文/韓曉金攝影/周西娟 楊亞文



白洋淀流域生態環境示意圖
了解府河河口濕地,要從府河說起。
發源于保定西部一畝泉的府河有保定母親河之稱。明代洪武元年保定開始設府,穿城而過的河流始稱府河。歷史上的府河水勢浩大,清波粼粼,滋潤養育了保定——這座歷史文化名城。府河東入白洋淀,直達天津,如同一條生命之河,為兩地的發展繁榮輸送著充沛的活力。
然而,隨著城市建設的發展、環境氣候的變化,府河水量逐漸減少,輸入白洋淀的水流多為城市生活污水處理廠的尾水。雄安新區設立后,盡管河北省和相關市縣投入大量財力物力對白洋淀上游流域進行了嚴格的治理與改造,加大污水處理的力度,但經府河流向白洋淀的水距離規劃水質目標仍存在一定的差距。
白洋淀地處雄安新區腹地,其治理與保護,是新區建設的“生命線”。
改善白洋淀水質,重要的途徑就是把住白洋淀水質的“入口關”。經黨中央、國務院同意,河北省委、省政府2019 年1 月正式印發《白洋淀生態環境治理和保護規劃》,在統籌城水林田淀系統治理基礎上,明確指出,在河流入淀口等區域因地制宜建設人工濕地,形成白洋淀生態緩沖區,構建生態屏障。
2019 年9 月,在雄安新區的統籌下,由雄安集團生態建設公司負責建設管理的府河河口濕地工程拉開序幕,在白洋淀入淀河流中三條常年有水河流之一的府河入淀口,建立一道生態屏障。

府河河口濕地區位圖
四月,充滿勃勃生機的季節。
一路穿越村莊和農田,來到府河河口濕地水質凈化項目的現場,映入眼簾的是一幅水清岸綠景美的自然生態畫卷。
府河河口濕地位于白洋淀西側藻苲淀,府河、漕河、瀑河三條入淀河流河口區,總占地面積約4.23 平方公里,是目前華北地區規模最大的功能性人工濕地。
雄安集團生態建設公司府河河口濕地項目技術負責人張海濤介紹:府河河口濕地水質凈化工程,處理上游污水處理廠尾水25 萬噸/天,相當于一個中等人口規模城市的用水量。這項水質凈化工程和傳統的污水處理廠相比,最大的特點是處理低碳氮比高氮磷的污水具有更大的優勢,也更環保,更生態。


攝影/賀友順
隨著水質逐漸變好、水生植物愈見繁茂,多種類棲息地環境吸引了多種游禽、涉禽等鳥類,府河濕地成為白洋淀區域重要的珍稀保護鳥類分布區域。
鳥類是水生態質量的重要指標,白天鵝、鴻雁的光顧,是雄安新區生態修復、環境治理取得成效的最好見證。

府河河口濕地水質凈化工程采用近自然生態治污模式。上游入淀河水通過連通渠和配水系統進入濕地,依次經過前置沉淀生態塘,降低進水懸浮物濃度,提高核心處理單元的處理效果,減少堵塞風險;第二步進入潛流濕地,這是核心處理單元,通過三級床體中的基質——微生物——植物的共同作用,對污染物進行強化凈化;第三是水生植物塘,對核心處理單元的出水水質進行再次提升,保障出水水質達標。這個過程全部采用植物、微生物、底棲動物等生化方式進行處理,不添加任何藥劑。特別是1.31 平方公里的水生植物塘,栽植了30 多種適宜性水生植物,形成近自然水生生物群落,進一步降低水中的污染物,使水質達標后回流主河道。
府河濕地水質凈化工程2019 年9 月開工,2020 年6 月開始運行調試,進入三年運維階段。目前,出水水質已經達到Ⅳ類標準,部分水域已達Ⅲ類水質。

