普陀區桃浦鎮北環水系水體生物生態修復治理研究

鄧杰

（上海宏波工程咨詢管理有限公司，上海 201707）

1 引言

普陀區桃浦鎮北環水系位于上海市的西北部，包括橫塘河、三面浜、三面浜支河、月灣浜、月灣浜支河、南北廳湖，隨著工業化時代的到來，大量工業廢水和生活污水的未經處理排放導致桃浦鎮北環水系的水體生態環境也受到了巨大影響。因此，有必要加強對水系水體的生物生態修復和治理，才能為我國水資源保護工作的開展產生積極影響。

2 生物生態修復技術概述

生物生態修復技術作為水環境治理過程中的主要技術類型，其主要是通過對微生物以及水生植物和水生動物的培養、接種以及培育等方式，在遵循生態系統能量流動和物質循環動態平衡原則的基礎上，實現對水中污染物的有效清除、吸收，從而提高食物鏈之間的物質轉化能力，強化水體自身的自凈能力[1-2]。從生物生態修復技術的優勢來看，其所處理的水環境治理范圍相對較廣，且造價相對較低，屬于原位修復方式，對周圍環境產生的影響相對較小，是目前水環境治理工作開展的首選技術類型。

3 普陀區桃浦鎮北環水系水體的生物生態修復治理

3.1 工程概況

普陀區桃浦鎮北環水系長度約為3500m，寬度為8～18m，水域面積為 4.1×104m2，水域深度為 0.7～2.5m。在對水質特點進行分析時，發現由于受到多年工業廢水、生活污水以及雨污混流等因素的影響，導致水域內的污染物嚴重積累，河水的流動性相對較差，甚至出現季節性“黑臭”的問題，嚴重影響了城市美觀。雨季時，會有大量的雨水和污水流入，經過2015年清淤處理后，雖然可以接納一定點源以及面源污染物，但仍有大量的污染物進入河道內，影響了河道排污口的排污效果。實地考察結果顯示，河道內依然有少量魚群存活，河道兩側有少量挺水植物生長，整個河道內并無任何沉水植物生長。

3.2 生物生態修復治理實施

3.2.1 建立有效的生物膜強化污染物降解系統

工程內的顯著污水排放口和雨水口分別為6個和3個，因此為了強化水域范圍可接受的點源和面源污染，于河道內設置了35個懸浮球填料以及彈性填料而構成的生物膜水體自凈化設備，設備大小為1.0m×1.0m×1.0m的立方體，根據載體的參數和數量計算，顯示每個自凈化設備的表面積均為100m2。將35個自凈化設備分為20個和15個，分別放置于河道匯集面源污染的雨水入河口下游和因為河道漲水而倒流進入處，以此來實現對污染物的有效攔截降解。

3.2.2 建立水生動物生態系統

在對河道的水生動物現狀進行調查時，發現由于河道的富營養化較為嚴重，甚至在部分高溫天氣還會出現水體缺氧以及黑臭等情況，因此根據河道的水質以及水量等實際情況建立了健全的水生動物生態系統。本次工程分為三個階段，共計投入了1500kg濾食性魚類，4000尾雜食以及肉食性魚類，同時投放了2800kg螺螄，確保食物鏈的延長，同時也有效降低了藍藻水華的發生幾率。

3.2.3 建立水生植物生態系統

根據河道的實際情況以及景觀效果，于河道內設置了挺水植物栽培區，并對栽培的挺水植物類型進行如下設計：于河道周邊建設了面積為3800m2的挺水植物栽培區域，并選擇了千屈菜、蘆葦、梭魚草、黃花鳶尾以及花葉蘆竹等作為主要種植的挺水植物，針對所種植的水生植物進行系統化的管理，提高植物的成活性和生物量。同時，根據植物的生態位以及溫型，結合河道的環境條件對沉水植物的栽培品種進行了系統性的設計，并提前進行了試驗栽培工作，結果發現金魚藻、黑藻、苦草以及菹草等沉水植物可以良好適應河道環境。

3.2.4 設置河道曝氣系統

在對河道污染因素進行調查時，發現工業廢水、生活用水以及含有面源污染物的雨水是導致河道水質污染的主要因素，尤其是針對強降雨時由強排泵站所排出的污水，對于河道的水質產生了巨大的影響，甚至是造成河道水質出現明顯周期性惡化的主要因素。因此，為了有效避免由于溫度上升而造成的水體缺氧，破壞水生動物生存環境的問題，工程設置了河道曝氣系統，以此來實現對河道內氧氣的增加，將螺旋風機放置于水面，同時連接了6個曝氣盤，為河道內的水生動物生態系統平衡維護產生了積極的影響。

3.3 治理效果分析

在對河道治理效果進行分析時，本研究隨機選取了河道生物修復期間內的5個取樣點，并針對不同指標進行了觀察和分析。

從透明度來看，其作為衡量景觀水質的主要指標，通過對不同時間河道水質透明度變化的調查，發現水體的透明度平均水平為47.5cm，隨著2月以及3月沉水植物的種植以及生長，河水透明度在4月份達到了最高值，其范圍為61～84cm，隨后則呈現出了下降趨勢，但下降幅度并不顯著，且始終保持較為穩定的狀態，見圖1。

從溶解氧含量來看，河道未進行治理是的溶解氧含量水平為6.87mg/L，而經過生物生態修復治理后，發現河道的溶解氧含量隨著溫度以及時間的變化而發生了改變，除了8月份的溶解氧含量水平相對較低，整體溶氧量均達到了5mg/L，且在9月和10月達到了10mg/L以上，說明河道內的水質得到了顯著的改善，測量結果見圖2。

圖1 河道水質透明度變化圖

圖2 河道溶解氧含量變化圖

除此之外，還針對河道的化學需氧量、氨氮量以及總氮量等指標進行了檢測，結果顯示各項指標均明顯優于河道治理工作開展前，說明生物生態修復治理工作在水系水體環境的治理工作中發揮出了較好的應用效果，為提高普陀區桃浦鎮北環水系水體治理水平產生了積極影響。

4 結語

綜上所述，水環境治理是一項長期且艱巨的環境保護工作，隨著近年來人們環保意識的不斷轉變，如何實現對水環境的有效治理成為了社會可持續發展背景下的重要課題。本研究在對水環境治理的過程中，主要采取了生物生態修復技術實現了對普陀區桃浦鎮北環水系水體的全面規劃，并從建立水生動物和水生植物生態系統等方式開展了全面的修復治理工作。通過對生物生態修復技術應用，發現其可以有效改善治理范圍的水環境，為提高城市的水環境治理能力產生了積極的影響。