苕溪上游森林水源涵养与清水产流综合技术及工程示范

苕溪上游森林水源涵养与清水产流综合技术及工程示范内容摘要：

2020年中央 1 号文件明确指出启动坡耕地水土流失综合整治工程，搞好清洁小流域建设，加强农业面源污染控治理，发展循环农业和生态农业。 综上所述，国家对环境保护的部署和科技发展的规划迫切需要流域上游水源涵养和清水产流机制修复方面的技术控制。  实现笤溪流域水质改善目标的需求 苕溪是太湖重要的入湖河流，其污染物的输入与水质好坏对整个太湖流域水质的改善效果有着重要的作用。 而青山湖流域是苕溪流域的源头产流区，是保障太湖水质良好与生态系统健康的重要前提。 所以， 开展笤溪上游清水产流机制修复技术集 成研究10 与工程示范，对于削减整个笤溪流域入河污染负荷，改善与提升水质和水环境功能具有重要意义。  新农村建设与加强农村环境保护的要求 近几年，党中央、国务院明确要求加强新农村建设。 而由于新农村建设过程中，主要面临的农村垃圾、生活污水、畜禽养殖废水和农业面源污染问题，是造成区域水体富营养化的一个重要原因，所以本课题所采用村镇复合型污水处理集成技术，将为我国新农村建设和村镇环境保护提供技术支撑。 （ 2）地方科技需求  实现地方政府水环境保护目标的需要 根据《浙江省环境保护十二五规划（征求意见稿）》要求，到2020 年， 全省境内八大水系、运河和主要湖库省控以上断面劣Ⅴ类水质比例控制在 5%以内，达到或优于Ⅲ类水质比例大于75%。 同时，制定实施笤溪流域污染防治规划，大力推进笤溪流域工业、城镇生活、农业农村面源治理和污染河道生态修复，有效改善水质。 为了实现以上目标，迫切需要对笤溪上游清水产流和污染负荷特征进行研究，开展相关技术集成与示范，有效削减入河污染负荷。  保障城镇居民饮用水安全的要求 笤溪是浙江省主要饮用水源之一，特别是笤溪上游，包括青山湖，是临安乃至整个杭州的重要水源地。 然而，该区域由于受到长期高居不下的污染负荷影响，饮 用水水源地水质超标问题依然突出，根据《浙江省环境保护十二五规划（征求意见稿）》要求，到 2020 年，县级以上城市集中饮用水水源地水质达标率超11 过 90%，乡镇集中式饮用水水源地水质达标率超过 75%。 根据《临安市城乡饮用水安全保障规划（ 20202020》要求， 2020 年城市集中式饮用水源地水质基本达标率 100%；全面解决农村饮用水安全问题。 因此，本子课题开展的笤溪上游清水产流研究将为该地区水源地水质安全保障提供全面的技术支撑。  推进村镇农村连片整治，建设社会主义新农村的要求 浙江省以及杭州市政府一直非常重视农村环 境保护建设，形成了以集镇和村庄环境综合整治为重点，着力加强农村环境基础建设。 笤溪上游临安市也从实际出发，积极建设清洁水源、清洁田园和清洁家园的活动，并以创建全国优美乡镇为切入点，大力推荐生态村镇建设，确保山清水秀，环境优美，工业总产值得到提升，加大基础设施建设，加快道路、地下管网和垃圾填埋场建设，加大农村环境综合整治力度。 本子课题的研究也必将为笤溪上游村镇环境建设提供新的思路和巨大的技术支撑。 二、“十一五”课题执行情况 （一）“十一五”课题阶段目标与重点任务 阶段目标 “十一五”课题主要围绕项目的流域 层次削减污染负荷总体目标，开展苕溪上游乡镇径流污染控制、河道原位修复及入湖污染物拦截技术研究，实施示范工程，营造健康的上游水生态系统，实现通向中游断面污染负荷有效削减的目标。 12 重点任务 “十一五”期间课题组以苕溪上游为研究对象，开展污染物拦截、削减和健康水生态系统构建技术研究，并实施示范工程，以营造健康的河流生态系统，控制青山水库富营养化，使流向苕溪中游的水质改善。 主要任务是完成太湖源旅游观光景点面源污染控制、太湖源不同区位雷竹种植区养分流失综合控制、丘陵型乡镇地表径流污染控制、河道原位生物净化与生态修 复、污水处理厂尾水“稳定塘 −湿地”生态净化、河口与滨岸带营养物质生态拦截、农村生活污染综合治理工程等 7 大示范工程的研究与示范。 主要考核指标 完成各示范工程的关键技术的集成与示范，并达到预期目标。 研究进展与任务完成情况 （ 1）太湖源旅游观光景点面源污染控制 a、技术研究 针对“散布式”农家乐饭店生活污水排放现状，建立管道网络并统一纳入生态净化系统，并进行生活污水氮磷资源再利用与雷竹生产养分需求耦联技术示范。 