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文檔簡介
1、濱海濕地水環(huán)境污染控制指南(送審稿)編制說明中國環(huán)境科學研究院二一七年十二月40目 錄1 總則12 術語和定義13 濱海濕地水環(huán)境污染評估和控制目標14 濱海濕地水環(huán)境保護技術85 濱海濕地水污染分階段控制措施306 濱海濕地水環(huán)境監(jiān)測307 濱海濕地水環(huán)境污染控制管理311 總則本條界定了指南的適用范圍、編制依據、指導思想和原則。2 術語和定義本條描述了濱海濕地、水環(huán)境污染控制、潮間帶灘涂濕地、淺海水域濕地、三角洲濕地、生物入侵、紅樹林生態(tài)系統、珊瑚礁生態(tài)系統和海草床生態(tài)系統等術語的定義。3 濱海濕地水環(huán)境污染評估和控制目標3.1 本條描述了濱海濕地水環(huán)境污染評估的技術路線。3.2 濱海濕地
2、水污染評價指標可選擇pH、無機氮、活性磷酸鹽、化學需氧量、石油類等GB 3097中所列指標。計算式為:其中為綜合污染指數,Ci為污染物實測濃度,Coi為污染物評價標準,Wi為權重系數,n為污染物個數。3.3 在具體進行濱海濕地生態(tài)系統健康評價時,無論采用何種評價方法,都應按一定的評價方法進行,本條文為推薦評價技術方法。濕地生態(tài)系統健康評價指通過研究濕地生態(tài)系統的結構(包括組織結構和空間結構)、功能(生態(tài)功能和各項服務所對應的功能)、適應力(彈性)和社會價值等綜合特性來判斷其健康狀況,可以對由于自然和人類干擾引起的濕地生態(tài)系統破壞或退化程度進行診斷,以此發(fā)出預警,可為管理者、決策者調整策略提供科
3、學依據,以期更好地保護、恢復或重建、合理利用濕地資源。只有充分理解和定量評價濕地生態(tài)系統的組成、結構和功能過程,才能制定出適應性的管理策略,以恢復或維持濕地生態(tài)系統的整體性和可持續(xù)性。生態(tài)系統健康指數(Health Index,HI)的度量指標和方法如下:HI=V×O×R式中,V為系統活力;O為系統組織結構指數;R為系統彈性指數。針對濱海濕地生態(tài)系統的特征,根據生態(tài)系統健康指數應用擴展,濱海濕地生態(tài)系統健康評價主要包括濕地壓力評價,濕地狀態(tài)評價,濕地響應評價三個方面的內容,通過應用擴展,得到評價模型:式中:EHI為總健康指數;Wi為各指標的權重;Xi為各指標數據的歸一化值;
4、n為指標項數。指標選取的原則:1)在確保合理性和可能性的基礎上,指標層選取了一些可獲得、操作性強的指標變量;2)為避免單一要素的片面性和監(jiān)測的不精確所造成的誤差,指標主要以綜合指數形式表示。指標權重的確定采用層次分析法(AHP),首先在專家咨詢的基礎上構建判斷矩陣,然后計算判斷矩陣的特征向量和最大特征根,確定要素層和指標層的單排序權重,最后計算出指標層相對于目標層的總排序權重,并進行一致性檢驗。根據權重計算結果,得到各層次指標歸一化后的權重。表3-1 濕地生態(tài)系統健康評價指標體系及權重項目層要素層指標層歸一化權重壓力評價(1/3)人為干擾(0.6)土地利用強度(0.20)0.036養(yǎng)殖壓力評價
5、(0.25)0.045污染壓力評價(0.30)0.054捕撈壓力評價(0.25)0.045自然干擾(0.4)物種入侵控制率(0.33)0.0396自然災害(0.67)0.0804狀態(tài)評價(1/3)理化指標(0.4)海水質量狀況(0.25)0.040基底穩(wěn)定性(0.25)0.040沉積物質量綜合評價(0.30)0.048土壤有機質(0.20)0.032生態(tài)指標(0.6)生物多樣性指數(0.2908)0.069792生物均勻度指數(0.1545)0.03708植被覆蓋率(0.1545)0.03708生物殘毒評價(0.0547)0.013128初級生產力(0.2908)0.069792濕地面積變化(
6、0.0547)0.013128響應評價(1/3)系統功能變化(0.75)物質生產功能變化(0.67)0.15075科考、旅游功能變化(0.33)0.07425管理水平(0.25)濕地管理水平(0.30)0.0225社區(qū)參與度(0.20)0.015有效財政支出(0.25)0.01875執(zhí)行力度(0.25)0.01875指標選取及說明:(1)壓力評價指標 土地利用強度:濕地范圍內建設、圍墾養(yǎng)殖面積統計。 養(yǎng)殖壓力評價:采用養(yǎng)殖壓力指數(PA)等于苗種和餌料的碳通量減去養(yǎng)殖收獲物的碳通量,按下式計算:PA=QA×fA+FOODA×fFOODA-PROAD×fA式中:QA
7、為養(yǎng)殖苗種投放量,單位為g/月、g/年; fA為養(yǎng)殖生物的碳含量;FOODA為餌料投喂量,單位為g/月、g/年;PROAD為養(yǎng)殖產量,單位為g/月、g/年。 污染壓力評價:采用主要污染物的污染壓力指數(PW)等于該月該年該污染物的入海通量除以該月或該年水體中該種污染物的平均含量,按下式計算:PW=FW/CW式中:FW為主要污染物的入海通量,單位為m3/月、m3/年;CW為水體中該污染物的濃度,單位為g/m3。 捕撈壓力評價:采用捕撈壓力指數(PPF)等于調查海區(qū)漁獲量與調查海區(qū)漁業(yè)資源現存量的比值來計算,即:PPF= PF/SF式中:FW為調查海區(qū)的漁獲量(或碳通量),單位為kg/月、kg/年
