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城市河流面源污染控制技术

来源:233网校 2008年8月7日

  3.1.4 生态护岸传统河岸防护工程多采用浆砌或干砌石、现浇混凝土或预制混凝土块体等结构形式,在城市河道护岸工程中采用较多的是直立式混凝土挡土墙,有植被覆盖的岸坡也多数为在天然土壤上种植草皮,土壤的抗冲刷、抗侵蚀能力较弱。暴雨径流形成后,在移动过程中携带着土壤和堤岸上的污染物、沉积物,沿岸坡一泻而下或以地表漫流的形式,毫无阻拦地进入受纳水体。

  因此,国内外很多工程技术人员开始研究生态护岸技术,提出多种不同结构形式的生态型护岸技术,通过固土护岸、增大土壤的渗透系数、重建和恢复水陆生态系统,尽可能地减少水土流失,提高岸坡抗冲刷、抗侵蚀能力,对降雨径流进行拦阻和消纳。

  (1)植草护坡技术。植草护坡技术常用于河道岸坡的保护,国内很多河道治理中都使用了这一技术。如吉林省西部嫩江流域治理工程中,以当地的牛毛草、早熟禾、翦股颖等8种草本植物为护坡植物,河柳等灌木为迎水坡脚防浪林的植物护坡技术。这一技术主要是利用植物地上部分形成堤防迎水坡面软覆盖,减少坡面的裸露面积和外营力与坡面土壤的直接接触面积,起消能护坡作用。利用植物根系与坡面土壤的结合,改善土壤结构,增加坡面表层土壤团粒体,有效提高了迎水坡面的抗蚀性,减少坡面土壤流失,从而保护岸坡和减少面源污染。

  (2)三维植被网护岸技术。三维植被网技术最初用于山坡用公路路坡的保护,现在也被用于河道岸坡的防护。它是以热塑性树脂为原料,经挤出、拉伸焊接、收缩等一系列工艺制成的两层或多层表面呈凸凹不平网袋状的层状结构孔网。网底层为一个高模量基础层,采用双向拉伸技术,具有一定的弹性和强度,可防止植被网变形,并能有效防止水土流失。网表面为一个起泡层,蓬松的网袋内有较大的容土空间,植草覆盖率高,这种三维结构保证草籽更好地与土壤结合。根据岸坡地形地貌、土质和区域气候等特点,在岸坡表面覆盖一层三维植被网,并按一定的组合与间距种植多种植物,通过植物的生长达到根系加筋、茎叶防冲蚀的目的。并可在坡面形成茂密的植被覆盖,在表土层形成盘根错节的根系,有效抑制暴雨径流对边坡的侵蚀,增加土体的抗剪强度,大幅度提高岸坡的稳定性和抗冲刷能力。

  (3)防护林护岸技术。在河岸带种植树木或竹子,形成河岸防护林,其作用主要体现在3个方面:一是茎、叶的覆盖和栅栏作用,既避免雨滴、风力对土壤表面的直接侵蚀,又减缓了水流流速,减少了对土壤的冲刷;二是树木根系发达,穿扎力强,增加了土壤抗侵蚀的强度,减少了河岸的崩塌量和冲刷量;三是根、茎、叶的生长对土壤具有改良作用,增加了土壤有机质的含量,改善了土壤结构,增强了土壤的透水性,增强了土壤的抗侵蚀能力。暴雨径流经过防护林区时,在其阻滞作用下,流速大为减慢,减小了水流对土壤表层的冲刷,减少了水土流失。

  (4)植被型生态混凝土护坡技术。植被型生态混凝土是日本首先提出的,并在河道护坡方面进行了应用。近几年,我国也开始进行植被型生态混凝土的研究。植被型生态混凝土由多孔混凝土、保水材料、难溶性肥料和表层土组成。多孔混凝土由粗骨料、水泥、适量的细掺和料组成,是植被型生态混凝土的骨架;保水材料以有机质保水剂为主,并掺入无机保水剂混合使用,为植物提供必需的水分;表层土多铺设在多孔混凝土表面,形成植被发芽空间,减少土中水分蒸发,提供植被发芽初期的养分和阻止草生长初期混凝土表面过热。

  经验表明,很多植被草都能在植被型生态混凝土上很好生长,紫羊毛、无芒雀麦还表现出了较好的耐碱性、耐旱性。应用中还发现植被型生态混凝土具有较好的抗冲刷性能,上面的覆草具有缓冲功能,由于草根的锚固作用,抗滑力增加,草生根后,草、土、混凝土形成一体,更加提高了堤防边坡的稳定性。

  3.2 末端集中控制少量经源头分散控制措施作用后仍存在的径流会汇流成一股,集中进入水体,因此,需要在汇流口实施面源污染的末端集中控制,进一步减少进入河流的污染物量。末端技术以人工湿地为主。

  在降雨径流的入河汇流口,多数以雨簸箕的形式出现,可以根据周边的环境,利用雨水入河口的小部分土地构建小型的人工湿地,在入河口底部通过堆积碎石、插种植物的方式拦截入河雨水中的污染物质,即在汇流口附近铺上碎石,使污水在流入河道前先经过碎石床,利用碎石上的生物膜对水体进行净化,对进入河中的径流作最后的过滤净化处理。湿地构建时考虑其美化景观功能,以各种观叶、观花的湿地植物为主,使建造的小型人工湿地与周边的环境相协调。

  4 结语

  由于目前我国城市面源污染治理技术尚未形成标准,国家应加大城市面源污染控制研究的力度,给予足够的重视和投入。一方面依靠科研部门,研究和探索更加生态环保、可操作性强的面源污染控制技术;另一方面重视法规、政策、管理和教育等非技术性措施的建设,达到技术性措施和非技术措施的协调与互补,使城市面源污染逐步得到控制。(考试大编辑整理)

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