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永定河“四湖一線”工程是永定河綠色生態(tài)發(fā)展帶的核心景觀工程,于2010年底成功蓄水,其水環(huán)境質(zhì)量受到社會各屆的廣泛關(guān)注。然而,因其常規(guī)水源主要為再生水及官廳水庫來水,水源條件較差,“四湖”存在富營養(yǎng)化、水質(zhì)咸化等水環(huán)境風(fēng)險。因此,借鑒本市已經(jīng)開展的再生水用于河湖景觀用水的水質(zhì)控制技術(shù)經(jīng)驗,研究“四湖”水質(zhì)改善措施,進(jìn)而為永定河綠色生態(tài)發(fā)展帶景觀水體水質(zhì)改善積累經(jīng)驗,具有非常重要的現(xiàn)實意義。 1再生水回用于景觀水體的水質(zhì)改善措施實例 近年來,由于本市水資源短缺,河湖補水量不斷減少,河道斷流、湖泊萎縮日趨嚴(yán)峻。為改善這種狀況,本市將再生水逐步應(yīng)用于河道景觀用水,河湖生態(tài)環(huán)境得到改善。但與此同時,由于再生水營養(yǎng)物質(zhì)含量高,加上河湖自身條件的限制,水華現(xiàn)象時有發(fā)生。龍?zhí)逗⑻杖煌す珗@及“引溫入潮”工程都分別采用了水處理設(shè)備,對水中的懸浮物、氨氮、總磷和總氮等物質(zhì)進(jìn)行去除,提高入河、湖水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),然后再通過在河、湖水體中采取一些措施來改善再生水水質(zhì),并取得了實效:經(jīng)監(jiān)測,龍?zhí)逗|(zhì)與水質(zhì)改善工程實施前相比,總氮、總磷、生化需氧量、化學(xué)需氧量及葉綠素a濃度降低并分別達(dá)到44.6%、56.5%、67.7%、45.2%和63.2%[1],水質(zhì)呈現(xiàn)明顯好轉(zhuǎn)趨勢;陶然亭公園生物濾池系統(tǒng)主要出水指標(biāo)達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)[2];“引溫入潮”工程城北減河至潮白河生物調(diào)控凈化工程對總氮、總磷的去除率分別是77%和66%,典型監(jiān)測斷面氨氮濃度達(dá)標(biāo)[3]。 2北京市永定河綠色生態(tài)發(fā)展帶建設(shè)情況及水質(zhì)分析 北京市永定河綠色生態(tài)發(fā)展帶建設(shè)計劃分5a實施,2014年底完工,永定河北京段170km河道將自上而下形成“溪流—湖泊—濕地”連通的健康河流生態(tài)系統(tǒng),建成各具特色的生態(tài)自然景觀、城市景觀與田園景觀河段,形成“一條生態(tài)走廊、三段功能分區(qū)、六處重點水面、十大主題公園”的空間景觀布局,為兩岸五區(qū)創(chuàng)造優(yōu)美的生態(tài)水環(huán)境。2010年首批啟動了“四湖一線”工程,2011年底,門城湖、蓮石湖、曉月湖和宛平湖四湖已蓄水500多萬m2,形成水面270多萬m2。永定河綠色生態(tài)發(fā)展帶全部完成后,年生態(tài)需水量約1.3億m3,主要補水水源為再生水,還有部分雨洪水和地表水,2011年“四湖”主要水源為官廳水庫來水。從2010年9月至2011年底,永定河“四湖”共補水750萬m3,其中宛平湖和曉月湖部分水源為吳家村再生水廠出水,補充的再生水量為80萬m3。為及時掌握“四湖”水質(zhì)狀況,從2011年8月2日開始對四湖水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,共設(shè)置監(jiān)測站點6個,其中門城湖、蓮石湖各2個,宛平湖和曉月湖各1個。監(jiān)測項目包括常規(guī)監(jiān)測、水化學(xué)類型監(jiān)測,其中常規(guī)監(jiān)測、水化學(xué)類型監(jiān)測為每月1次,富營養(yǎng)化監(jiān)測為每周1次。水質(zhì)類別評價標(biāo)準(zhǔn)采用《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),評價方法采用單指標(biāo)評價法;富營養(yǎng)化評價采用評分法。總體上看,四湖營養(yǎng)物質(zhì)濃度波動較大,與補水水體有一定的關(guān)系,水體大致處于地表水Ⅳ、V標(biāo)準(zhǔn),其中門城湖水質(zhì)最差,尤其是門城湖下游,水質(zhì)為劣V類,同入湖水質(zhì)關(guān)系密切,主要超標(biāo)指標(biāo)為總氮、總磷和糞大腸菌群,營養(yǎng)狀況為中重度富營養(yǎng),水域發(fā)生水華的風(fēng)險較大;其他湖水體基本處于輕度富營養(yǎng)狀態(tài),偶爾為中度富營養(yǎng),水華發(fā)生的概率依然存在。