8、;CW為調查海區(qū)的漁業(yè)資源現存量(或水體中顆粒有機碳含量),單位為kg/km2。 物種入侵控制率:外來入侵物種所占比例。 自然災害:自然災害的發(fā)生頻次及破壞力度。(2)狀態(tài)評價指標 海水質量狀況:采用3.2條中計算公式。 基底穩(wěn)定性:采用土壤團聚體穩(wěn)定性MWD(mean weight diameter)指標,用干篩法確定。 沉積物質量綜合評價:采用海洋沉積物質量綜合評價技術規(guī)程(試行)(海環(huán)字201526號)中關于沉積物質量綜合評價的方法。 土壤有機質:單位體積土壤中含有的有機物質的數量,以有機質占干土重的百分數表示。 生物多樣性指數:采用Shannon-wiener 指數計算方法。 生物均勻
9、度指數:采用Pielou均勻度指數計算方法。 植被覆蓋率:植被面積占濕地總面積比。 生物殘毒評價:采用近岸海洋生態(tài)健康評價指南HY/T087-2005中生物殘毒指數的計算方法,生物殘毒指數等于評價區(qū)域樣品生物殘毒賦值的總和除以樣品總數。當指數值介于58之間時,環(huán)境受到污染;介于811之間時,環(huán)境受到輕微污染;介于1115之間時,環(huán)境未受到污染。 初級生產力:根據中國濕地保護行動計劃,一般濕地的初級生產力為10004000 g/m2,可根據具體情況選取,按面積計算。 濕地面積變化:以現有濕地面積內退化濕地面積的百分比來表示,可以濕地的鹽堿化,沙化,植被退化面積來衡量。(3)響應評價指標 物質生產
10、功能變化:以水產品捕撈收獲量增加或減少率表示。 科考、旅游功能:科研價值、景觀美學價值的高低,由參加科考旅游人數來反映/以娛樂日的增加數或減少數來表示。 濕地管理水平:采用定性方法,以濕地管理隊伍的整體水平來衡量。 社區(qū)參與度:以周邊居民具有濕地保護意識的人員占總人口的比例來計算。21 有效財政支出:統計與濕地保護相關的財政支出。22 執(zhí)行力度:以接受到相關政策法規(guī)的人員占總人口的比例統計。對上述指標按照適宜的標準開展數據歸一化處理到01區(qū)間范圍,根據各指標的權重值計算得出濕地生態(tài)系統的健康評價值(介于01之間)。根據生態(tài)系統健康評價指標數據,可以判斷研究區(qū)的生態(tài)系統健康狀況。3.4 濕地的生
11、態(tài)服務功能是指濕地生態(tài)系統所具有的潛在或實際維持、保護人類活動以及人類未被直接利用的資源,或維持、保護自然生態(tài)系統的過程的能力,是濕地生態(tài)系統在生態(tài)過程和生態(tài)結構之間發(fā)生的相互作用的結果。濕地生態(tài)系統服務功能常用的評價方法如下:(1)市場價值法:指對有市場價格的生態(tài)系統產品和功能進行估價,用產品或功能的市場價格來計量濕地生態(tài)系統提供的產品或服務價值。V=×Pi式中:V為物質生產總價值,Yi為某類產品產量,Pi為單位物質產品價格。(2)影子工程法:是指以人工建造一個工程來替代生態(tài)功能或原來被破壞的生態(tài)功能的費用。V=v×h式中:V為濕地調節(jié)功能的價值,v為濕地生態(tài)系統氣候調節(jié)
12、的計算量,h為達到相同效果的人工替代工程的單位造價。(3)造林成本法:計算濕地生態(tài)系統所固定的CO2和釋放的O2的量。根據年總生物量換算年固定的CO2和釋放的O2,再根據國際和國內對CO2排放收費將生態(tài)指標換算成經濟指標,得出CO2的經濟價值,根據國內工業(yè)氧的現價,得出O2的經濟價值。(4)生態(tài)價值法:生物棲息地功能是指生態(tài)系統為野生動物提供棲息、繁衍、遷徙、越冬場所的功能。根據美國經濟生態(tài)學家Robert Costanza的研究成果,即全球濕地生態(tài)系統中單位面積上的濕地功能和自然資本價值來推算。濕地的避難所價值的價值量為每年每公頃304美元。(5)費用替代法:濕地通過物理、化學、生物等過程吸
13、附、交換、吸收水中的污染物以降解污染、凈化水體。根據進入濕地的未經處理和處理不達標的廢水污水總量,乘以污水處理廠處理的平均價格,可得到濕地降解污染、凈化水質的價值。通過比較濕地肥力與因土壤侵蝕而廢棄的土地肥力之差,折算成化肥價格。計算公式如下:V=S×h×R1×R2×P式中:V為濕地減少土壤肥力流失的價值,S為濕地面積,h為無植被的土壤中等程度的侵蝕深度,R1為土壤容重,R2為單位土壤養(yǎng)分的平均含量,P為我國化肥的平均價格。(6)旅行費用法:休閑娛樂功能的價值估算常采用旅游費用法,采用旅游者費用支出的總和(包括交通費、食宿費等一切用于旅游方面的消費)作為
