惠州西湖项目
2004年,“清水型生态系统构建技术”在惠州西湖水环境治理市政工程中成功应用,在此之前,国内尚无一例“水生态修复技术”工程化运用成功的案例。该项目由南京中科水治理股份有限公司(原南京中科水治理工程有限公司)设计及施工。
生态修复前情况(水体发黄,透明度低,富营养化严重)
修复后西湖水质
项目概况
惠州西湖项目生态构建完成时间为2004年10月, 构建规模12万㎡, 区域水深平均2m,构建完成后透明度达到2m,水质变化由原先劣Ⅴ类提升至Ⅱ类。
最早的示范工程,水面面积11000m2,从2004年初开始进行前期湖底地形改造,种植水草,同年10月,基本完成水生态系统的恢复,示范区形成了健康良性的水生生态系统,示范区内水体透明度由修复前的小于35cm提升到80~90cm,多种污染物指标都显著下降,水质净化效果良好,与示范区外的西湖主体水质形成鲜明对比,水质已达到国家地表水Ⅱ类,景观娱乐用水B类标准。
生态修复示范区取得初步成功之后,“清水型生态系统修复技术”正式被应用到市政工程——惠州西湖南南湖水环境治理工程。南南湖水面面积约12万m2,是示范工程的10倍,水面面积的加大无疑提升了施工的难度。
“ 由于治水区域的增大,引来了周围大量群众的关注,大家对治水的理解还停留在机械除藻、疏挖底泥、引水稀释这些方法上,没有听说过‘生态恢复’的治水理论,所以开始大家对我们的施工方式还很不理解”,项目经理刘从玉笑着说。
“所谓‘生态治水’就是经过具有针对性的基础水土环境改良,以构建水生植物(沉水、挺水等植物)、底栖动物、鱼类等群落,恢复健康的水体生态结构,通过优化调整使生态系统由人为设计向自然演替,水体具备自净能力,达到清澈见底充分展现景观效果的目的。”刘从玉解释到,“简单来说就是在水体中种植合适的植物,放养恰当的鱼类,投放一定数量的螺、贝等底栖动物,形成一个稳定的生态链。”
“这个过程说来简单,做起来却需要一点点的摸索。比如说找草源,在理论研究里,有多种水草可供选择,但是实际施工中,我们要考虑到哪些水草可以找到当地种,优先选择惠州本土植物,适应当地的土壤和气候条件,才能达到理想的处理效果。同时还要考虑到如何搭配可以使得水草呈现四季常青的效果。当时为了找草源,惠州西湖项目部成员跑遍了惠州周围各个区县,龙门,惠东,陈江……与当地农户交流,寻找水草种植基地。现在想想很累,但当时干得很有劲,哈哈” 刘从玉陷入了深深的回忆中。
困难重重,积极克服
先锋植物开路
湖区苦草、黑藻、狐尾藻等沉水植物的种植,先后共214吨。起初,按照前期做好的设计方案,依据净化效果结合景观功能,中科水治理项目部同时进行了多品种沉水植物的种植,试图实现一步到位的净化效果。但是由于水体污染较严重,透明度不够,植物成活率很低,无法起到净化水质的作用。
“当时我们没有经验,以为可以一步到位,结果失败了,后来经过讨论,我们决定先选取可以迅速降低营养盐,提高水体透明度的植物进行第一轮种植,我们叫他先锋植物,”刘从玉介绍,“先锋植物生长速度快,易疯长,但是景观性差,所以后期必须予以清除。”
先锋植物的净水效果非常明显,但是清除先锋植物的过程却也很曲折,水草生长繁殖的速度非常的快,采用人工清除的办法效果并不明显且耗费了大量的人力物力。最后,中科水治理研究决定采用放养草食性鱼类来控制先锋植物,小面积试验取得较好效果后在全湖放养。经过5个月的调控先锋植物已经得到有效的控制。
“总共完成先锋植物的清理6遍次,清理面积302902平方米,共计276.25吨。先锋植物的清除同时完成了湖体营养盐的向外迁移。”刘从玉总结。
