生态修复技术在校园湖泊治理中的应用探析——以江苏城乡建设职业学院为例.pdf
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1、NEWTECHNOLOGYAPPLICATION新技术应用生态修复技术在校园湖泊治理中的应用探析以江苏城乡建设职业学院为例这严刚胡颖姜舒(江苏城乡建设职业学院,江苏常州213147)摘要:以江苏城乡建设职业学院校园富营养化湖泊治理工程设计为例,通过分析湖泊水质和富营养化成因,对治理工程采用的主要生态修复技术展开分析。本工程设计以水下地形平整与改造为前提,以生态应急和底质改良为基础,构建稳定平衡的生态系统,恢复和强化湖泊的自净功能。关键词:富营养化;校园人工湖;生态修复技术引言景观水体一般指天然形成或人工建造的具有景观作用、能提供休闲场所等功能的水体。校园景观湖泊直接面向师生,其水体表征情况直接
2、影响师生感官体验,因此,水体能呈现清澈明净、水草丰茂、鱼翔浅底的景象显得尤为重要 2。然而,景观水体多存在流动性差、循环自净能力低等特点,极易引起如藻类滋生、水体透明度低、泛绿发臭等现象,这不仅会使景观水体水质发生恶化,更可能影响到师生的生活及个人健康 3。本文以生态修复技术治理江苏城乡建设职业学院校园富营养化湖泊实践为例,为此类及相关类型水体的治理及生态修复工作提供参考。同时,传播相关科学知识。一、项目背景(一)项目基本情况本着低影响开发和可持续发展的理念,江苏城乡建设职业学院将供水、污水和雨水等统筹安排,构建科学合理的可持续水循环系统,实现并保持校园污水零排放。整个校园水循环以校园景观湖为
3、核心,景观湖作为雨水系统的蓄水池,并起到生态净化作用,经过生态净化后的雨水作为园林绿化和道路浇洒用水,将生活污水收集至园区再生水厂处理后作为冲厕用水,同时,中水系统又作为景观湖的补水来源。该循环改变了传统校园水资源的单向模式,整个校园的给水、排水和雨水形成一个作者简介:严刚,硕士,讲师,研究方向为水生态修复、水环境治理。基金项目:江苏省建设系统科技项目:绿色校园水资源循环利用系统的研究与实践一一以江苏城乡建设职业学院为例(项目编号:2020ZD37);常州市社科联项目:“532”发展战略背景下地方高校助力区域乡村振兴的对策研究一一以江苏城乡建设职业学院为例。Science&Technology
4、Vision|科技视罗77SCIENCERTECHINOLOGYVISION科技视界闭合系统,并将水资源的自然净化和人工净化充分结合起来 4,见图1。供水市政给水管网雨水管网生活饮用水景观湖生态处理园林绿化道路浇酒给水管网雨水管网图1以校园景观湖为核心的校园水循环系统校园景观湖泊水域面积共约2.3万m,包括三元湖和外围湖泊,平均水深为1.3m,周边分布图书馆、教学楼和食堂,地理位置参见图2。根据水域功能,校园景观湖泊需达到地表水环境质量标准(GB38382002)V类水质标准。绿园北环江苏城建业学院食堂2湖泊3湖汨图2 校园湖泊地理位置图(二)现状调查与分析1.水质情况水样采集点共3个,1#采
5、样点来自三元湖,2#和3#采样点来自外围湖泊,水样采集时间为2 0 2 3年3月4日中午11:30,检测指标主要为与水体富营养化密切相关的总氮、总磷、氨氮和CODMn。根据地表水环境质量标准(GB38382002),从检测结果(见表1)可以看中水供水管网出,1#三元湖水质为IV类水;2#湖泊与3#湖泊水质较差,中水补水冲厕用水人工湿地净化1职教园区再生水厂中水管网一排水管网小蜜螺螺蛳粉艺术学院图书馆1三元湖公用事业系所测水质检测项目值均超过V类水质标准,已属地表水劣V类水,且实际湖内漂浮物较多,藻类淤塞,景观效果差等,2#湖泊与3#湖泊不适用一般景观和园林绿化、道路浇洒等用途,应尽快开展水环境
6、质量改善、生态系统重建和功能恢复。表1景观湖主要水质指标采样点检测项目1#三元湖湖泊湖泊总氮/(mg:L)0.73总磷/(mgL-1)0.1氨氮/(mg:L-)1.48CODM/(mgL-1)5.742.成因分析通过现场踏勘发现,校园内虽采取雨污分流管网,但是初期雨水造成的面源污染仍然存在,地表径流将路面、屋顶上的固体杂质、空气沉降物等污染物带人水体;通过校园湖泊地理位置图可以看出,2#与3#外围湖泊河道狭长且曲折,水体水力条件差,流动缓慢,易产生淤塞,湖内现有水生植物群落布局零散,杂草丛生。此外,水体水质不达标的重要原因是人工湖内植物主要为荷花,满池荷花换季枯萎、腐败,未能彻底打捞,沉于湖底
7、,长年累月水体中的污染物经过各类物理、化学、物化和生物作用富集于湖泊底泥,底泥中污染物质再释放造成的内源性污染。水质标准2#3川类V类V类2.53.51.201.94.125.321.625.111.50.20.31.01.561020.42.01578科技视界|Science&TechnologyVisionNEWTECHNOLOGYAPPLICATION新技术应用二、湖泊水生态整改提升工程设计根据景观湖水域的功能定位,本工程目标为工程建成后,水质应达到地表水环境质量标准(GB3838一2002)V 类标准,工程措施必须与水生态保护全面结合,针对现有内外源污染问题,通过构建良性水生态系统,使
8、水生植物、水生动物以及水体微生物相互依存、相互制约,保持水生态系统的平衡稳定。(一)工程主要内容本工程主要包括预处理工程、生态应急工程、底质改良工程、生物群落恢复工程等内容。主要工程措施为地形平整与整改、药剂投加、水生植物种植、水生动物投放等。(二)主要生态修复技术原理1.地形平整及改造在湖泊中经常发生冲刷和淤积现象,妨碍水体流动和水生植物生长,为保证工程实施,必须采取适当措施对湖泊水下地形进行整治,比如治导、疏浚和护岸等措施,营造适宜水生植物生长的水下地形,本工程根据水生植物的适宜生长水深,按照比例进行放坡,营造合适的水体深度。2.底质改良底质不仅作为各种物质的储存库,还是水体中动植物和微生
9、物的栖息地以及营养循环中心。物质不断地从水中沉淀到水体底部,也可能通过离子交换、吸附和沉淀作用而进人底质的土壤,进人底质的各类污染物可能一直处于储存状态,也可能通过与上覆水体间的物理、化学、物化、生物交换作用,重新进入上覆水体中,成为影响水体水质的二次污染源,进而影响水体生态系统构建和恢复。因此,对于长期未进行底质环境诊断和底泥治理的富营养化湖泊在进行水生态恢复之前需要先进行底质改良。本工程选择生石灰底质改良剂,生石灰与水反应变成熟石灰(氢氧化钙),碱性可提高水体pH,中和淤泥中的各种有机酸,改变酸性环境,使动物体蛋白质变性,促使野杂鱼类、敌害生物、虫卵及微生物等死亡,从而达到底质消毒的目的。
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