14、該景觀旅游功能的經濟價值,公式如下:Pa(t)=TV(t)+Pb(t)+Pc(t)式中:Pa為濕地休閑娛樂功能價值,TV為旅游費用支出,Pb旅游時間價值,Pc為其他消費,t為年度。(7)替代價值法:濕地的科研價值通常根據濕地的科研投入估算,或利用我國濕地平均科研價值382元/hm2和全球濕地功能價值861美元/hm2的平均值3897.8元/hm2作為科研價值,按濕地面積進行估算。4 濱海濕地水環(huán)境保護技術4.1 本條描述了濱海濕地水環(huán)境污染源的分類。(1)點源污染負荷計算方法1)工業(yè)污染源負荷計算方法點源污染中確定工業(yè)污染源負荷的計算方法主要有實測法、物料平衡法和單位負荷法。實測法通過實地測量
15、廢水中的污染物濃度及其流量,計算出各污染物的絕對排放量。計算公式為:G=Q·C平均式中,G為廢水中某種污染物絕對排放量; Q為廢水排放總量 C平均為廢水中某污染物若干次實測的算術平均濃度或按流量加權的平均濃度。物料平衡法對于無法進行實測的情況,可依據質量平衡定理,采用物料平衡法。計算公式為:G3=G-G1-G2-G4式中,G為投料量;G1為產品折合的物料量;G2為副產品折合的物料量;G3為流失物折合的物料量;G4為回收物折合的物料量。單位負荷法既不可以實測,又缺少衡算所需的數據而無法進行物料平衡計算時,可采用較為簡單的單位負荷法技術。根據生產實際中取得的經驗數據,計算得出污染物的排放
16、量。計算公式為:G=K·/1000式中,G為廢水中某污染物年排放量,t/a;K為單位產品排污量,即排放系數,kg/t;為某產品年產量,t/a。2)生活污染源負荷計算方法點源污染中確定生活污染源比較可靠的方法是實測法,在無條件進行實測時,可采用比率法進行估算,計算方法如下:當生活污水與其他污水混雜難以實測時,可經過統計,求得生活污水量與廢水總排放量的比率。排水總量乘該比率即為生活污水排放量。計算公式為:Q= K·式中,Q為生活污水量; K為生活污水占廢水總排放量的比率,范圍為0.1(工業(yè)區(qū))0.9(居民區(qū)),通常取0.20.3;為廢水總排放量。(2)面源污染負荷計算方法面源污
17、染的定量化主要有兩種途徑,一是通過受納水體所接受的污染物量進行觀測、分析和計算,推算匯水區(qū)域的污染物輸出量;另一種是通過對面源污染污染物輸出過程的模擬,計算污染物的輸出量。主要方法為單位負荷法與模擬法。1)單位負荷法。采用樣區(qū)污染負荷量方法計算,由于暴雨徑流過程,徑流量大且變化急劇,污染物輸出量高且變化大,故需對樣區(qū)進行較高頻率的水質、水量同步觀測,參考降雨強度過程線,繪出樣區(qū)準確的徑流量和污染物濃度變化過程線,通過積分求出對應于暴雨過程的污染物量。2)模擬法。大部分內容是對水文循環(huán)的模擬,通常包括集中參量法和分散參量法兩種途徑。集中參量法,是把整個集水面積或其中需要的一大部分看成一個單元,把
18、集水面積的各種特性集中在一起,用經驗方程式將參量的最終形式和數量加以簡化,把所模擬的單元表示成一個均勻系統。模型經過驗證后便可得到一種反映不同水文和氣象條件下的輸出值。分散參量法是將集水面積分成性質相近、面積較小的單元,各單元分別模擬,然后將各單元結果相加,就是總的輸出結果。(3)內源污染負荷計算方法根據污染物的來源及特性,內源污染主要包括污染底泥釋放、養(yǎng)殖污染、船舶及旅游等。1)污染底泥釋放污染底泥釋放負荷是指單位面積單位時間內沉積物-水界面氮磷的擴散通量,其隨時間遷移和環(huán)境條件改變,時刻發(fā)生著變化。計算公式如下: 式中:RL為每年釋放負荷量(t/yr),Fij為第i個監(jiān)測點第j天沉積物-水
19、界面擴散通量;Ai為第i個監(jiān)測點涉及的空間差值面積;Tj為監(jiān)測時間。2)養(yǎng)殖污染是指人工投放餌料與養(yǎng)殖產生的水體污染負荷。計算公式如下:負荷量=總投餌量×餌料中總氮(總磷)含油率-魚體總增重量×魚體中總氮(總磷)含油率; 餌料中總氮(總磷)含油率,需對餌料進行實測;魚體中總氮(總磷)含油率,可通過實測得到,一般可取25%和0.22%。3)船舶及旅游船舶產生的污染負荷主要為含油污水的排放,計算公式如下:W=CJQJ+CyQy+CxQx式中,W為污水含油總負荷量;CJ、QJ分別為機艙艙底水的濃度和水量;Cy、Qy分別為油輪壓艙水的濃度和水量;Cx、Qx分別為油輪洗艙水的濃度和水
20、量;Wij為第i只船第j次航行排污的含油量;n和m為水域內航行的船只總數和全年平均航行次數。旅游產生的污染負荷主要包括船上生活污水,包括人類糞便、廚房廢物和洗浴水,一般可取37.8 L/人天,22.7 L/人天,90.8 L/人天。4.2 控源截污措施。納管截污從源頭控制污水向水體排放,濕地周邊地區(qū)鋪設污水截流管線,并合理設置提升(輸運)泵房,將污水截流并納入污水收集和處理系統。對存在跑冒滴漏現象的雨污合流制管網,應加強管網維護并布置溢流控制裝置。推進周邊地區(qū)配套管網建設,加快合流排水系統分流改造。4.3 水體強化凈化技術。(1)點源污染處理技術城鎮(zhèn)生活污染的防治應建立完善的城鎮(zhèn)生活垃圾收集、
