水斷面、水深加大,水環(huán)境容量大幅度提高,河道納污能力提高,恢復水生植物、重構水生生態(tài)系統(tǒng),為加快水環(huán)境的改善創(chuàng)造必要條件。
(2)自水體生態(tài)植物有100多種,長分為挺水植物、沉水植物、浮葉植物、浮水植幾大類。常用挺水植物有生美人蕉、黃菖蒲、旱傘草、花葉蘆竹、水菖蒲等,浮葉植物有睡蓮、萍篷草,沉水植物常用苦草、金魚藻、水盾草、篦子眼子菜、馬來眼子菜等,浮水植物常用香菇草及狐尾藻。
(3)曝氣增氧系統(tǒng)是生物——生態(tài)水體修復技術中增加水體中溶解氧非常重要的一環(huán),也是微生物繁殖、掛靠、激活的基本生存條件。向水體中注入足夠的溶解氧,可以使斷開的生物鏈得到有效的修復,然后根據水體情況逐步建立更完善的生態(tài)系統(tǒng)。
(4)生物膜技術一般應用于水質較差的河道水質凈化,主要利用污水處理的生物接觸氧化法的基本原理,是以附著在載體上的生物膜為主,凈化有機廢水的一種固定化水處理工藝。兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點。
(5)通過濕地自然生態(tài)系統(tǒng)中的物理、化學和生物者協(xié)同作用以達到對污水的凈化。生物毯生態(tài)修復技術是近近年來水體生態(tài)修復中的創(chuàng)新新技術,可以為水體中存在的好氧、兼氧微生物提供良好的棲息繁殖場所,進而降解河道水體中的有機物及N、P等。
在農業(yè)面源污染區(qū)域重點實施農業(yè)面源污染控制策略。農業(yè)面源污染控制策略涉及種植業(yè)面源污染管控策略、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染管控策略和水產養(yǎng)殖管控策略。
3.3.1 種植業(yè)面源污染管控
種植業(yè)面源污染管控策略是以源頭控制、過程阻斷、末端治理為整技術治理路線。
①調整農作物茬口布局從結構和管理兩方面入手減少蔬菜作物化肥、農藥用量;推廣高效低毒低殘留農藥,開展以蟲治蟲、以菌治菌等生物防治示范,盡量減少農藥使用量。大力推廣測土配方施肥及秸稈綜合利用技術;大力發(fā)展高標準節(jié)水灌溉技術,減少灌溉定額。
②上海地區(qū)屬長江流域典型平原河網地區(qū),溝渠縱橫,水網密布,可因地制宜地將區(qū)域內現(xiàn)有溝渠改造為可攔截降解氮磷等污染物的生態(tài)型溝渠。
③末端治理是根據農業(yè)尾水在進入河道末端時的污染程度,利用周邊現(xiàn)有閑置塘或者洼地,改造成具有凈化效果的人工濕地或者凈化塘,對其農業(yè)尾水進行深度處理。
3.3.2 畜禽養(yǎng)殖管控
規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染管控包括預防、綜合利用和治理兩個層級,將室外養(yǎng)殖區(qū)的灌溉用水和面源污染雨水排入農場內的濕地處理后,將收集水回用于室內養(yǎng)殖區(qū)和室外養(yǎng)殖區(qū)的畜禽喂養(yǎng)。另外,畜禽產生的生活污水接入污水處理廠進行處理,養(yǎng)殖區(qū)畜禽糞便收集后做堆肥、造氣。
針對非規(guī)?;彝ゼS尿直接還田的現(xiàn)狀,主要從源頭、過程削減、末端治理進行三個方面管控。源頭進行科學合理化的進行糞尿分離,可集合區(qū)域內的非規(guī)?;酿B(yǎng)殖戶集中對糞污進行處理,推行種養(yǎng)結合的生態(tài)畜牧業(yè),打通種養(yǎng)業(yè)協(xié)調發(fā)展通道,延伸產業(yè)鏈條,促進廢棄物循環(huán)利用、變廢為寶。過程削減是通過對其還田附近的溝渠進行改造,將其打造出具有吸收污染負荷的生態(tài)溝渠,通過溝渠的吸附、降解作用,降低糞污還田對周邊水質造成的影響。末端治理即在糞污還田的周邊水系,進行區(qū)域性水體生態(tài)修復,構建水岸生物、生態(tài)浮島(床)的凈化帶,有效攔截減輕糞污還田利用的降雨徑流入河污染,保障周邊水系水質基本穩(wěn)定。