b、工程建设进度 目前该项目已基本完工。 c、工程效果 COD 去除率全年达到 70 %以上， SS 去除率全年达到 90 %以13 上， TN、 TP 除冬季外，其他各季去除率在 70 %以上。 （ 2）太湖源不同区位雷竹种植区养分流失综合控制 a、技术研究 针对雷竹林过量施肥现状，开展雷竹专用肥研制与施用、林地养分管理、高效氮磷拦截植物篱筛选及营建等技术研发，实现雷竹种植区养分优化管理和污染综合控制。 b、工程建设进度 目前该项目已基本完工。 c、工程效果 雷竹专用肥研制与施用运行效果：研制了雷竹专用肥，并在生产中示范推广，根据林地土壤肥力现状，肥料减量 40%（以氮计），雷竹产量保持稳定。 人工改造粗放雷竹林的生态拦 截效果：氮磷拦截率达 80%以上。 （ 3）丘陵型乡镇地表径流污染控制 a、技术研究 丘陵型乡镇径流传输过程控污的生态净化组合技术。 组合技术包括：径流消能设置、滞留塘、重污染径流地下储存库、生态技术净化、缓冲带、营养物质吸附、植被恢复、河道的生态修复等，设在丘陵型乡镇与河道的径流传输通道中。 b、工程建设进度 该示范工程包括两个部分：森竹园示范工程及宏渡村示范工程。 森竹园示范工程已完成施工建设与调试运行，等待验收；宏渡村示范工程已完成环境影响评价和施工图设计，即将开始施14 工。 c、工程效果 暴雨时段示范乡镇 COD、 SS 及氮磷负荷削减 30％。 （ 4）河道原位生物净化与生态修复 a、技术研究 在锦溪中游河道内实施原位生物净化及生态修复工程，削减河流农业面源与工业点源污染负荷，改善河流水环境质量，提升景观功能。 主要技术包括：抛石基底改造技术，“蛇形”蜿蜒河道重构技术，深潭浅滩净化技术，植被漫流净化技术，防侵蚀沙洲技术，生物飘带技术，点源污水原位截污净化技术。 b、工程建设进度 该工程已立项，完成环境影响评价和施工图设计，正进行工程招投标，即将开始施工。 c、工程效果 消减示范区段的 COD、 SS 及氮磷负荷 20％，恢复锦溪的 生态及景观功能。 （ 5）污水处理厂尾水“稳定塘 −湿地”生态净化 a、技术研究 在锦溪下游临安城市污水处理厂周边滩地建设处理能力为3000 吨 /日规模的尾水“稳定塘 湿地”生态净化工程，并最终建成 6 万吨 /日尾水高效植物生态治理示范区。 主要技术包括：物理 生物脱毒技术、陆生植物浮岛技术、表面流生态湿地技术和潜流湿地技术进行高度集成，形成生态工程技术体系，有效去除污水处理厂尾水中的氮磷。 采用强化的自然净化原理，以重力15 流和太阳能为驱动力，不使用化学试剂，属于环境友好型的环保技术。 b、工程建设进度 已完成 3000 吨 /日的尾水“稳定塘 —湿地”工程建设和调试运行，正在现有工程的基础上进行技术改造，并已进入实施阶段。 该技术将应用于 6 万吨 /日规模的生活污水处理厂尾水生态净化工程，已完成项目建议书和前期环评工作，正在浙江省发改委立项中。 c、工程效果 二级污水处理厂尾水经过生态净化后， COD 与氮磷负荷削减30％。 （ 6）河口与滨岸带营养物质生态拦截 a、主要技术 苕溪上游河口与滨岸带营养物质生态拦截示范工程的主要技术包括：河道基底改造技术，生态拦水坝技术，植被缓冲带技术，侵蚀面的沙洲场防侵蚀技术，深潭 浅滩／塘与洼地组合净化技术 ，沉水植物恢复技术。 这些技术的主要特点是对河道无硬性改造，基本借助河道的现有地势地貌、水流特征，采取合适的生态化措施，无浆砌水泥，措施实施后，可以起到丰富河流水流流态，曝气增氧，形成生物膜发生净化，在岸边起稳固化和生态拦截的作用，在河流内部能够促淤沉沙，方便日后清挖，而不往下游输送过多泥沙和污染物，同时兼顾景观美化和生物多样性改善，总体上起到了多重功能。 b、工程建设进度 16 该工程已立项，完成环境影响评价和施工图设计，正在施工中。 c、工程效果 预期完成时间： 2020 年 3 月 预期工程效果：示范河段向下游输送的 泥沙颗粒物减少35％，氮磷负荷削减 10％。 （ 7）农村生活污染综合治理工程 a、主要技术 可检查的生活垃圾分类收集技术：采用户用容器分类收集生物可降解垃圾，并通过上门收集，实现分类效果检查；生物可降解垃圾就地厌氧 好氧复合转化技术：有效利用资源，增加剩余垃圾可贮存性，结合垃圾回收与就地处理减量，大幅度地降低垃圾集中处理的运输成本。 