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生態(tài)河床在城鎮(zhèn)內(nèi)河的應(yīng)用與研究

文檔作者：林德耀1 林婷2 林晨君2 文檔來源： 1福建工程學(xué)院 2福州教育學(xué)院附屬中學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年09月03日
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上一篇：生態(tài)養(yǎng)魚富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)修復(fù)模式探討

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生怎習(xí)床蒞墑鎮(zhèn)肉習(xí)曲皮用與珥究
林德耀1林婷2林晨君2
(1福建工程學(xué)院福建福州350108
2福州教育學(xué)院附屬中學(xué)福建福州350001)
摘要提出用科學(xué)的方法來構(gòu)建城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)河的生態(tài)河床，在河床上豢養(yǎng)浮游動(dòng)植物，河底、河面上以及河岸邊種植些
適合生長(zhǎng)的水生生態(tài)植物，不斷地進(jìn)行自然界的生態(tài)循環(huán)來凈化水質(zhì)，達(dá)到呵護(hù)內(nèi)河的目的，永久性地實(shí)現(xiàn)“內(nèi)河水質(zhì)清澈見
底、魚蝦歡快暢游，沿岸落英繽紛、鳥語花香”的景象，盡顯人與自然的和諧與統(tǒng)一。
關(guān)鍵詞河床生態(tài)循環(huán)應(yīng)用研究
中圖分類號(hào)．X321．013 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2012)02-0083-03
隨著工業(yè)的發(fā)展、城市人口的急劇增長(zhǎng)．內(nèi)河污染日益
嚴(yán)重．治理內(nèi)河污染和維護(hù)內(nèi)河清潔已成為世界各國(guó)政府共
同面對(duì)的難題。本文從內(nèi)河主要污染源查找原因．提出利用
生態(tài)循環(huán)理論，營(yíng)造生態(tài)河床。對(duì)內(nèi)河進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。工程不僅造
價(jià)低。而且能做到一次投資．“終生受益”．永保內(nèi)河水源免遭
污染。
l 內(nèi)河主要污染源
檢測(cè)內(nèi)河污染程度的主要指標(biāo)有：酸堿度(pH)、懸浮固
體(SS)、溶解氧(DO)、生物耗氧量(BOD)、化學(xué)耗氧量
(COD)、某些病原體等。
重點(diǎn)檢測(cè)生物耗氧量(BOD，)．即在5d內(nèi)。微生物與1L
污水里的有機(jī)物等污染物發(fā)生生化反應(yīng)。生成無害的物質(zhì)。
折算成所耗氧的mg數(shù)．也就是所謂的生物降解效應(yīng)的耗氧
量(BOD)；化學(xué)需氧量(COD)是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要
被氧化的還原性物質(zhì)的量。水樣在一定條件下。以氧化lL水
樣中還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量為指標(biāo)．折算成每L水
樣全部被氧化后，需要氧的mg數(shù)。上述2項(xiàng)均以m璣表示
河水受污染的程度。此值越小表明河水受污染的程度越輕。
(1)耗氧型污染源。在生活污水、食品加工和造紙等工
業(yè)廢水中，含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物
質(zhì)屬于耗氧污染物。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在于污水
中．可通過微生物的生物化學(xué)作用而降解其毒性。
(2)氮、磷、氨氮等植物營(yíng)養(yǎng)性污染源。植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的
來源廣、數(shù)量大，有生活污水(菜葉等食物殘?jiān)?、農(nóng)業(yè)(化肥、
