鄉(xiāng)村水系生態(tài)治理與景觀建設(shè)初探

宗語馨，侯健，林俊蘭，林雪燕，薛秋華

摘要：【目的/意義】水環(huán)境整治和水系景觀建設(shè)已成為鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要內(nèi)容，探究鄉(xiāng)村水系生態(tài)治理與景觀建設(shè)方法有助于解決鄉(xiāng)村突出的水環(huán)境問題，改善鄉(xiāng)村人居環(huán)境質(zhì)量?！痉椒?過程】以漳州石亭鎮(zhèn)恒坑溪為例，通過實(shí)地調(diào)研和水質(zhì)檢測獲取其水系治理現(xiàn)狀和水質(zhì)情況，圍繞水系調(diào)查結(jié)論，運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、案例借鑒法、專家咨詢法，探索構(gòu)建恒坑溪水系生態(tài)治理與景觀建設(shè)相結(jié)合的綜合治理方案?！窘Y(jié)果/結(jié)論】研究發(fā)現(xiàn)，恒坑溪水系水質(zhì)排放不達(dá)標(biāo)，現(xiàn)有的處理設(shè)施處理效果較差。據(jù)此提出恒坑溪水系的生態(tài)治理綜合方案，包括：截污納管、提標(biāo)改造、應(yīng)急處理、景觀生態(tài)補(bǔ)水等。方案做到生態(tài)治理與修復(fù)并重，并能將處理后的尾水，用于水培公園的生態(tài)補(bǔ)給水，重新再利用;同時結(jié)合治理水系的環(huán)境景觀建設(shè)，達(dá)到綜合治理的目的。

關(guān)鍵詞：鄉(xiāng)村水系治理;水資源再利用;水培公園;景觀建設(shè);綜合治理

中圖分類號：X522文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1637-5617（2021）05-0069-08

Study on Ecological Governance and Landscape Construction of Rural River System

——A Case Study of Hengkeng Stream in Shiting Town of Zhangzhou

ZONG Yu xin， HOU Jian， LIN Jun lan， LIN Xue yan， XUE Qiu hua

（College of Landscape Architecture， Fujian Agriculture and Forestry University， Fuzhou，

Fujian 350002， China）

Abstract： 【Objective/Meaning】Nowadays， the water environment improvement and river system landscape construction have become an important part of rural ecological environment construction. Exploring the methods of rural river system ecological governance and landscape construction would be helpful to solve the prominent water environment problems in rural areas and improve the quality of rural living environment. 【Methods/Procedures】 By taking Hengkeng Stream in Shiting Town of Zhangzhou City as an example， the current situation of river system governance and water quality was obtained through the field investigation and water quality testing. Based on the conclusion of river system investigation， by using the methods of literature， case study and expert consultation， the comprehensive treatment scheme which combined the river system ecological management and landscape construction of Hengkeng Stream was explored. 【Results /Conclusion】 It was found that the water quality discharge of Hengkeng river system was not up to the standard and the treatment effect of the existing treatment facilities was poor. According to this， the comprehensive ecological management scheme of Hengkeng river system was put forward， including the sewage interception， upgrading and reconstruction， emergency treatment， and landscape ecological water supplement， etc. The scheme paid equal attention to the ecological governance and restoration， and the treated tail water could be used as the ecological supplemental water for hydroponic parks and be reused. At the same time， by combining with the environmental landscape construction of the river system of governance， the purpose of comprehensive treatment could be achieved.

Key words： rural river system governance; reuse of water; hydroponic park; landscape construction; comprehensive treatment

近年來，國內(nèi)城市黑臭水體治理工作取得了積極的成效，黑臭水體的治理也是鄉(xiāng)村水環(huán)境整治的重要內(nèi)容之一[1-2]。由于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、畜牧業(yè)、人類生活產(chǎn)生的污水直排進(jìn)河湖且農(nóng)村水系長期未進(jìn)行清淤疏浚等原因，鄉(xiāng)村的河道出現(xiàn)大量的黑臭水，嚴(yán)重影響著農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境和村民的生活環(huán)境[3]。全國各省市陸續(xù)出臺了整治鄉(xiāng)村水系的相關(guān)政策。2019年7月，中央農(nóng)辦、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等九部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的指導(dǎo)意見》，明確了推進(jìn)農(nóng)村生活污水治理的8個方面重點(diǎn)任務(wù)[4]。2019年11月，生態(tài)環(huán)境部辦公廳發(fā)布《關(guān)于印發(fā)農(nóng)村黑臭水體治理工作指南（試行）的通知》（環(huán)辦土壤函〔2019〕826號），全面推動農(nóng)村地區(qū)黑臭水體治理工作[5]。本文以漳州石亭鎮(zhèn)恒坑溪為例，探討鄉(xiāng)村水系的生態(tài)治理以及水系環(huán)境景觀建設(shè)方法，以期達(dá)到水系綜合治理的目的，為鄉(xiāng)村環(huán)境的有效治理提供實(shí)踐指導(dǎo)。