21、中轉運輸和處理系統,加強城鎮(zhèn)生活垃圾的分類回收與資源化利用,提高生活垃圾處理率和資源化利用率。分散式生活污染防治可因地制宜,采取以下處理方法:生物塘。具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡單、便于操作、能有效去除污水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優(yōu)點。其缺點是是占地面積大,可能產生臭氣,處理效果受氣候條件影響等。適用于有可供利用土地、地價較低、氣溫適宜、日照良好的地方。生活污水凈化槽。特點是占地少(可埋于地下)、安裝簡易、管理方便,出水效果好等。它可用于無下水道地區(qū)的生活污水處理,也可作為賓館、飯店、住宅小區(qū)、旅游別墅等的污水處理設備。厭氧濾池(沼氣凈化池)法。水力停留時間為12d,水溫要
22、求1012以上。對污染物的去除效率較高,適用于普及水沖式廁所的地區(qū),運行費用低,建設投資省,適宜在農村推廣。生物接觸氧化法。具體技術內容參照生物接觸氧化法污水處理工程技術規(guī)范(HJ 2009-2011)執(zhí)行。水力停留時間812h,填料層高度宜為2.5m3.5m,有效水深宜為35m,對污染物去除效率較高。膜生物反應器技術。具體技術內容參照膜生物法污水處理工程技術規(guī)范(HJ 2010-2011)執(zhí)行。該技術具有處理效率高、出水水質好、占地面積少、抗沖擊負荷能力強等優(yōu)點。典型工業(yè)點源污染防治措施中,可供選擇的污水脫氮方法有以下幾種。氨吹脫法。用于處理高濃度氨氮廢水,具有流程簡單、處理效果穩(wěn)定、基建費
23、和運行費較低等優(yōu)點,實用性較強。電滲析法。氨氮去除率較高,但投資成本與運行費用都較高。折點加氯法。該法具有基建費用低,穩(wěn)定性好,且不受水溫的影響的優(yōu)點。缺點是處理規(guī)模大時,運行費用很高,殘余氯必須進行處理,有可能產生有害的氯胺。離子交換法。此法氨氮去除率可達90%97%,具有去除率高,不受水溫影響等優(yōu)點。缺點是再生時排出的高濃度含氨液必須進行處理,水中鈣離子時有干擾,運行成本高等。生物脫氮法。去除效率高,效果穩(wěn)定,且不產生二次污染。缺點是運行管理麻煩,低溫時效率較低,占地面積大等。常用的生物脫氮工藝有活性污泥法、氧化溝,生物膜法,流化床法,生物轉盤法等。含磷工業(yè)主要是指磷化工行業(yè),排放污水中含
24、有磷酸鹽、氟化物、二氧化硅等物質。目前含磷廢水的處理工藝主要有以下幾種?;炷恋砘蚧炷龤飧?過濾。在原污水或二級處理出水中投加混凝劑生成磷的化合物沉淀而被去除,除磷效率很高,運轉的靈活性較大,但成本高,產生的污泥量大。晶析除磷法。該法的原理是鈣離子與磷酸鹽結合生產磷灰石,利用溶解度隨pH值升高而降低的特性除磷。優(yōu)點是不產生污泥、與混凝沉淀法相比運行成本低、除磷效果穩(wěn)定。缺點是需增加新的處理設施、必須有脫碳酸池和過濾等前處理工藝等。生物與化學并用法。在曝氣池中投加混凝劑,有機物與磷同時被去除,該法除磷效果穩(wěn)定,且可以利用已有的處理設施。缺點是產生的污泥量大,當原水中含磷濃度高、投加的混凝劑濃度高
25、時對生物相有影響。厭氧-好氧法。該法利用厭氧狀態(tài)釋放磷、好氧狀態(tài)攝取磷的特性除磷。優(yōu)點是能夠利用已建成的處理設施,不必投加藥劑。缺點是比物理化學法的除磷效率低,必須控制排泥量。Phostrip系統。該系統采用厭氧-好氧和化學法組合流程除磷。優(yōu)點是除磷效果穩(wěn)定,經濟性較高。缺點是必須增加除磷設施等??晒┻x擇的污水除油方法有以下幾種。絮凝法。通過在含油廢水中加入合適的絮凝劑,經吸附、架橋、中和及包埋等作用形成絮狀物而除去水中的油污染物。無機絮凝劑的處理速度較快,但投藥量大,污泥產生量大;有機絮凝劑對油污染物的去除率可達99.5%以上。電化學法。以金屬鋁或鐵作為陽極來電解處理含油廢水的方法,主要適用
26、在機械加工工業(yè)中冷卻潤滑液的二級處理方面。該法具有處理效果好、操作簡單、占地面積小、浮渣量相對少等優(yōu)點。高級氧化法。通過誘發(fā)產生具有強氧化性的羥基自由基(HO·),將廢水中難降解的大分子有機物(包括油類)氧化為低毒或無毒的小分子,甚至分解為CO2和H2O等無害物質。重力分離法。利用密度差進行油水分離的技術,借助各類隔油裝置以達到去除水中的浮油和固體附著油的目的。粗粒化法。也叫聚結法,適合于處理分散油。其關鍵是粗粒化材料,常用的親水性材料是在聚酞胺、聚乙烯醇、維尼綸等纖維內部引入磺酸基、磷酸基和鹽類等;親油性材料為蠟狀球、聚烯系或聚苯乙烯系球體或發(fā)泡體、聚氨酯發(fā)泡體等。膜分離法。包括微
27、濾(MF)、納濾(NF)、超濾(UF)及反滲透(RO)法,適用于去除乳化油和分散油。常用疏水膜為聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯(PP)和聚偏二氟乙烯(PVDF)等;親水膜有纖維素酯、聚酰亞胺/聚醚酰亞胺(Pl/PEI)、聚酯肪酰胺(PA)、聚砜/聚醚砜(PSF/FES)以及Al2O3,ZrO2和TiO2陶瓷膜等。膜分離法的主要缺點是膜不易清洗、容易被污染等。氣浮法。在水中通入空氣產生微細氣泡,使細小懸浮油珠附著在氣泡上并一起上浮到水面而實現分離。氣浮法包括加壓氣浮、變壓氣浮、葉輪氣浮和擴散板氣浮等。吸附法。利用比表面積較大的選擇性材料吸附水中分散油、乳化油和溶解油。吸附法一般作為含油廢水的深度
