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| 杭州城区河道陆生植物水面种植净化水体试验 |
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| 来源：晓东CAD家园网 作者：柯鹤新、郭建军 日期：[2013-9-10] |
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杭州市城区河道自1996年开始，实施以“截污、驳坎、疏浚、引水、绿化、管理”为主要内容的综合整治，河容河貌发生了很大变化。但是由于河道环境水源严重不足，河道两岸截污未尽，雨污合流，河道水质状况一直未有根本改观，引水冲刷存在着污染转移、水源不足、不能冲刷到每一条河道等问题。因此，2000年6月，我指挥部与中国水稻研究所合作，开始在南应加河上进行陆生植物水面种植净化水体试验，经过一季植物种植，取得了预期的效果。
1南应加河概况
南应加河位于朝晖小区，东起上塘河闸，西至运河坝，总长1223m，是沟通京杭大运河和上塘河两大水系的东西通道，20世纪80年代中期进行了河道驳坎和两岸绿化；非汛期河面宽在9～10m之间，水深一般约1.6m，河面总面积约1万㎡。目前上塘河闸已关闭，即属非配水河，河水主要靠排污和雨水补充。由于该河两岸的截污工程尚未全部完成，河南尚有9个较明显的排污口，总体入河污水量较大，主要是沿河居民日常生活污水、豆制品厂废水等。因此，尽管1999年完成了全线疏浚工程，河床平均标高下降了1m左右，但水体污染并未得到有效解决，本工程实施时的水面观感，性状极差，水体发黑发臭，尤以朝晖四区河段为甚，富营养化严重。据监测的28项水质指标中有20项超过了地表水劣五类水质标准，主要水质指标中氨氮超过了五类水质标准的20.3倍。据比较其污染程度甚至远较运河和上塘河更严重。
2实施该项目的依据和目标
中国水稻研究所近年来在无锡五里湖利用浮床进行陆生植物水面种植净化水体实验，取得了一定的成绩，杭州市市政公用局及相关部门，初步确定在没有水源、引水冲刷难度较大的南应加河，利用这一科技手段进行净化水体试验。计划在基本完成截污工程，不再排入污染物的前提下，通过3年共6季陆生植物的持续治理，主要水质指标达到或接近地表水三类标准，水生生态系统得到部分恢复，为该河的水体形成良性循环营造一个良好的生态环境，具体要求达到：水体透明度接近1m；每年的植物景观时间在10个月以上；消除水体异味；基本恢复水体的自净功能，即在本工程实施结束后，水体中已有多种水生动植物生存。最终使该河成为沿岸居民的休憩场所。
本工程的考核指标主要包括：溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、生化需氧量、水体透明度、水面感官性状、水体异味、水体自净功能等。
3首期工程实施情况
(1)首期工程于2000年6月中旬起实施，下旬完成陆生植物的移栽和浮床定位。工程在东自上塘河闸，西至中山北路口(朝晖三区)的河面上(长约1000m和宽9.5m左右，总面积约1万㎡)实施，种植植物面积为3000㎡，浮床(植物)覆盖率约为30%。试种植物主要包括美人蕉、水竹、空心菜和水稻等。另外，在上塘路桥东西河段实施三道水体围隔工程。2000年度第一期植物(夏季)11月底已全部收获，第二期植物(冬季)以黑麦草为主，其他包括大麦、小麦、苜蓿等也已于12月中旬前下种。
(2)工程实施后，随着植物的生长，水面观感性状逐渐得到改善，水体异味也有所控制。其中，围隔区下游(上塘路桥西侧)部分区域的水色和水质改善较好，经监测，水体透明度从实施前的不到5cm增加到最好时达1m以上(9月上旬总面积达到了800㎡)，并得到了较好维持；氨氮和总磷甚至分别较实施前下降4倍和11倍；其他如高锰酸盐指数(CODMn)和溶解氧(DO)等也有较显著的改善；还出现了鱼类和甲壳类水生动物(如萝卜螺、摇蚊若虫等)。
4存在的问题及急待解决的技术
4.1经一季种植的总结
尽管植物的移栽较最佳移栽期推迟了1个多月，且当时以芽栽为主，但植物的成活时间和比例尚属正常，自移栽后1个半月左右，基本形成了一定的群体，总体生长情况相对较好，尤其是排污口较少并处于围隔区及其下游的上塘路桥东西各100m内河段的植物生长最旺。其中，美人蕉的株高一般在60cm左右，开花率10%左右；空心菜外延达1.5m以上。而且，桥西围隔区下游150m范围内的植物，一直保持了相对较好的生长势头。据11月上旬调查，矮杆美人蕉的株高平均为85cm，开花率达100%，而第二期空心菜的长势仍较盛，以致布满了水面。但是，由于大部分的南岸河段的尚未截污，大量生活污水不断排入，夹带着大量的油污，以致在植物根系表面形成“油膜”，轻则导致生长严重受阻，重则导致死亡，尤以矮秆美人蕉为甚。植物中途夭折现象始于8月中，且愈演愈烈。到9月中旬矮秆美人蕉死亡率平均达72.5%，最严重的达85.5%。这在以往的研究实践中从未有过。然而，其他植物的总体生长量虽偏小，但基本上正常，水竹的生长仍较好，每穴分枝数11月上旬平均达69.5枝，株高平均109.1cm，干物质产量达5.21kg/㎡。从供试植物根系的生长情况来看，由于夹带着大量油污的生活污水源源不断的排入河内，使根系表面形成厚厚的油膜，致使其生长普遍较差，根长仅为一般富营养化水体中生长量的1／3～1／4，从而严重影响了植物体的生长，以致干物质产量较为正常情况下减产30%～12%。共收获植物干物质13299.7kg，折合平均产量仅4.43kg/㎡，较预期减产6%以上。
总的来看，工程实施河段的水质情况逐渐好转，陆生植物的治污效果已有所体现，并已如期完成了年度的考核目标。但是，由于首期工程方案是根据新的污染物不再排入，亦即在工程实施后即能完成截污工程的要求设计的，但试种植物的选择较多考虑了景观效果，然而由于截污工程未能实施，致使治污效果被新排入的污水所抵消，又加上受油污的影响，使部分河段的植物生长量明显偏小，特别是占总面积的近80%为能营造景观效果好的矮秆美人蕉则正好对油污的忍耐力较差，出现了中途夭折的现象，既严重影响了治污效果，又出现景观效果受损的尴尬局面。
4.2急待研究解决的关键技术
城市水域的污染性质和程度具有较大差异，采用单一的治理模式难以取得预期效果。以往采用陆生植物治理污染水域研究仅局限于富营养化水体，对目前已占一定比例的复合性污染水域，尤其是污染程度极为严重的城市水域的治理研究尚处于起步阶段，而国内外目前尚无这方面的现成技术和研究报道。因此，要使其成为实用技术，急需解决以下关键技术：
(1)解决城市复合性污染水体中溶解氧含量普遍极低(甚至完全处于厌氧状态)与陆生植物生育一般需较多氧气之间的矛盾；
(2)解决将复合性污染水体中的有机化合物尽快分解成可被植物吸收利用或富集的无机物等技术问题；
(3)解决城市污染水域水体中普遍存在较多油污以致影响植物正常生长的问题；
(4)解决陆生植物收获技术和产品处理问题。 |
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