攝影/賀友順
借用望遠鏡,可以看到遠處入淀河道里戲水的成群野鴨,不時還有白鶴翩翩起舞、飛過水面。春到人間草木先知,水質優劣游禽先曉。現場工作人員頗為驕傲地告訴我們:今春的兩三個月里,府河濕地的遷徙候鳥多達十幾種,其中包括白琵鷺、灰鶴、小天鵝等國家二級保護涉禽、游禽,以及數量巨大的小天鵝種群。
行走在潛流濕地土堤上,由大小不一、質地不同石子鋪墊的一畦畦床體里,一叢叢水生植物開始冒出新芽,隨著水流節奏涌蕩的藻類清晰可見。我們隨手用礦泉水瓶子灌取了半瓶渠中之水,透過陽光,瓶中的水質清澈透亮。毫無疑問,濕地超大凈水器的功能已經顯現。
府河河口濕地水質凈化工程,是白洋淀生態修復重點工程。這項華北最大的人工濕地工程由雄安集團生態建設公司組織,中國電建生態環境集團與北京院、華東院聯合體共同實施。
府河河道上游主要承接保定市的4 座污水處理廠的尾水,下游有安州和南劉莊國控斷面。新區成立之后,2 個國控斷面水質雖得到改善,但還有一部分水質難以達標。為確保不讓一滴污水進入白洋淀,府河河口濕地應運而生,發揮凈化入淀水質,兼顧上游水污染事故應急和生態修復功能。

放眼望去,4.23 平方公里的濕地區域,新挖的坑塘床體嚴謹有序,且充滿韻律。 圖片提供/中電建生態環境集團
高標準高質量建設雄安新區的理念也貫穿在府河河口濕地建設始終。針對府河來水多樣化、碳氮比低、氮磷濃度高的特點,雄安集團生態建設公司會同中電建生態環境集團毛戰坡博士團隊制定了“前置沉淀生態塘+潛流濕地+水生植物塘”的近自然多級濕地水質凈化工藝,以解決污水處理廠尾水水質提升的技術難題。而實施這項工藝,確保雄安質量,不僅需要科學技術支持,更需要責任心和匠心的支撐。
工程定位要求高、水質凈化目標高、建設質量和運維標準高的目標。采用『前置沉淀生態塘+ 潛流濕地+ 水生植物塘』的水質凈化工藝,目前通過余水處理、圍堤圍埝清除、自然修復,恢復藻淀自然濕地,2019 年12 月,白洋淀的實際水面面積達270 多平方公里。
潛流濕地,是水質凈化的核心處理單元。府河河口濕地采用分區、分級、分層填筑碎石、沸石、鋼渣等不同類型的濾料,通過優化潛流濕地濾料組合布置,植物管養和平衡收割維護、濕地科學運行方式等多種措施,形成一套預防和減輕濕地堵塞,保障潛流濕地冬季水質凈化效果的關鍵技術。

大小不一、性能各異的石塊,需要分區、分級、分層地填筑凈化區內。

晝夜施工,確保項目如期完成。 圖片提供/中電建生態環境集團

能夠在河口濕地結伴勞作,也是一種快樂。

圖片提供/中電建生態環境集團
北方濕地過冬,是業界困解的難題,也是對濕地系統工程的嚴峻考驗,不少北方同行也在密切關注著府河濕地的探索與實踐。經過一個冬季的考量,看到開春時節濕地生物自我恢復,遷徙水禽紛至沓來的景況,項目團隊對自己的工藝收獲了充分的信心。