28、處理,常用吸附材料為活性炭;但其吸附容量有限,一般為3080mg/g,且存在成本高,再生困難等缺點。(2)面源污染處理技術1)城市面源處理技術透水鋪裝。按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝,嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。其結構應符合透水磚路面技術規(guī)程(CJJ/T188)、透水瀝青路面技術規(guī)程(CJJ/T190)和透水水泥混凝土路面技術規(guī)程(CJJ/T135)的規(guī)定。主要適用于廣場、停車場、人行道以及車流量和荷載較小的道路,如建筑與小區(qū)道路、市政道路的非機動車道等,透水瀝青混凝土路面還可用于機動車道。綠色屋頂。也稱種植屋面、屋頂綠化等,
29、根據種植基質深度和景觀復雜程度,綠色屋頂又分為簡單式和花園式,基質深度根據植物需求及屋頂荷載確定,簡單式綠色屋頂的基質深度一般不大于150 mm。設計參考種植屋面工程技術規(guī)程(JGJ155)。適用于符合屋頂荷載、防水等條件的平屋頂建筑和坡度15°的坡屋頂建筑。生物滯留帶。指在地勢較低的區(qū)域,通過植物、土壤和微生物系統蓄滲、凈化徑流雨水的設施。生物滯留設施分為簡易型生物滯留設施和復雜型生物滯留設施,按應用位置不同又稱作雨水花園、生物滯留帶、高位花壇、生態(tài)樹池等。主要適用于建筑與小區(qū)內建筑、道路及停車場的周邊綠地,以及城市道路綠化帶等城市綠地內。雨水花園。指在城市地勢較低的地方種植喬木、
30、灌木和花草等植物的一種工程設施,其雨水利用院里是將雨水通過植物的截流與土壤的下滲作用過濾、凈化雨水,以達到消減雨水徑流量的作用。雨水花園的類型雨水花園根據不同的控制目標可以分為以控制徑流污染為目的的雨水花園和以控制徑流量為目的的雨水花園兩種類型。生態(tài)樹池。一般由種植土層、砂濾層、排水系統以及灌喬木組成。適用于用地較緊張的場地建設,如城市道路分隔帶、人行步道、停車場,以及公園、廣場等。雨水濕地。利用物理、水生植物及微生物等作用凈化雨水,是一種高效的徑流污染控制設施,雨水濕地分為雨水表流濕地和雨水潛流濕地,一般設計成防滲型以便維持雨水濕地植物所需要的水量,雨水濕地常與濕塘合建并設計一定的調蓄容積。
31、適用于具有一定空間條件的建筑與小區(qū)、城市道路、城市綠地、濱水帶等區(qū)域。調節(jié)塘。也稱干塘,以削減峰值流量功能為主,一般由進水口、調節(jié)區(qū)、出口設施、護坡及堤岸構成,也可通過合理設計使其具有滲透功能,起到一定的補充地下水和凈化雨水的作用。適用于建筑與小區(qū)、城市綠地等具有一定空間條件的區(qū)域。植草溝。指種有植被的地表溝渠,可收集、輸送和排放徑流雨水,并具有一定的雨水凈化作用,可用于銜接其他各單項設施、城市雨水管渠系統和超標雨水徑流排放系統。除轉輸型植草溝外,還包括滲透型的干式植草溝及常有水的濕式植草溝,可分別提高徑流總量和徑流污染控制效果。植被緩沖帶。為坡度較緩的植被區(qū),經植被攔截及土壤下滲作用減緩地表
32、徑流流速,并去除徑流中的部分污染物,植被緩沖帶坡度一般為2%6%,寬度不宜小于2 m。適用于道路等不透水面周邊,可作為生物滯留設施等低影響開發(fā)設施的預處理設施,也可作為城市水系的濱水綠化帶,但坡度較大(大于6%)時其雨水凈化效果較差。2)農業(yè)面源處理技術化肥減量化技術。為了減少施肥對農田面源污染發(fā)生的影響,應從循環(huán)經濟理念出發(fā),從養(yǎng)分平衡和施肥技術出發(fā),科學制定環(huán)境友好的養(yǎng)分管理技術??茖W施肥是通過合理減少農田養(yǎng)分投入,提高氮磷養(yǎng)分利用率,從而減少農田面源污染。主要包括精準化平衡施肥技術、科學施肥方式、大力推廣緩釋肥料等。氨揮發(fā)控制技術。施用緩控釋肥、氮磷鉀平衡施用或有機無機肥混施等能有效減少
33、田間氨揮發(fā)損失;添加保水劑有利于減少農田氨揮發(fā);根據不同農作物不同生長期內對氮肥的利用率來考慮施肥量有助于減緩氨揮發(fā);基于作物階段氮素吸收增加追肥比例和施肥次數的優(yōu)化施氮能有效減少農田氨揮發(fā)損失。土壤氨揮發(fā)速率與氣溫顯著正相關,田間氨揮發(fā)的高峰期主要發(fā)生在白天11:00-13:00之間,避免在中午施肥有利于減少氨揮發(fā)損失。生態(tài)養(yǎng)殖技術。生態(tài)養(yǎng)殖的原理是根據生態(tài)平衡、物種共生和對物質多層次利用等生態(tài)學理論,將相互有利的多種養(yǎng)殖種類按一定數量關系綜合在一個池塘中進行養(yǎng)殖,使各生態(tài)位和營養(yǎng)級均有適宜的養(yǎng)殖對象與之對應,可增強養(yǎng)殖生態(tài)系統生物群落的空間結構和層次、優(yōu)化生態(tài)結構、加強生活多樣性,并充分利