b、工程建设进度 目前该项目处于一定范围垃圾收集试验阶段，待技术成熟后进一步扩大垃圾处理范围。 c、工程效果 预期完成时间： 2020 年 3 月 预期工程效果：提高生活垃圾资源化水平， 削减集中处理的运输成本，改善集中处理（焚烧）的物料条件。 （二）“十一五”课题研究成果 突破的关键技术、形成的示范工程及标志性成果 （ 1）太湖源旅游观光景点面源污染控制 17 a、关键技术：分散式农家乐型生活污水厌氧－间歇性曝气好氧集中处理和人工湿地脱氮除磷技术；尾水养分再利用与雷竹营养需求耦联技术。 b、示范工程：太湖源旅游观光景点面源污染控制示范工程。 c、标志性成果：针对“散布式”农家乐饭店生活污水排放现状，建立管道网络并统一纳入生态净化系统，并进行生活污水氮磷资源再利用与雷竹生产养分需求耦联技术示范。 （ 2） 太湖源不同区位雷竹种植区养分流失综合控制 a、关键技术：雷竹专用肥研制、施用和林地养分优化管理技术；高效氮磷拦截植物筛选和生态篱营建技术。 b、示范工程：太湖源不同区位雷竹种植区养分流失综合控制示范工程。 c、标志性成果：针对雷竹林过量施肥现状，开展雷竹专用肥研制与施用、林地养分管理、高效氮磷拦截植物篱筛选及营建等技术研发，实现雷竹种植区养分优化管理和污染综合控制。 （ 3）丘陵型乡镇地表径流污染控制 a、关键技术：植草沟技术；低位绿地技术；透水地面技术；生态稳定塘技术；控污型岸边带系统；暴雨径流储存 净化技术；净化池技术；山体护坡技术。 b、示范工程：丘陵型乡镇地表径流污染控制示范工程 c、标志性成果：研究完成丘陵型乡镇径流传输过程控污的生态净化组合技术。 组合技术包括：径流消能设置、滞留塘、重污染径流地下储存库、生态技术净化、缓冲带、营养物质吸附、植被恢复、河道的生态修复等。 18 （ 4）河道原位生物净化与生态修复 a、关键技术：强化在线接触氧化技术；河流生态修复及景观重构技术；沿岸重污染点源旁路式移动床生物膜反应器净化技术。 b、示范工程：河道原位生物净化与生态修复示范工程。 c、标志性成果：针对工农业点、 面源污染，特别是 N、 P 污染严重的锦溪中下游河道，因地制宜地研发河道内污染物原位生物 生态修复技术。 （ 5）污水处理厂尾水“稳定塘 −湿地”生态净化 a、关键技术：将物理 生物脱毒技术、陆生植物浮岛技术、表面流生态湿地技术和潜流湿地技术进行高度集成，形成了成套的生态工程技术体系。 b、示范工程：污水处理厂尾水“稳定塘 −湿地”生态净化示范工程。 c、标志性成果：该技术工艺采用强化的自然净化原理，以重力流和太阳能为驱动力，不使用化学试剂，是属于环境友好型的环保技术。 氮、磷去除率达 50%以上。 （ 6）河口与滨岸带营养 物质生态拦截 a、关键技术：河口区营养物持留生态技术；水库滨岸带的物理 —生态修复技术。 b、示范工程：河口与滨岸带营养物质生态拦截示范工程。 c、标志性成果：利用河口区的面积，构建湿地缓冲区，使泥沙沉积，进行营养物质生态拦截，并在水库滨岸带实施生态修复使之稳定化，为健康河流生态系统构建和青山水库富营养化控19 制提供保障。 （ 7）农村生活污染综合治理工程 a、关键技术 可检查的生活垃圾分类收集技术：采用户用容器分类收集生物可降解垃圾，并通过上门收集，实现分类效果检查； 生物可降解垃圾就地厌氧 好氧复合转化技术：有 效利用资源，增加剩余垃圾可贮存性，结合垃圾回收与就地处理减量，大幅度地降低垃圾集中处理的运输成本。 b、示范工程：在临安市太湖源镇临目村建设农村生活垃圾资源化处理示范工程。 c、标志性成果：通过农村生活垃圾村庄就地处理，提高生活垃圾资源化水平，削减集中处理的运输成本，改善集中处理（焚烧）的物料条件。 研究成果在国家或地方重大工程的应用情况 苕溪水专项子课题（苕溪上游健康水生态系统构建技术与示范，编号： 2020ZX0710100608）为 2020 年启动课题，其中摸索成熟的技术已经在 2020 年启动的北运 河水专项课题（北运河水系中游段生态治理关键技术与示范，编号： 2020ZX07209005）中进行了推广应用。 这些技术包括：蜿蜒河道技术、深潭 浅滩技术、水下潜体技术、河岸稳定化技术等。 课题实施对水。