農(nóng)家肥)、工業(yè)廢水、垃圾、天然水體中所含的磷和氮(特別是
磷)等。
植物營(yíng)養(yǎng)物主要指氮、磷等能刺激藻類及水草生長(zhǎng)、干
擾水質(zhì)凈化，使BOD，升高的物質(zhì)。水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過量所
造成的”富營(yíng)養(yǎng)化”對(duì)于湖泊及流動(dòng)緩慢的水體所造成的危
害已成為水源保護(hù)的嚴(yán)重問題。
適量的藻類及其他浮游植物，不僅能吸附上述污染物，
且在其生長(zhǎng)過程中的光合作用所釋放出來的氧氣．有利于水
生動(dòng)物的生長(zhǎng)，對(duì)凈化水質(zhì)是有利的。
在富含營(yíng)養(yǎng)物的水體作用下．藻類及其它浮游生物迅速
繁殖。當(dāng)繁殖到一定量時(shí)．造成水面透光率降低．水體溶解氧
量下降，水質(zhì)惡化，先導(dǎo)致部分魚類死亡。而這些死亡的魚在
厭氧微生物作用下被分解．不斷產(chǎn)生有毒的硫化氫等氣體。
水質(zhì)繼續(xù)惡化．導(dǎo)致大量魚類和其他水生生物的死亡．而這
些死亡的生物殘?bào)w在腐爛過程中．不斷消耗水中的溶解氧。
同時(shí)又把氮、磷等污染物釋放到水中．造成水質(zhì)其臭無比．臭
溝和臭池塘就這樣形成了。
(3)病原體污染物。生活污水、畜禽飼養(yǎng)場(chǎng)污水以及制
革、洗毛、屠宰業(yè)和醫(yī)院等排出的廢水，常含有各種病原體。
如病毒、病菌、寄生蟲。水體受到病原體的污染會(huì)傳播疾病。
如血吸蟲病、霍亂、傷寒、痢疾、病毒性肝炎等。
(4)化學(xué)污染物。主要由化工廠排放的廢水造成的。含有
化學(xué)品殘留物、重金屬等污染物。
2內(nèi)河污染防治
(1)污水達(dá)標(biāo)排放。加大環(huán)保監(jiān)管力度，嚴(yán)控醫(yī)院、化工
廠等單位的廢水排放，杜絕病原體、化學(xué)品、重金屬污染物排
入內(nèi)河。
(2)杜絕污水直排內(nèi)河。把所有直排內(nèi)河的污水管徹底
改道至城市污水管網(wǎng)中．結(jié)束污水直排內(nèi)河的歷史。
3構(gòu)建生態(tài)循環(huán)護(hù)河保障體系
生態(tài)河泥能吸附和降解河水中的污染物．河泥中富含的
微生物等又是水生動(dòng)、植物的“美味佳肴”；水中藻類及水草
等植物能吸附氮、磷、氨氮等污染物；河岸邊的水生植物，能
吸附雨天沿路邊傾瀉而下的部分污水。同時(shí)又是蛙類動(dòng)物的
天然棲息地；水中的魚、蝦能吃掉水中的浮游微生物(包括藻
類的種子)．使藻類不會(huì)無節(jié)制地繁殖，不會(huì)造成水面透光率
降低導(dǎo)致水體溶解氧量下降而影響水質(zhì)。
成年青蛙在岸邊草叢中嬉戲、覓食，浮游植物、蚊蟲的幼
作者簡(jiǎn)介：林德耀(1962-)，男，福建閩侯人，高級(jí)工程師．主要研究電子信息工程、智能化農(nóng)莊與環(huán)境保護(hù)工程等。
萬方數(shù)據(jù) 201 2．No．2， O
卵、蛙卵是魚的上等飼料，魚的排泄物又成為水中微生物的
飼料，而水中微生物又是蝦的食物，這樣不斷地進(jìn)行著有趣
良性的生態(tài)循環(huán)，起著不斷凈化水質(zhì)的作用．使內(nèi)河的水質(zhì)
越來越好。
3．1 生態(tài)循環(huán)護(hù)河的構(gòu)想
3．1．1構(gòu)建生態(tài)河床
在清除內(nèi)河污染物并依據(jù)科學(xué)的方法處理后．根據(jù)具體
情況再鋪上一層有一定厚度的未污染河泥(生態(tài)河泥)．即構(gòu)
成生態(tài)河床．
生態(tài)河泥是一種由有機(jī)物(如樹木尸體)殘片、微生物
(如細(xì)菌菌體)與懸浮物質(zhì)、無機(jī)顆粒(如二氧化硅)、膠體物
質(zhì)等組成的極其復(fù)雜的非均質(zhì)體茶褐色或淺灰色的絮凝體．
有機(jī)污染物對(duì)生態(tài)河泥中的微生物來說就是營(yíng)養(yǎng)質(zhì)．微
生物能與污水里的有機(jī)物等污染物發(fā)生生化反應(yīng)．生成無害
的物質(zhì)，這就是所謂的生物降解效應(yīng)。
3．1．2引入水生動(dòng)、植物
青蛙(已放生) 河中魚種之一
圖l水生浮游動(dòng)物隆一’ !i霹蟄鼬a兩翌’嘲 河底生態(tài)復(fù)合型水草1 河底生態(tài)復(fù)合型水草2