1項(xiàng)目基本情況

1.1現(xiàn)狀調(diào)查

恒坑溪水系位于漳州市薌城區(qū)石亭鎮(zhèn)，上游的仙景溪、高坑溪、豐樂溪3條溪流在下高坑村匯流進(jìn)入恒坑溪。仙景溪、高坑溪、豐樂溪（含上游坂園溪）和恒坑溪流域，共包括14個村莊（圖1）。根據(jù)2019年12月的走訪調(diào)查，這14個村莊共有本地人口30342人，外來人口6萬多人。恒坑溪全長為32.8 km，流域面積25.2 km2，各分水系生活污水排放情況如表1所示。2018年，流域內(nèi)曾進(jìn)行過污水整治，即豐樂溪流域內(nèi)5個村莊建成生活污水收集網(wǎng)絡(luò)與生活污水處理設(shè)施并投入使用，該流域內(nèi)的工業(yè)污水大部分已接入西區(qū)污水處理廠，尾水不排入恒坑溪水域;其他分水系流域污水排入恒坑溪。2019年12月，在恒坑溪流域設(shè)置8個水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)（圖2），對該流域水質(zhì)情況展開深度檢測，檢測結(jié)果如表2所示。仙景村段建成的占地約0.13 hm2的1#生物過濾處理池、仙景溪高坑段建成的占地約0.67 hm2的2#生物過濾處理池、高坑溪白牌中段建成的占地約0.4 hm2的3#生物過濾處理池，由于處理工藝較傳統(tǒng)，污水處理量較少，處理效果較差。仙景溪流域下高坑村已經(jīng)建成污水收集網(wǎng)絡(luò)和處理設(shè)施，但未投入使用;北星村、北斗村、仙景村等3個村莊，未建污水收集網(wǎng)絡(luò)和處理設(shè)施。

1.2調(diào)查結(jié)論

檢測結(jié)果表明，恒坑溪各流域監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)均未達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)（表3）。豐樂溪匯入口水質(zhì)NH3N含量超出地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的7.2倍，COD超出1.3倍。高坑溪流域生活污水處理設(shè)施還未配套到位，仙景溪仙景村段的1#生物過濾處理出口水質(zhì)NH3N含量超出地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)8.0倍，COD超出6.4倍;仙景溪高坑段的2#生物過濾處理出口水質(zhì)NH3N含量超出地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)8.0倍，COD超出4.2倍;高坑溪白牌中段的3#生物過濾處理池出口水質(zhì)NH3N含量超出地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)6.9倍，COD超出1.2倍。調(diào)查結(jié)果顯示：該流域排放的水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，部分流域的污水雖經(jīng)過處理，但處理效果較差;流域內(nèi)結(jié)合鄉(xiāng)村整治，做了一些景觀建設(shè)，但仍達(dá)不到可觀、可賞、可游、可用的效果。

2綜合治理方案

2.1總體思路

為了消除恒坑溪水質(zhì)不達(dá)標(biāo)的問題，實(shí)現(xiàn)溪流的防洪排澇功能，美化流域周邊鄉(xiāng)村環(huán)境景觀，最終達(dá)到水系流域綜合治理的目標(biāo)，以“基于截污控源先行、生態(tài)修復(fù)跟進(jìn)，讓黑臭水體長‘制久清，實(shí)現(xiàn)生態(tài)產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)化”為指導(dǎo)思想，制定了“恒坑溪水系生態(tài)治理與景觀建設(shè)方案”，采取流域統(tǒng)籌、綜合治理的模式，通過截污納管、提標(biāo)改造、應(yīng)急處理、景觀生態(tài)補(bǔ)水等方法，逐步消除黑臭水體，并將處理后的尾水，用于水培公園及流域周邊景觀植物的生態(tài)補(bǔ)給水;結(jié)合水系的環(huán)境景觀治理建設(shè)，達(dá)到綜合治理的目的。

