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张盼月:白洋淀入淀水质如何提升?构建入淀河道-湿地缓冲区-退耕还淀梯级生态修复系统

时间:2020/05/01  点击量:

北极星环境修复网讯:该课题属于水专项“白洋淀与大清河流域(雄安新区)水生态环境整治与水安全保障关键技术研究与示范”项目。主要针对白洋淀入淀湿地目前面临的突出问题,以白洋淀水环境安全保障与水生态功能恢复为主要目标,进行了入淀湿地水环境治理与水生态恢复技术集成;提出了北方典型草型湖泊(白洋淀)生态修复策略,从多角度实现入淀水污染负荷削减,在确保生态安全的同时,提升水体的自净功能;采用综合治理技术,对近自然型湿地和退耕还湿型湿地进行恢复和重构,为保障入淀水质主要指标(总氮除外)提升至地表水环境质量IV类标准、湿地生态系统的稳定健康提供全面的科技支撑。

白洋淀水质提升、生态修复的三大挑战:入淀水少、水脏、湿地生态功能持续严重退化

课题组梳理发现,白洋淀水质提升、生态修复主要面临三方面挑战:

白洋淀上游基本没有天然径流,入淀河流来水主要为上游污水处理厂尾水,长期高负荷污染导致上游河流自净能力丧失,且沿程存在各种垃圾、养殖、生活等污染排入,导致入淀水质较差。

藻苲淀湿地和马棚淀湿地内源污染物累积多、农药化肥累积以及农村面源污染输入风险高,调水后淹没区的陆地污染物输入将进一步影响水质;

白洋淀生态空间单一,入淀湿地沼泽化、农田化明显,湿地面积逐年递减、生物多样性破坏严重、生态结构和功能不断退化,难以保障白洋淀淀区水质。

白洋淀由大小不等的143个淀泊和3700多条沟壕组成,主淀区上游藻苲淀严重沼泽化、马棚淀完全农田化。上游府河和孝义河来水均直接沿藻苲淀和马棚淀淀边河道流入主淀区,后者没有任何的生态环境作用。

针对水十条和新安新区总体规划的生态环境保护要求,课题组开展了白洋淀上游河道和湿地生态修复和水质净化研究和示范,针对三方面问题提出了针对性的解决思路,整体形成了从上游河道到入淀湿地缓冲区,再到藻苲淀和马棚淀湿地的梯级生态修复和水质净化技术体系,关键控制环节全覆盖,以保证进入白洋淀主淀区的水质提升。

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思路与成果:河道水质提升—缓冲区污染削减—近自然湿地与退耕还湿湿地生态修复

针对白洋淀区域上游来水水质较差、入淀河流和入淀湿地自净能力弱、淀区水质和水生态环境受到极大影响等问题,解决水质提升和生态恢复涉及的研究内容多、技术领域较广、且尚未有规模化应用的经验。本课题的重点在于现有技术应用范围的扩展以及集成性的创新,解决各项技术在应用中同时存在的制约因素和问题。

1. 针对入淀河流污染重、河流自净能力弱,急需修河道生态系统,增强自净能力

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针对府河和孝义河上游来水主要是污水处理厂尾水的情况,课题开展了府河和孝义河新区段河道多功能耦合生态修复技术研究,构建了河道净化-河流生态修复集成技术。探索了天然降雨不足河道的底泥环保清淤、河道生态斑块构建、河道生态修复、岸边环境综合整治等技术,提高河道的水质净化作用。

课题首先研究了府河和孝义河河水和沉积物的污染状况;以入淀河流断面水质目标为约束条件,分析了府河和孝义河新区段的水环境容量;提出了水污染总量控制主要对策与措施。

在此基础上,结合生态学 “斑块-廊道-基质”重塑河道的概念,在合适条件下,构建河道生态斑块修复系统;设计了复合式生态浮岛,利用植物吸收、基质吸附、以及微生物作用,同时引入硫自养反硝化原理,达到比较好的氮磷去除效果;根据府河和孝义河河道条件,在适宜区域建设河道内湿地生态系统。

岸边综合整治方面,主要选用格宾石笼/雷诺护垫和松木桩等进行生态护岸建设。

2. 针对来水水质差、负荷波动大,构建入淀湿地缓冲区削减污染

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