圖2 河底生態(tài)復(fù)合型水草
岸邊濕身植物l 岸邊濕身植物2
圈3河岸邊濕身檀物
河床上漂游的植物l 河床上漂游的植物2
圖4河床水面上的浮游植物
2∞2．N02．
(1)在河中引進(jìn)浮游動(dòng)物如青蛙、金魚、非洲鯽魚，鰱魚
等．部分圖片見圖l。
(2)在內(nèi)河的底部多種些生態(tài)復(fù)合型水草如圖2所示，
增加水下植物光合作用所產(chǎn)生氧的含量。在河岸的兩側(cè)有選
擇性地種植些可觀賞性的水生(濕身)植物。如圖3所示。在
河床的水面上適當(dāng)引進(jìn)些如浮蓮、藻類的浮游植物如圖4所
示。這些生態(tài)循環(huán)所需的環(huán)境因素。不僅保護(hù)了水質(zhì)，而且也
能成為一道城市內(nèi)河亮麗的風(fēng)景線。
3．2生態(tài)護(hù)河數(shù)學(xué)模型的建立
3．2．1 內(nèi)河水質(zhì)模型的建立
內(nèi)河水質(zhì)模型采用多賓斯一坎普(Dobbins—Camp)BOD—
DOS水質(zhì)模型，以COD代替BOD，其中溶解氧(DO)、生物耗
氧量(BOD)、化學(xué)耗氧量(COD)，設(shè)碳有機(jī)物的生化降解動(dòng)
力數(shù)學(xué)表達(dá)式：
，r 羋=一H。·￡(1)
d￡
式中：L為河水COD質(zhì)量濃／鏖／mg／L；H。為COD降解速
率／d．1．
(1)多賓斯一坎普水質(zhì)數(shù)學(xué)模型認(rèn)為：
COD降解速率與DO降低速率相同：
(2)河底釋放與污水的匯入引起COD的變化速率，用R
表不，mg／(L·d)；
(3)由于光合作用或河水的流動(dòng)引起DO變化，以P表
示，mg／(L·d)，彌散作用略去不計(jì)。
那么在河水穩(wěn)定狀態(tài)下．河流COD和DO沿途變化規(guī)
律數(shù)學(xué)表達(dá)式如下：
p粵一(HJ+日3)+R
口茹
p—d-C=H1．￡+H2．(Cs—C)一(JP卜P1) (2)
d．X
￡I手￡o·CI；廬Co
式中弘為問沉透／度／m／s；HI為COD降解速翠或DO氧降
低速率／d一’；H：為河水表面復(fù)氧速率；H，為沉淀作用引起的
COD損失率／d～；C為河水中溶解氧質(zhì)量濃度／mg／L；Cs為水體
飽和溶解氧質(zhì)量濃度，mg／L；R為河泥釋放和沿途污染引起
的COD變化率／mg／(L·d)；P。為河泥耗氧引起的河水溶解氧
降低速率／mg，(L·d)；P2為藻類光合作用氧的凈生產(chǎn)率／(mg／
L·d)。
積分后：
￡=L。。一+j71毛7_(1一一)
c=麗H而I啦。矗)．(一一R)
+巳一(Cs—co)融【百Pz-Pl+稿‰】(1-R)
一≈印[-盥磐]
F：=exp【一警] ㈣
河水在靜I}狀杰下水質(zhì)變化速率為．
萬方數(shù)據(jù) 國(guó)
設(shè)H=Hl+H3
旦蘭一H．L+R
出
掣一H(L—R／H) m
．d(L-，WH)一：-K(L—R／H)
出
設(shè)Y=L—IvH代人上式
掣：一日l，
dt
y|=yo·e-4k
R—K(L1-叫YQ。．e-扯)一(4)
3．2．2計(jì)算與分析
(1)上述數(shù)學(xué)模型中要確定參數(shù)Hl、H2、H3、R、Cs、Pl、P2
的值：當(dāng)河水有關(guān)參數(shù)確定后．河道內(nèi)水質(zhì)COD和DO達(dá)到
要求的情況下，根據(jù)式(2)、(3)、(4)，可求出河流流速“，進(jìn)
而就可以判定內(nèi)河進(jìn)水開閘的大小。
(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在假定河流流速斗等參數(shù)
為已知情況下，可求式中的其他任何值，如P2為藻類光合作
用氧的凈生產(chǎn)率的值等。
(3)若實(shí)測(cè)值與經(jīng)驗(yàn)值偏差太大，如P。為河泥耗氧引起
的河水溶解氧降低速率。如實(shí)際測(cè)量值為計(jì)算值好幾倍。原
因有2種：①藻類及其他浮游生物繁殖太多。造成水面透光
率降低，水體溶解氧量下降，水質(zhì)惡化。②由于水體中存在
富含植物營(yíng)養(yǎng)物的污染．引起藻類及其他浮游生物迅速繁
殖。當(dāng)繁殖到一定量時(shí)，造成水面透光率降低。水體溶解氧量
下降，水質(zhì)惡化等。
若是第1種原因．可適當(dāng)清除些藻類及其他浮游生物的