34、用養(yǎng)殖水體中的各種天然餌料,系統內各組分通過相互制約、轉化、反饋等機制保持能量和物質的代謝平衡,可有效防止污染。3)生態(tài)攔截凈化技術生態(tài)田埂技術。農田地表徑流是氮磷養(yǎng)分損失的重要途徑之一,也是殘留農藥等向水體遷移的重要途徑?,F有農田的田埂一般只有20 cm左右,遇到較大的降雨時,很容易產生地表徑流。將現有田埂加高1015 cm,可有效防止3050 mm降雨時產生地表徑流,或在稻田施肥初期減少灌水以降低表層水深度,從而可減少大部分的農田地表徑流。在田埂的兩側可栽種植物,形成隔離帶,在發(fā)生地表徑流時可有效阻截氮磷養(yǎng)分損失和控制殘留農藥向水體遷移。生態(tài)攔截帶技術。生態(tài)攔截帶技術主要用于控制旱地系統氮
35、磷養(yǎng)分、農藥殘留等向水體遷移。將旱地的溝渠集成生態(tài)型溝渠,同時在旱地的周邊建一生態(tài)隔離帶,由地表徑流攜帶的泥沙、氮磷養(yǎng)分、農藥等通過生態(tài)隔離帶被阻截,將大部分泥沙,部分可溶性氮磷養(yǎng)分、農藥等留在生態(tài)攔截帶內,攔截帶種植的植物可吸收徑流中的氮磷養(yǎng)分,從而減少地表徑流攜帶的氮磷等向水體遷移。生態(tài)攔截溝渠技術。生態(tài)溝渠用于收集農田徑流、滲漏排水,一般位于田塊間。生態(tài)溝渠通常由初沉池(水入口)、泥質或硬質生態(tài)溝框架和植物組成。初沉池位于農田排水出口與生態(tài)溝渠連接處,用于收集農田徑流顆粒物。生態(tài)溝渠的空穴密度,溝底及溝板植物種植密度、植物種類和植物生長,溝長度、寬帶、深度和坡度,水流速度及水泥性質等影響
36、生態(tài)溝渠對農田污染攔截效率。生態(tài)護岸邊坡技術。生態(tài)護岸結構型式應根據自然條件、材料來源、使用要求和施工條件等因素,經技術經濟比較確定。結構型式從構造上可分為直立式、斜坡式、下直上斜式、階梯式、復合式、綜合式等。生態(tài)護岸的構造尺度、豎向設計高程、建筑材料使用要求及相關驗收標準等應符合現行有關行業(yè)規(guī)范、標準的規(guī)定。前置庫技術。通過調節(jié)來水在前置庫區(qū)的滯留時間,使徑流污水中的泥沙和吸附在泥沙上的污染物質在前置庫沉降;利用前置庫內的生態(tài)系統,吸收去除水體和底泥中的污染物。前置庫通常由沉降帶、強化凈化系統、導流與回用系統3個部分組成。在設計過程中要考慮光照、溫度、水力參數、水深、滯水時間、前置庫庫容、存
37、貯能力、污染負荷大小等因子。對氮的去除率是滯水時間和氮磷比的函數,一般氮磷比越小,去除率越大。人工濕地技術。通過生態(tài)攔截帶、生態(tài)排水系統可攔截大部分農田排放的氮磷及殘留農藥等,但仍有一部分氮磷和農藥存在,直接排入水體有污染風險。在農業(yè)區(qū)下游,建設一個或若干個濕地,收集生態(tài)塘系統處理的排水,對其進行深度處理,有利于將農田面源污染降低到最低限度。由于人工濕地具有投資和運行費用低、污水處理規(guī)模靈活、維護和管理技術要求低、占地面積較大等特點,非常適合在土地資源豐富的農村地區(qū)應用。(3)內源污染處理技術1)底泥污染底泥控制技術物理化學方法包括沉積物氧化、化學沉淀、底泥覆蓋等,原理都是將磷束縛于底泥之中,
38、從而抑制內源磷的釋放。主要用于面積較小、風浪攪動較弱、底泥處于厭氧狀態(tài)的水域。底泥覆蓋指采用薄膜或顆粒材料(如粉煤灰、沸石等)覆蓋淤泥,可以有效控制底泥中氮、磷等營養(yǎng)鹽的釋放,也可控制重金屬及苯酚等持久性有機物的釋放。安全覆蓋是在污染的底泥上覆蓋一層或多層未污染的底泥、沙、礫石或人造地基材料,隔離污染底泥與水體,防止底泥污染物向水體遷移。安全固化是直接采用石灰等固化劑對底泥進行固化,以消除底泥污染。原位修復技術主要包括浮島技術、曝氣技術等,可在較短的時間內降低水體中的有機污染物,提高水體溶解氧的濃度,增強水體的自凈作用及改善水和沉積物的性狀,一定程度上恢復水體生態(tài)系統的生物多樣性。主要適用于污
39、染嚴重、溶解氧含量低、水位較深、透明度低,底質為硬質或污染嚴重的淤泥,水生植被難以恢復的區(qū)域。對透明度較低、污染嚴重的景觀水體應采用人工浮床、人工水草、曝氣等方法實施原位修復工程。環(huán)保疏浚技術包括疏挖范圍及規(guī)模的確定、疏浚作業(yè)區(qū)的劃分及工程量計算、污染底泥存放堆場選址、疏挖設備選配、疏挖施工工藝流程確定、堆場圍埝及泄水口設計等。2)其他控制技術養(yǎng)殖污染防治。加強水產養(yǎng)殖污染防治力度,依法科學劃定養(yǎng)殖區(qū)、限制養(yǎng)殖區(qū)和禁止養(yǎng)殖區(qū);鼓勵發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖,完善水產養(yǎng)殖基礎設施,采取措施收集養(yǎng)殖廢水和污染物,有效減少養(yǎng)殖污染。漂浮物清理。對濕地水面垃圾、生物殘體(水生植物殘體等)等漂浮物定期進行清理,確保水
40、面清潔,防止二次污染的產生。航運污染防治。加強航運船舶污染防治,加強污染物排放監(jiān)測和監(jiān)管等;加快油船改造,使用清潔能源等;建立航運船舶油污水和垃圾收集處置長效機制等。可通過有計劃地實施旅游活動,加強對旅游垃圾等的收集,加強宣傳活動和經濟管理措施,提高旅游者環(huán)境意識和環(huán)境道德水平,甚至采取經濟管理手段,減少旅游污染。旅游船舶的行程一般較短,船上人員密度大,控制方案的設計應盡量遵循如下原則:一般不考慮在船上安裝污染物處理設施;船上所有的污染物都應收集、貯存起來,不向水體中排放或拋棄;收集、貯存設備應標準化,保證通用性;岸上配合相應的中轉運輸系統;污染物的處置應因地制宜;管理系統完善。針對運輸、漁業(yè)