各監(jiān)測點氨氮、總氮、總磷、高錳酸鹽指數(shù)及葉綠素等指標(biāo)動態(tài)變化如圖1所示。 3永定河再生水水質(zhì)改善對策 永定河“四湖”用水將以再生水為主要水源,這同龍?zhí)逗⑻杖煌ぜ?ldquo;引溫入潮”工程的水源情況相似,但“四湖”在其他方面又有著明顯的優(yōu)勢:其一,建設(shè)了21km的循環(huán)管線,使水可在“四湖”間循環(huán)流動,增加了水體的交換,從而改善水質(zhì)。其二,永定河沿河設(shè)置了“南大荒濕地”、“麻峪濕地”和“園博園濕地”等幾個大型濕地,將有效改善入河水質(zhì),將再生水廠出水的地表水Ⅳ類的標(biāo)準(zhǔn)提高到Ⅲ類。 雖然“四湖”的水體有著明顯的優(yōu)勢,但也存在的一定的問題。首先,由于規(guī)劃的濕地尚未建設(shè),入湖水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)尚不能達(dá)到設(shè)計的地表水Ⅲ類的標(biāo)準(zhǔn)。其次,永定河循環(huán)管線雖已經(jīng)過多次運行調(diào)水,但由于水量較少,循環(huán)僅限于各湖內(nèi)部,水體沒有經(jīng)過“四湖”從上至下的自流,水面基本處于靜止?fàn)顟B(tài),對水質(zhì)改善的作用還不太明顯。此外,永定河沿岸尚存在一些排污口,存在污水直接入河的現(xiàn)象,對水體造成了一定的破壞。 借鑒已有的再生水作為景觀用水的水質(zhì)改善經(jīng)驗,結(jié)合永定河實際,提出以下建議。 (1)控制污水直接入河。排查沿河排污口,對排污口進(jìn)行改造,將污水引入市政污水管網(wǎng),或接入附近的污水處理廠,杜絕污水直接入河污染水體。 (2)促進(jìn)水體循環(huán)。隨著永定河周邊配套再生水廠和規(guī)劃內(nèi)濕地的建成,在水源相對充足的條件下,定期運行循環(huán)管線,使水體在濕地和各湖之間進(jìn)行循環(huán),提升水體的流動能力和自凈能力。 (3)適時更換水體。目前,“四湖”水體處于只補不換的階段,補水是為了補償水的蒸發(fā)和滲漏損失,維持一定的水面。但隨著時間的積累,水體中的含鹽量也在增加,當(dāng)含鹽量達(dá)到一定程度時必定會對水生動植物的生存造成威脅,進(jìn)而使水質(zhì)惡化。因此,應(yīng)加強對水質(zhì)的監(jiān)測,當(dāng)水體中的鹽分含量到達(dá)一定程度時,適時對水體進(jìn)行更換,保證水生動植物賴以生存的水質(zhì)條件。 (4)建設(shè)生物浮床。在湖中建設(shè)生物浮床,在浮床上種植美人蕉、水葫蘆及旱傘草等水生植物,吸收水體中的氮磷等污染因子,抑制藻類生長,從而起到凈化水質(zhì)的目的,同時也對“四湖”景觀起到美化的效果,提升景觀價值。 (5)放養(yǎng)水生動物。投放食藻型魚類,主要為鰱魚、鳙魚及白鯽等濾食性魚類,蚌、螺等水生動物,從而抑制藻類的繁殖。#p#分頁標(biāo)題#e# (6)人工曝氣推流。定期運行曝氣船提高水體中的含氧量,改變藻類生長的外部環(huán)境;在湖邊設(shè)置推流曝氣機,進(jìn)行人工增氧,同時增加湖邊死水區(qū)的水體循環(huán),減少水華發(fā)生的機率。 (7)加強對水面的管理和維護(hù)。隨著永定河綠色生態(tài)發(fā)展帶建設(shè)的不斷推進(jìn),游人也逐漸增多,各種旅游垃圾也將接踵而至。因此,應(yīng)加強對水面的管理和維護(hù),設(shè)置專人管理水面環(huán)境,對水面漂浮物及時清除,以防其沉于湖底腐爛變質(zhì)后引起水質(zhì)變臭;同時管理垂釣人員,制止過多投放魚餌造成水體的污染。 (8)定期對使用再生水區(qū)域的地下水、土壤進(jìn)行監(jiān)測,研究使用再生水對周圍環(huán)境的影響,進(jìn)而采取應(yīng)對措施。 4結(jié)語 從永定河“四湖”水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果可以看出,“四湖”水體基本處于地表水Ⅳ、Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn),隨著再生水所占比例的加大和蓄水時間的延長,水質(zhì)問題將日趨突出。因此,在科學(xué)進(jìn)行水體循環(huán)調(diào)度的基礎(chǔ)上,建議同時采用控制污染物直接入河、建設(shè)生物浮床、人工曝氣推流與適時更換水體等措施來改善水質(zhì),維護(hù)永定河良好水環(huán)境,充分發(fā)揮永定河生態(tài)景觀價值。