根據濕地生態恢復的需求,建立了水生植物實驗室。
凈水工程三部曲之水生植物塘,低平的地勢和緩慢的水流便于水中的懸浮物在水生植物的作用下被攔截、沉降,水生植物還可以直接吸收水體中的氮磷等元素。而廣泛分布于水體和植物根系等環境中的微生物能夠參與多種分解、氧化還原反應,可以降解、去除各類污染物,達到進一步凈化水質的目的。于是,濕地的建設者們探索出水生植物種植施工的新技術,利用斜坡式的生態護岸為水生植物提供“攀爬”和“住宿”的空間。
在濕地工作站擺放著許多漂亮的玻璃缸,里面精心養育著各種姿態不同的水生植物,這是項目團隊從白洋淀區域優選出的適宜品種。目前濕地區域栽培了濕生植物30 余種,其中沉水植物10 種、浮葉植物5 種、挺水植物16 種,工程區域初步穩定的陸生——水生——濕生植物群落結構,構成“三區、一帶、多節點”的景觀格局。
“因為鳥來的太多,去年種在池塘里的水草都快讓鳥吃完啦。”話語中,毛戰坡有些懊惱卻又隱約著興奮。
此時,遠處一群女工正在池塘里補種植物,嬉笑聲隨著熏風暖日飄散四方。


濕地水生植物種類繁多,有沉水植物、浮葉植物、挺水植物、浮水植物等。沉水植物,有的根不發達或退化,靠植物體的各部分吸收水分和養料,但通氣組織發達,有利于在水中缺乏空氣的情況下進行氣體交換。這類植物的葉子大多為帶狀或絲狀,有金魚藻、輪葉黑藻、苦草等。浮葉植物的根莖發達,根或固定在土里,莖細弱不能直立,葉片由葉柄支撐,平貼在水上。常見種類有芡實、荇菜、睡蓮等。挺水植物通常長在潮濕的岸邊或水位較淺的地方,根生長在水的底泥之中,上部植株挺出水面,向上生長,花也多開在水面上。常見種類有蘆葦、蒲草、茭白、香蒲、梭魚草、水蔥等。浮水植物的根不生于泥中,株體漂浮于水面之上,隨水流四處漂泊,多數以觀葉為主,較常見的有槐葉萍、水鱉等。

無論是前期施工還是后期濕地運維,數字科技都展現出智慧、高效的功能。
據介紹,府河濕地在前期施工期間,通過構建BIM+GIS 數字化工程模型,將BIM 與施工進度計劃相結合,直觀、立體地反映整個建筑的施工過程、準確掌握施工進度,優化使用施工資源以及科學地進行場地布置,結合傾斜攝影與運管平臺對整個工程的施工進度、資源與質量進行統一管理與控制,實現縮短工期、降低成本、提高質量的目標。
進入運維階段后,府河濕地利用數字信息化手段,構建起府河河口濕地數字平臺。擁有14 臺視頻監控系統、6 座水位監測站和7 座水質監測站的府河濕地,通過數據監測、數據挖掘、仿真分析、自動控制等技術,實現情景設計、成果查詢、發布和演示,形成一個兼具水環境信息實時數字感知、信息互聯集成、問題智能診斷、預警決策等功能的智能化濕地運維管理系統,在濕地運維管理過程中發揮了重要的作用。

生態環境部海河局、河北省生態環境廳前來調研 圖片提供/中電建生態環境集團
自2020 年6 月30 日通水調試以來,物聯網監控平臺應用于府河突發暴雨徑流突發水污染事件的水質調控調度中,大幅度降低暴雨徑流污染負荷和入淀水量,先后6 次共導排暴雨徑流量340 萬方。
至2020 年年底,短短六個月的時間,府河濕地已累計削減氨氮21.35 噸、總磷3.28 噸,有效削減了污染負荷,改善了區域的生態環境,達到工程設計目標要求。
以生態、智能、自動、協調為重點,精心打造智慧濕地,利用物聯網、大數據等先進的科學技術,對濕地進行全生命周期智慧化的監管,實現用數字科技服務濕地的運營和維護,府河濕地正在成為智慧水務、水環境水生態綜合治理的示范中心。