2.2綜合治理方案

2.2.1截污納管（1）污水截污。農(nóng)村生活污水一般包括洗滌用水、淋浴用水及沖廁污水，污水中主要包括生活廢料和人體排泄物，其特點(diǎn)為：排放量比城市生活污水小，且水量波動較大，排放無規(guī)律;NH3N含量高，可生化性好[6]。恒坑溪的農(nóng)村生活污水處理重點(diǎn)是完成恒坑溪流域14個村莊的農(nóng)村污水排污管網(wǎng)建設(shè)、農(nóng)村污水處理設(shè)施配套建設(shè)處理工程以及生活垃圾收集轉(zhuǎn)運(yùn)處理項(xiàng)目，從根本上改變目前部分村莊污水橫流、垃圾入溪的現(xiàn)狀。恒坑溪水系治理方案建議由市建設(shè)部門，對流域污水收集、處理方案進(jìn)行評估;針對仙景溪、高坑溪上游的仙景村等流動人口聚集度高、沒有規(guī)劃生活污水處理設(shè)施用地的村莊，可將其生活污水經(jīng)有效收集、提升后進(jìn)入西區(qū)污水廠處理。鑒于1#面源處理單元占地面積小、實(shí)際處理效果差、對周邊環(huán)境帶來嚴(yán)重污染，擬定結(jié)合流域環(huán)境綜合整治，將其改造為一體化污水處理泵站（圖3）。一體化污水處理泵站相對于傳統(tǒng)的混凝土泵站，有著占地面積小、建設(shè)周期短、臭氣隔離效果好等優(yōu)點(diǎn)，雖然投入成本較高，但是也有著較高的自動化程度。可以將仙景溪附近的幾個村莊的污水匯集到污水泵站，通過壓力輸送的方式匯入已建好的污水管網(wǎng)，最終進(jìn)入西區(qū)污水處理廠。

（2）工污納管。工業(yè)污水收集納管截污控源工程設(shè)計(jì)重點(diǎn)是由石亭鎮(zhèn)政府積極配合金峰開發(fā)區(qū)全面實(shí)現(xiàn)北星、仙景工業(yè)小區(qū)、菜前工業(yè)小區(qū)等工業(yè)企業(yè)排污納管。工業(yè)污水接管收集率力爭達(dá)到98%以上，工業(yè)污水全部提升進(jìn)入漳州市西區(qū)污水廠實(shí)施有效處理。后續(xù)工業(yè)污水（含工業(yè)企業(yè)生活污水）全部實(shí)現(xiàn)排入西區(qū)污水處理廠處理，處理后尾水不排入恒坑溪水域。

2.2.2提標(biāo)改造該流域現(xiàn)有的污水處理設(shè)施由于存在處理工藝待改進(jìn)、處理單元面積占地過小、處理效果較差等問題，需進(jìn)行擴(kuò)容改造，使面源污水大部分能夠得到有效處理，且設(shè)施有余量能夠接納部分流域的初期雨水，并提升污水處理效果。根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境現(xiàn)狀以及經(jīng)濟(jì)情況，綜合考慮污水處理能力、設(shè)施景觀效果、改造投資等因素，提出改造方案：在現(xiàn)有2#、3#面源處理設(shè)施場地，采用超磁分離系統(tǒng)和生化處理結(jié)合的工藝處理河道污水。超磁分離水體凈化技術(shù)是通過向污水中投加可循環(huán)利用的磁種，在混凝劑和絮凝劑的共同作用下形成磁絮凝體，再利用永磁磁鼓產(chǎn)生的強(qiáng)力磁場在瞬間（2 s以內(nèi)）吸附磁絮凝體，實(shí)現(xiàn)污水固液分離的過程，以達(dá)到消除污水中絕大部分污染物的目的[7]，工藝流程如圖4所示。該技術(shù)具有處理能力強(qiáng)、占地少、出水穩(wěn)定、排泥濃度高、易于管理維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。以超磁分離系統(tǒng)作為主體處理工藝的污水處理設(shè)施，對SS（懸浮物）、TP（總磷）的去除效果非常顯著，SS平均去除率>90%，TP平均去除率>80%;對BOD5（5日生物需氧量）、COD的去除效果也比較良好，BOD5平均去除率>60%，COD平均去除率>50%[8]。恒坑溪的河道污水通過超磁分離系統(tǒng)可以達(dá)到去除TP和SS的要求，再采用生化的方式進(jìn)一步去除其他污染因子，可以使尾水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，可作為無源溪流的生態(tài)補(bǔ)水水源。