數(shù)量。若是第2種原因，應(yīng)查找污染源并予以根除后，再來適
當(dāng)清除些藻類及其他浮游生物的數(shù)量。
4生態(tài)河床的制作實(shí)例
4．1人造生態(tài)河床
我們選擇一塊受污染的空地．本學(xué)院北區(qū)離垃圾場(chǎng)約
60m的一處淺溝。原生活污水從此經(jīng)過，成為蚊蟲孳生的地
方做為實(shí)驗(yàn)區(qū)。
(1)清淤。我們花了整整2個(gè)月業(yè)余時(shí)間，親自動(dòng)手把污
泥(微生物的尸體以及重金屬沉淀物等污物)全部挖走集中
填埋，制造出“河床”長(zhǎng)6m，寬2．5m，深1．5m。
(2)沖洗、暴曬。確保污泥清除干凈后，將“河床”圍起，
然后對(duì)“河床”的兩壁及河底用自來水進(jìn)行清洗．清洗粘在河
壁、河底上的污物，以便日后做為水生植物、生物的溫床．。清
洗出的污水萬萬不可排入內(nèi)河，應(yīng)全部抽城市污水管網(wǎng)中。
河底抽干后暴曬在太陽下2周以上．進(jìn)行天然紫外線消
毒。
(3)墊鋪沙石。河底清淤?zèng)_洗后．先鋪沙后再鋪細(xì)石子
并分別夯實(shí)，沙子夯實(shí)后其高度經(jīng)驗(yàn)值不低于6cm為宜。細(xì)
石子高度一般不低于4cm為宜，這樣做可起到隔離原河床
底部的作用．便于其上制造出生態(tài)河床。
(4)墊鋪生態(tài)河泥。最后到無污染的河邊或地下挖出無
污染的生態(tài)河泥。墊鋪在其上，厚度一般不小于8cm，制造出
一種人造生態(tài)河床，由于生態(tài)河泥不僅能降解污染物。而且
能使內(nèi)河水質(zhì)更清．對(duì)水上生物能提供極其豐富的營(yíng)養(yǎng)物
質(zhì)．以便水生植物、浮游生物繁衍生息。
4．2引入天然溪水(雨水l
引入天然溪水(雨水)來代替外河江水。模擬制造出一款
“生態(tài)河床”．后又到農(nóng)村收集20只幼蛙和20只泥鰍放人池
塘中。均已全部健康成長(zhǎng)并不斷地繁殖?，F(xiàn)已成為青蛙、泥鰍
的樂園，圖l即為本池塘的青蛙．此物種的青蛙對(duì)水源質(zhì)量
要求非?？量蹋杂形廴揪突畈涣耍谄渌胤揭杨l臨滅絕。
月光下的人造(生
態(tài)河床)池塘．水質(zhì)
清澈．水上的植物
倒影如墨．水中的
蛙鳴聲此起彼伏．
仿佛在告訴人類
要善待它們．才能
達(dá)到人與自然的
和諧(圖5)。
5結(jié)束語
圍5人造生態(tài)池塘
城鎮(zhèn)內(nèi)河污染制約著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展．治理內(nèi)河污染已
成為人們的共識(shí)。怎樣治理和呵護(hù)內(nèi)河，各地的措施不盡相
同。據(jù)我們調(diào)研和實(shí)地觀察。雖花費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)
力來治理內(nèi)河污染，其效果仍不盡人意。本文推出采用生態(tài)
河床來呵護(hù)城鎮(zhèn)內(nèi)河。希望能起到拋磚引玉的作用，共同治
理好內(nèi)河污染的頑疾，保護(hù)好我們的生存環(huán)境。呵護(hù)好我們
母親河的生命之水。
參考文獻(xiàn)
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一帥l¨一¨h··，“‰·—H●-一。‘lhl·一“‰·，1¨．—■¨一q‰，m¨H—¨h—恤-，呻lI-—Ⅵ_-—噸—啃州Ⅵ^橢—嘶p—_¨·．—H●—州Ih一—h—岫h—Ⅶ—。_II-_■¨—咻F—‰-—oH●-—‰，”t●-—帥—一¨—_h_—●●-，_I--一¨—■I●一Ⅵ-—■h—--1．-—州_一_I—h—q咐
我國(guó)大力開展大氣污染防治工作
當(dāng)前我國(guó)大氣污染排放總量依然較大．大氣環(huán)境形勢(shì)嚴(yán)
峻。應(yīng)下大決心、高標(biāo)準(zhǔn)，采取更有力的措施，加強(qiáng)大氣污染
的綜合治理。推動(dòng)空氣質(zhì)量的持續(xù)改善：①加快淘汰電力、鋼
鐵、建材、化工等落后產(chǎn)能；②提高環(huán)境準(zhǔn)入門檻；③深化污
染減排；④狠抓機(jī)動(dòng)車污染防治；⑤加強(qiáng)地區(qū)協(xié)同防控。

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