41、等船舶的污染,在控制方案設計中應考慮如下幾點:一般不考慮在船上安裝污染物處理設施,但應配備污染物的收集、貯存系統;收集、貯存設備應輕便化、標準化;含油廢水與生活廢水應分開;碼頭配備相應的中轉、運輸系統;一般考慮與旅游船只共用污染物處理系統;防止船舶運送物資散漏入庫中。港口、碼頭污染防治。港口、碼頭污染控制工程措施。港口、碼頭設置船舶垃圾、糞便污水接收設施;年吞吐量達15萬噸以上的裝卸貨物碼頭,業(yè)主應開展供裝卸貨物作業(yè)船舶使用的固體廢棄物收集裝置的建設;油碼頭、加油站應設置油污水處理裝置。4.4 水生態(tài)恢復技術(1)濕地生境恢復技術1)基底恢復技術通過采取工程措施,維護基底的穩(wěn)定性,穩(wěn)定濕地面積
42、,并對濕地的地形、地貌進行改造?;谆謴图夹g包括濕地及上游水土流失控制技術、濕地基底改造技術等。主要應用于土壤較為貧瘠或缺少壤質土的退化濕地的恢復。通過工程措施對營養(yǎng)貧瘠區(qū)域回填壤質土,增強濕地基質儲存水分和營養(yǎng)物質的能力,為植被提供良好的營養(yǎng)條件,為鳥類等動物提供棲息地。濕地基質恢復技術主要包括:分層回填壤質土、種植坑回填壤質土和種植槽回填壤質土。分層回填技術是在土壤貧瘠的開闊區(qū),分層回填符合濕地植被生長要求的土壤,恢復濕地基質。種植坑回填技術是在恢復區(qū)范圍內,挖掘不同規(guī)格的種植坑回填壤土,恢復濕地基質。種植槽回填技術是在土壤貧瘠的岸帶,挖掘種植槽,回填壤土,恢復濕地基質。2)濕地水文恢復技
43、術包括濕地水文條件的恢復和濕地水環(huán)境質量的改善。水文條件的恢復通常是通過筑壩(抬高水位)、修建引水渠等水利工程措施來實現;濕地水環(huán)境質量改善技術包括污水處理技術、水體富營養(yǎng)化控制技術等。需要強調的是,由于水文過程的連續(xù)性,必須加強河流上游的生態(tài)建設,嚴格控制濕地水源的水質。3)濕地水域恢復技術 濕地水域恢復技術應用于水文條件遭到破壞的退化濕地。主要是通過工程措施對水體形狀、規(guī)模、空間布局進行調整,穩(wěn)定水域面積,優(yōu)化濕地恢復區(qū)域內水資源分配格局,重新建立水體間良好的水平聯系和垂直聯系,改善濕地生態(tài)環(huán)境,保證濕地生態(tài)系統營養(yǎng)物質的正常輸入輸出,調節(jié)濕地生物群落的水分條件。濕地水域恢復技術主要包括:
44、擴挖小水面、溝通小水面、局部深挖和區(qū)域滯水四種技術。擴挖小水面技術是對過小水面的岸邊進行挖掘,擴大水面浸潤區(qū)域,增加淹水面積。溝通小水面技術是通過對相鄰的過小水面進行連通,增強水體間自然滲透,增加水體聯通性和穩(wěn)定性。局部深挖技術是對水體較淺的區(qū)域進行局部深挖,增強垂直方向的水文聯通,增加濕地局部水量。區(qū)域滯水技術是在區(qū)域下游地帶修建小型滯水、留水設施,控制水的流失,增加區(qū)域水體面積以及水量的穩(wěn)定性。4)濕地土壤恢復技術包括退墾還濕與生態(tài)農業(yè)技術、坡面工程技術等。退墾還濕與生態(tài)農業(yè)技術是指將被開墾的濕地退耕還濕,減少對環(huán)境的破壞,可以顯著增加土壤肥力,增強濕地植物的生長能力。對于無法還濕的區(qū)域,
45、鼓勵發(fā)展生態(tài)農業(yè),降低農業(yè)生產過程中產生的污染和對環(huán)境造成的危害。坡面工程技術是在坡面挖設水平溝和魚鱗坑,能夠改善微地形,攔截地表徑流,提高土壤含水量,為植物的恢復提供合適的環(huán)境。5)濕地地形改造技術 濕地地形改造技術應用于退化濕地地形的改造,營造濕地生物生存的適宜環(huán)境。主要通過工程措施削低過陡或過高的地貌、平整局部地形(適合鳥類等需要)、營造生境島、規(guī)整小型水面的形狀,改善和營造濕地植被和水鳥的生存環(huán)境,增加濕地生境的異質性和穩(wěn)定性。 濕地地形改造技術主要包括:營建淺灘濕地、規(guī)整小型水面和營造生境島。淺灘濕地營建技術是通過對臨近水面起伏不平的開闊地段進行局部土地平整,削平過高的地勢,營造適宜
46、濕地植被生長和水鳥棲息的開闊環(huán)境。小型水面規(guī)整技術是通過規(guī)整小型水面的形狀,增加濕地的穩(wěn)定性。生境島營造技術是針對不同種類水鳥的棲息環(huán)境要求,基于原有的地形條件,在距離岸邊一定距離的開闊水面處營造適宜水鳥棲息的島嶼。6)濕地岸坡恢復技術 濱海濕地岸坡恢復技術與岸坡條件關系密切,不同的坡度、坡高、岸坡物質等條件直接影響采用何種恢復措施。根據濕地岸坡護坡采用的技術手段和護坡材料的差異,濕地岸坡護坡分為木樁護坡,塊石護坡,生態(tài)磚、生態(tài)混凝土護坡,生態(tài)袋護坡,植物護坡,生物工程護坡等方法。(2)濕地生物恢復技術1)物種選育技術植被重建能否成功很大程度上取決于植物種類的選擇,宜篩選抗鹽堿、高效降解污染物