通过种植先锋植物水体的透明度由原来的不足40厘米提高到1米以上,为后面的二次种植提供了很好的基础条件。
先锋植物的清理
清除杂食鱼
鱼类是影响水生植物乃至整个生态系统的关键因素之一,野杂鱼会牧食水草,同时也会对湖体沉积物搅动较大,影响水体的清澈度。西湖里的野杂鱼非常多,中科水治理决定对鱼类进行控制。
野杂鱼的清除
中科水治理还通过投放肉食性鱼类,如鳜鱼、大口鲶、乌鳢等追击型鱼类来捕食罗非鱼等杂食性鱼类,降低鱼类的总密度来维持生态平衡。另外,无齿蚌、褶纹冠蚌、铜锈环棱螺之类的贝壳,也被引入了湖中,它们的作用和追击型鱼类一样——吃掉对水生植物破坏性极强的福寿螺。
在中科水治理以为鱼类群落构建完成,生态系统基本稳定后,施工区域又出现了沉水植物的叶子部分腐烂漂浮在水面的问题。在之前的施工过程中从未出现过,通过对各方面的因素进行分析,逐一排除,终于找到了问题的原因—罗非鱼。
对此中科水治理采取了相应的措施,停止对罗非鱼和其他的草食性鱼类的捕捞,效果展现后适当补充其数量,通过一段时间的调控,鱼类群落最终趋于稳定。
2009年,项目初步完工,各种污染物指标均有所下降,水体透明度大为增加,湖区清澈见底,水体感官明显改善,鱼戏其间,各种挺水植物、浮叶植物和沉水植物搭配相宜,已初步实现了水生态系统的和谐发展。水体富营养综合指标在地表水Ⅲ类水以上,项目进入优化调整期。
野杂鱼的清除
抗击暴雨的生态系统
在施工过程中,发生过多次暴雨成灾,地面污水直接冲入施工区域的情况,但湖水都能通过系统自身调节,短期内(最多一周)进行自净修复,水质很快恢复到清澈见底。
2005年、2006年洪水袭来时,西湖水位上升,施工区域与相邻湖合为一体
雨水退去后,施工区域恢复清澈见底
不懈努力,终创佳绩
惠州西湖水环境治理工程效果得到了省人大、省政协、以及国家、省环保部门及惠州市政府部门领导的充分肯定,也受到了广大市民和社会各界的好评。2014年,《惠州西湖水环境综合治理工作方案》出台,工程区域内水体生态系统运行良好,是唯一不需要治理并被列为示范工程的区域。
由此,水生态修复技术在国内开始推广,各兄弟城市领导以及国内外行业专家纷纷亲临工程现场考察学习。
2007年,时任广东省副省长林木声视察工地并听取惠州市政府领导的汇报
暨南大学校长胡军教授在项目完工后视察工地并听取汇报
中国工程院院士刘鸿亮一行参观惠州西湖
如今,13年过去了,惠州西湖生态系统依然健康稳定,水下森林生机勃勃,水质指标仍然满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类水标准。每年雨季,邻近湖水倒灌,但经过工程区内生态系统的自我净化,待雨水退去,水体依然清澈见底。
20年风风雨雨,中科水治理一直是行业的开拓者和领军者,中科人的足迹遍布了大江南北,从首都北京到广西北海,从江苏启东到四川西昌,不论海拔,不论经纬,中科人完成的项目遍布全国,留下了一个又一个令人惊叹的作品。中科水治理不仅是国内首个水生态修复技术工程化应用成功案例的缔造者,也是80万平米以上大水体水生态修复施工唯一成功的实施者,是水生态修复的大数据拥有者,是行业技术人才的集中地,2014年12月中科水治理就已成功登陆全国中小企业股份转让系统,正式成为一家公众公司,凭借公司近年来出色的业绩,公司先后被评为新三板最具投资价值企业,新三板诚信企业,公司项目也屡次登上央视的舞台。
未来,中科水治理将一如既往的站在中国水环境污染治理的前沿,利用最优秀的“清水型生态系统构建技术”为中国水环境治理献计献策。
原标题:国内首例水生态修复技术工程化运用成功案例揭秘!