農業部專家到濕地現場了解情況 圖片提供/中電建生態環境集團

利用監控系統對水質進行檢測、對鳥類進行觀察
在淀區建設多種功能濕地是一項敏感而復雜的任務,立項伊始,建設團隊就倍感壓力。生態建設公司抽調精干力量,從項目謀劃到方案設計直至項目施工,自始至終主導項目全過程實施。面對選址區域的爭議,多次到現場踏勘,因地制宜調整項目選址。面對紛繁復雜的濕地構建技術,廣泛征集篩選適合白洋淀治理的技術方案,并邀請全國頂級專家進行咨詢指導。面對突發的疫情和天氣變化,多方協調地方政府和群眾支持,率領所有參建單位攻堅克難,始終堅守高質量建設新區初心。
獲得中科院生態環境研究中心環境科學專業博士學位的毛戰坡,長期從事流域水環境修復、濕地生態恢復等工作,先后主持和承擔水體污染控制與治理科技重大項目50 余項。但面對華北地區規模最大的功能性人工濕地,在治理、運營和維護方面也沒有任何可借鑒的案例。
“挑戰主要有兩方面,冬季越冬是最大的挑戰。冬季天氣寒冷,濕地主要是通過微生物來凈化水質,所以最大的挑戰就是要在冬季保障潛流濕地能正常的發揮作用。另一方面是潛流濕地堵塞,這是世界性的難題,需要從設計、施工和運維上,尋找解決的方案與路徑。”
從深夜孤燈下鉆研學術,到奔波跋涉在濕地一線,責任心與使命感使得濕地建設團隊站得更高,看得更遠,也付出得更多。
中電建生態環境集團府河項目現場經理是從深圳派調過來的,參與過許多重大工程項目,特別是對深圳母親河茅洲河治理修復的經歷,使他們對保定母親河——府河的河道與府河河口濕地治理建設情有獨鐘。面對府河濕地工程土方開挖量大、地下水位高、隔堤壓實度要求高、冬季時間長、氣溫低等難點,以及疫情的沖擊,他們在新區和雄安集團的帶領下, 落實“兩抓五保”要求,齊心協力搞建設,使用推廣7 項新工法、2 項新技術,風雨無阻、日夜兼程,按時高質量完成項目建設。
府河濕地的工藝原理是模仿自然濕地的生態功能,利用土壤、植物、微生物的作用。這種人工濕地沒有二次污染,對生態環境的改善作用較強。為了實現生態治污模式設計的初衷,他們在府河濕地水質凈化單元中沒有使用任何水泥等加固材料,完全是就地取材,不惜費時費工,彰顯出雄安人特有的責任與擔當。
經過近6 個月的調試,府河河口濕地項目污染物去除效率較好,經濕地處理,污染物平均去除率氨氮67%、總磷58%,優于設計目標。

站在濕地沙盤前,項目的規劃建設者們暢想著風景如畫的生態濕地愿景。

項目總工毛戰坡率領團隊在水生植物生態模擬系統中,探索研究水生植物群落在復雜環境條件下的生長狀況、水質凈化效果。

對于項目的建設者來講,濕地從調試到試運行再到運行只有三年的考核期,但他們并沒有僅僅滿足于完成工程項目,更是著眼于生態產業的未來發展和助力構建完整的濕地生態科技支撐體系。在他們看來,守護一淀清水,是一場長久持續的總力戰。府河濕地區域豐富的景觀要素,多樣化的生物資源和良好的水質凈化效果,形成了濕地生態系統的天然科普教室。2020 年,府河濕地被批準為河北省生態環境教育基地。前來參觀考察,開展社會實踐活動的高校、科研單位絡繹不絕。今年世界濕地日的主題是“濕地與生物多樣性——濕地滋潤生命”。站在府河濕地放飛想象,對于“濕地滋潤生命”的主題似乎有了更深的理解。

俯瞰府河河口濕地,猶如一面巨大的扇子。入淀河水從扇面最寬的地方匯入濕地,進入“前置沉淀生態塘”,經過沉淀后流入“水平潛流濕地”,最后經過“水生植物塘”,流入白洋淀。 圖片提供/中電建生態環境集團
“在這里建立一所濕地博物館,持續推進濕地景觀配套設施建設和改造”,則是雄安建設者們發自肺腑的心聲。