3.3.3 水產養(yǎng)殖業(yè)管控
①明確水產養(yǎng)殖業(yè)污染監(jiān)管的責任主體。確定本市水產養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境管理機構,針對水產養(yǎng)殖污染的特點制訂相應的政策、科學制訂減排發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)籌水產養(yǎng)殖減排的相關政策,通過政策引導和專項支持,促進生態(tài)循環(huán)養(yǎng)殖模式的發(fā)展,節(jié)水減排。
②調優(yōu)區(qū)域布局,建立養(yǎng)殖水域的環(huán)境容納量評估制度。堅持水產養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展規(guī)模與資源生態(tài)環(huán)境承載力相匹配的原則,合理規(guī)劃,優(yōu)化調整水產養(yǎng)殖業(yè)布局,因地制宜,分區(qū)施策,控制適度規(guī)模提質增效,提高規(guī)?;s化水平,不斷加強水生態(tài)環(huán)境保護與建設,提升與資源承載能力和環(huán)境容量的匹配度,推動構建水產養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展長效機制。
③建立水產養(yǎng)殖許可證制度,開展養(yǎng)殖水域生態(tài)修復。因地制宜地開展水產養(yǎng)殖污染綜合整治,避免池塘養(yǎng)殖污水集中排放,加強水質調控和管理,鼓勵合理使用高效復合微生物制劑、底質改良劑和采用水生植物栽培等方法調節(jié)養(yǎng)殖水質;對工廠化養(yǎng)殖,分步改造,配套污水集中收集處理系統(tǒng)。
④推廣標準化生態(tài)型水產養(yǎng)殖場和上海市標準化水產健康養(yǎng)殖場的建設。開展水產養(yǎng)殖綠色生產操作規(guī)程培訓,細化具體措施,組織生產單位按照操作規(guī)程生產,做好綠色水產品認證準備工作。
自2000年以來,上海市已連續(xù)實施了以三年為一輪的五輪環(huán)保行動計劃,在環(huán)境綜合整治方面取得了顯著的成效,大大改善了農村居民的居住環(huán)境以及周圍河道的水質。
從運行效果來看,納管的方式最徹底,其余就地處理工藝受客觀因素影響,效果不一。其中組合型生物濾池工藝相較其他工藝,后期運維較簡單,出水水質基本滿足設計標準(相當于一級B)。
農村生活污水處理模式有納入城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)(簡稱納管處理)和就地處理兩種。農村生活污水處理規(guī)劃結合村莊改造、美麗鄉(xiāng)村建設、經濟薄弱村幫扶等工作,綜合考慮村莊位置、村莊及周邊污水設施現(xiàn)狀、高程條件、水功能區(qū)劃、水環(huán)境容量等因素,因地制宜選擇處理模式。
農村生活污水處理技術多種多樣,在原理上可歸為兩大類,生態(tài)處理系統(tǒng)和生物處理系統(tǒng)。
清潔小流域中鄉(xiāng)村河道的治理為重點治理項目,鄉(xiāng)村河道現(xiàn)狀問題成因是多方面的,但通過河道疏浚、護岸建設、綠化布置等綜合整治,加快水體循環(huán)速度,提高河道的自凈能力,改善水質,提高人民群眾的生活質量,彰顯現(xiàn)代鄉(xiāng)村魅力。