2.2.3清淤疏浚恒坑溪河道清淤疏浚工程以恒坑溪路頭水閘段、仙景溪淤積嚴(yán)重段等河道為重點(diǎn)。建議采取生態(tài)清淤與機(jī)械清淤相結(jié)合的模式，以達(dá)到水利防洪排澇的通暢和生態(tài)景觀水體的總體需求。項(xiàng)目設(shè)計(jì)：在恒坑溪上游仙景溪、高坑溪、豐樂溪先采用水力沖淤，后進(jìn)行泥漿提升、調(diào)理、上機(jī)，采用疊螺污泥脫水機(jī)（應(yīng)急處理系統(tǒng)提供）使之成為含水率約80%的干泥后排出;恒坑溪路頭水閘段等淤積嚴(yán)重河段采用機(jī)械清淤與BMS專利技術(shù)清淤相結(jié)合的方案。BMS生物處理系統(tǒng)中微生物及菌種快速培殖技術(shù)可應(yīng)用于河道底泥蘊(yùn)含的本土菌種的篩選與快速培育：通過大量培殖并投放回治理后的河道中，以治理后的底泥為生物床體，對水體中的污染物進(jìn)行持續(xù)處理，確保河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)。BMS專利技術(shù)采用專利設(shè)備將底泥污染層及過渡層積泥與微生物充分混合，通過流動式充氧使微生物最大限度降解污染物，徹底去除底泥中的有機(jī)物、其他污染物，流程如圖5所示。清淤過程污水采取后續(xù)物化措施應(yīng)急凈化，清淤污泥干化后可作為本地園林企業(yè)景觀綠化苗木肥料，避免造成二次污染。

2.2.4應(yīng)急處理鑒于黑臭水體整治既要滿足短期消除黑臭的目標(biāo)，又要兼顧遠(yuǎn)期水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo);且上述提到的全面截污工程、景觀生態(tài)補(bǔ)水工程、河道清淤工程的實(shí)施需要一定建設(shè)周期。為確保水系生態(tài)工程實(shí)施工程不開天窗，擬定在高坑溪截污泵站600 m2的空地，臨時搭建一套10000 m3/d移動集成式超磁分離水體應(yīng)急處理系統(tǒng)，在仙景溪、高坑溪、豐樂溪三溪匯流口建設(shè)應(yīng)急截污過流壩，實(shí)現(xiàn)上游污水的應(yīng)急快速凈化，為生態(tài)治理贏得建設(shè)時間。在后續(xù)流域生態(tài)設(shè)施全部建成后，該應(yīng)急處理單元適時退出。

應(yīng)急物化處理工程預(yù)期效果可以根據(jù)《農(nóng)村黑臭水體治理工作指南（試行）》中黑臭水體評判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對標(biāo)評估。污水經(jīng)過超磁分離系統(tǒng)應(yīng)急物化處理后，污水中透明度指標(biāo)，完全可以達(dá)到要求（圖6）;污水經(jīng)過超磁分離系統(tǒng)能夠有效去除其中的耗氧固形物，尾水再經(jīng)過疊水設(shè)置，水中溶解氧濃度可提高至2 mg/L以上;超磁分離過程中同時投加沸石NH3N去除粉末，可去除污水中50%～80%的NH3N，使之降至15 mg/L以下?？傮w效果評估：經(jīng)過超磁分離系統(tǒng)處理，污水中SS<20 NTU、TP<0.5 mg/m3;協(xié)同處理后溶解氧、氨氮可以達(dá)標(biāo)。

2.2.5景觀生態(tài)補(bǔ)水引入2#、3#面源處理設(shè)施處理后的尾水作為生態(tài)補(bǔ)水水源，在2#、3#面源處理設(shè)施臨近處建設(shè)生態(tài)補(bǔ)水儲備庫，雨洪季節(jié)加大面源處理設(shè)施凈化處理量并進(jìn)入儲備庫，為無源溪流提供生態(tài)補(bǔ)水。分近期、遠(yuǎn)期建設(shè)景觀生態(tài)補(bǔ)水系統(tǒng)，近期在面源處理設(shè)施上游鋪設(shè)生態(tài)補(bǔ)水管道、修建生態(tài)駁岸等，遠(yuǎn)期根據(jù)上游流域截污規(guī)劃實(shí)施情況實(shí)現(xiàn)全流域生態(tài)補(bǔ)水。同時，在水域內(nèi)采取非投餌適量放養(yǎng)的方法投放景觀魚類;在河道內(nèi)統(tǒng)籌布置景觀性曝氣增氧設(shè)施，重點(diǎn)布置于水流緩慢、水較深且易缺氧的河道。曝氣增氧設(shè)施可以明顯緩解水體黑臭的現(xiàn)象，對BOD5、COD有著較高的去除率;結(jié)合景觀魚類的投放，既能提高造景效果，又能夠增強(qiáng)水體水動力、提升自凈化能力。