47、的土著植物物種,如蘆葦、柳樹、紅樹等。根據濕地的具體受損情況和環(huán)境條件,選擇恢復所使用的植物。篩選完植物后,采用組織培養(yǎng)或快速繁殖方法進行培育,生長至一定程度后移植到現場。2)物種栽植技術根據不同的物種和濕地環(huán)境特點采用不同的栽植技術。直接播種技術,可有效模仿自然狀態(tài)下種子散播過程和苗木自然更新過程,具有成本低、效率高、播種時間彈性強、易于大面積作業(yè)等優(yōu)點,但是其競爭力較低。繁殖體移植技術,針對無性繁殖的植物物種,使用根或者莖作繁殖體直接移植栽種,能夠有效提高移植成活率。該技術需要較長的工作時間,成本較高。裸根苗移植技術,裸根苗種植與直接播種相比,其受雜草競爭、嚙齒動物、草食動物及淺水水澇的影
48、響較低,具有容易監(jiān)測、成功率高和初期生長快等優(yōu)勢,但適宜的種植季節(jié)較短。容器苗移植技術,具有培養(yǎng)時間短、種子利用率高、可以為苗木嫁接菌根、可在生長季節(jié)種植、成功率高等優(yōu)勢,但其成本高、費時、操作困難、難以大規(guī)模種植。草皮移植技術,利用未受到干擾區(qū)域的原始植被,移植到受損或退化的濕地中,使其作為先鋒種恢復濕地植被。3)種子庫技術種子庫作為重要的用于植被恢復的工具,具有區(qū)域特有的物種組成和遺傳特性,能夠使用自身資源恢復退化或受損濕地的植被,并對維持物種多樣性具有十分重要的意義。主要包括兩種方法:第一種方法直接利用本地土壤或基質中殘留的種子庫以及從附近環(huán)境相似的地區(qū)移植種子庫;第二種方法是把含有種子
49、庫的土壤通過噴灑等手段覆蓋于受損濕地表層,然后利用土壤中存在的種子完成濕地植被的修復和重建。4)植物修復技術被污染的水體的水生生物群落重新營造時,應選擇耐鹽堿、抗污染和對水污染具有生態(tài)凈化功能的植物群落。為水生植被的恢復創(chuàng)造適宜的環(huán)境條件,利用多樣化的技術方法,適度恢復水生植被,并同時合理配置水生植被的群落結構。海岸線植物修復技術根據不同沿岸不同地段進行合理的植物配置,重點改造坡面,根據不同的坡面位置,選擇不同的植物:下層護岸,宜選擇莖葉柔韌、根系發(fā)達的植物;中層應以耐淹能力強、根系發(fā)達的草類植物為主;上層植物選擇宜考慮抗旱能力?;鶉参锶郝湫迯图夹g,在清除外來入侵植物后,選取本土海濱植物,增
50、加基圍植物種類的豐富度,同時兼顧修復區(qū)域生存的濕地動物的生境需求,基圍堤壩上宜采取喬木與灌草植物混合種植方式,避免造成大量單一種類植被斑塊,紅樹、蘆葦、莎草等水生植物的種植應結合水位控制,確保其種植在適宜生長的區(qū)域。紅樹林修復技術,宜根據紅樹樹種在潮間帶的序列分布,充分考慮影響紅樹樹種生長的地貌類型、土壤類型、海水鹽度、海水流速等主要環(huán)境因素,選擇適宜的潮間帶灘涂,清除魚網、漂浮雜物、雜草和海生動物硬質殘骸等,整地后種植紅樹樹種。珊瑚礁修復技術,宜采用珊瑚移植、園藝式養(yǎng)殖、養(yǎng)殖箱培養(yǎng)、設置人工礁等措施方法,同時營造和維持適宜珊瑚生長的環(huán)境,通過雜交及共生蟲黃藻等技術手段提升珊瑚對環(huán)境的耐受能力
51、和恢復潛力。海草床修復技術,海草床的恢復主要依靠海草的種子或者構件(根狀莖),宜充分考慮移植地的實際情況,如水體運動、底質類型、現有海草床規(guī)模等,采取合適、多樣化的方法,主要有生境恢復法、種子法和移植法。5)植物-微生物聯合生物修復技術針對特定污染的最佳微生物的篩選、環(huán)境因素對微生物、植物生長的影響和植物-微生物相互作用機理以及共存體系的最佳組合等。海濱蘆葦沼澤濕地和紅樹林濕地能有效去除有機污染物、重金屬和氮、磷營養(yǎng)鹽等污染物,利用這些濕地植物并輔以微生物的聯合修復技術,將顯著提高濕地的修復效果。6)種植密度控制技術結合整地程度、種植效率、物種特性、物種存活率等因素,通過估計達到目標植被覆蓋率
52、的目前所需的植物密度。7)種群競爭控制技術主要有兩種種群競爭控制的方法-耕作和除草劑。耕作主要是對進行恢復的濕地進行翻地,可以顯著提高灘地闊葉苗林木的生存率和生長力。除草劑能夠有效抑制草本植物間的競爭。一般在種植前采取控制措施,其他措施如整地、施肥、控制食草動物破壞等,需根據恢復地的環(huán)境條件決定是否采取。8)群落空間配置技術根據濕地的形態(tài)、底質、水環(huán)境乃至氣候等多重條件來確定群落的水平及垂直結構,復合搭配各類生活型的植物物種,豐富物種多樣性,加強群落的穩(wěn)定性,提高群落的適應力。主要包括物種多樣化模式、優(yōu)勢種主導模式、水質凈化型模式以及景觀功能型模式。物種多樣化模式:陸生、濕生、挺水、漂浮、沉水等濕地植物依序構成濕地恢復區(qū)植被系統的組成部分,并逐步形成一個有機和諧統一的組合體,各組成部分比例協調,景觀層次和色彩豐富。優(yōu)勢種主導模式:優(yōu)勢種在濕地恢復區(qū)起主導作用,是植被恢復工程的主體部分,也是濕地景觀的特色部分,其他物種為伴生物種。水質凈化型模式:以凈化功能較強的濕地植被為主,水域內點綴少量其它的水生植物,主要以保持水質良好,水體透明
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