2.2.6水培公園為了進(jìn)一步改善恒坑溪流域的水質(zhì)情況、提高景觀環(huán)境質(zhì)量、提升綜合生態(tài)環(huán)境效益、豐富村民的休閑生活，擬構(gòu)建生態(tài)水培公園，將鄉(xiāng)村景觀營造與污水深度處理單元結(jié)合起來，使有效處理后的農(nóng)村生活污水資源化。擬在三溪匯流口規(guī)劃一處公園用地用以建設(shè)恒坑溪水培公園（圖7）。園內(nèi)重點(diǎn)構(gòu)建5個生態(tài)景觀水池，用于水培景觀綠化苗木，水培植物的營養(yǎng)液由2#面源處理設(shè)施有效處理后的再生水調(diào)理配制;景觀水池周邊輔以園路和休憩平臺，提供游憩活動空間;場地東側(cè)匯流口處設(shè)置觀景亭，提供休憩觀景場所，同時也作為河道駁岸親水休閑廊道的景觀節(jié)點(diǎn)。

水培公園所用水培植物優(yōu)先選取本地物種，選擇容易水培、觀賞性好、抗污染性強(qiáng)的花卉，如春羽、鳶尾、水生美人蕉等[9-10]。其次，根據(jù)營養(yǎng)液的調(diào)配情況，還可以選擇經(jīng)濟(jì)價值比較高、生產(chǎn)能力強(qiáng)、易水培的蔬菜品種，如空心菜、生菜、番茄等[11]。通過構(gòu)建水培公園，資源化利用預(yù)處理后的污水，利用水培植物吸收其中的有機(jī)污染物;還可以結(jié)合生態(tài)塘系統(tǒng)，將水培公園的尾水供生態(tài)塘內(nèi)水生植物、水生動物使用，既進(jìn)一步處理了污水，滿足了景觀生態(tài)公園的基本需求。同時又有蔬菜、淡水魚、景觀苗木的產(chǎn)出，達(dá)到污水資源化利用的環(huán)境效益和水培生態(tài)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益、景觀生態(tài)效益的統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)鏈平衡。

2.2.7生態(tài)廊道生態(tài)廊道主要包括景觀休閑廊道和水培綠化帶建設(shè)，將陸域環(huán)境建設(shè)和水域環(huán)境建設(shè)相結(jié)合，將人工景觀設(shè)施和流域環(huán)境修復(fù)相結(jié)合。一方面，在三溪匯流處、現(xiàn)有的親水廊道基礎(chǔ)上，沿溪流駁岸改造修建親水休閑廊道600 m，設(shè)置6個親水觀景平臺，營造多層次的濱水景觀空間（圖8）。人工設(shè)施與親水設(shè)施的建設(shè)既能滿足周圍居民休閑游覽的需要，享受水系治理后的生態(tài)紅利;又能夠形成生態(tài)綠化隔離帶，有效攔截流域初期雨水、河道周邊垃圾入河帶來水體污染問題;在構(gòu)建人與自然交流的平臺同時，改善居民的生活環(huán)境質(zhì)量。另一方面，在有條件的河段可以沿河道駁岸修建水培綠化帶，沿休閑廊道設(shè)置水培槽或者生態(tài)浮床，利用生態(tài)補(bǔ)水種植水培植物，達(dá)到環(huán)境綠化美化的目的。

3整治目標(biāo)

通過整治，近期目標(biāo)為恒坑溪水系各項(xiàng)指標(biāo)滿足《農(nóng)村黑臭水體治理工作指南（試行）》中不黑臭標(biāo)準(zhǔn)，基本消除黑臭;中期目標(biāo)為各污水處理設(shè)施實(shí)現(xiàn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級A排放標(biāo)準(zhǔn)，恒坑溪水系各溪流水質(zhì)得到明顯改善;遠(yuǎn)期目標(biāo)為恒坑溪的水質(zhì)主要指標(biāo)基本穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，并解決引起水體黑臭的相關(guān)環(huán)境問題。

4結(jié)語

在恒坑溪水系生態(tài)治理與生態(tài)修復(fù)方案中，針對恒坑溪黑臭水體形成原因和治理現(xiàn)狀，采取了截污納管、提標(biāo)改造、應(yīng)急處理、景觀生態(tài)補(bǔ)水、水培公園、生態(tài)廊道等多項(xiàng)措施，重新打造和恢復(fù)恒坑溪水系的生態(tài)景觀功能;提出構(gòu)建水培公園，可以將農(nóng)村污水資源化，達(dá)到環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的統(tǒng)一。下一步研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注水培公園營養(yǎng)液的配置以及如何達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)營;建議落實(shí)河道責(zé)任制管理，建立長效管理機(jī)制，讓黑臭水體長“制”久清。

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