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农村黑臭水体治理:生态沟渠植物隔离带是个好办法

农村黑臭水体治理:生态沟渠植物隔离带是个好办法

前阵子回老家,看到村边一条小水沟,水是黑的,还冒泡,凑近了能闻到一股明显的臭味。这种黑臭水体在农村挺常见,大多是生活污水、畜禽粪便或者农田里的化肥农药顺着沟渠流下来,时间一长,水里缺氧,微生物分解产生硫化氢之类的臭气,水就发黑发臭了。

怎么治呢?靠大的污水处理厂,成本太高,也不太现实。后来有人琢磨出一个办法——在沟渠里种上植物,再弄一些简单的隔离带,让水慢慢流过,就能变干净。这个做法就叫“生态沟渠植物隔离带构建净化技术”。说白了,就是利用植物和沟渠本身来当过滤器。

原理:植物和微生物的协同工作

这条生态沟渠,和普通水沟最大的区别在于,它里面种了经过挑选的植物。这些植物有挺水植物(比如芦苇、香蒲),也有沉水植物(比如菹草、眼子菜)。它们的作用主要有三个:

  • 植物的根、茎能直接吸收水里的氮、磷这类营养物,作为自己的养料。特别是氮,植物很喜欢,吸收效率挺高。
  • 植物的根系在水里会形成一个附着面,很多微生物会粘在上面。这些微生物可以分解水里的有机物,比如粪便里的蛋白质、洗衣粉里的表面活性剂。
  • 植物本身能减缓水流速度,让水里悬浮的泥沙、颗粒物慢慢沉下来,不会直接冲走。

隔离带则是人为在沟渠里设置的一排排植物或者石块、栅栏,把水拦截成一小段一小段。这样一来,水流变得更慢,水里的污染物和植物、微生物接触的时间就更长了。有研究数据说,经过这样的生态沟渠后,氨氮的去除率能达到60%以上,总磷的去除率也有50%左右,效果还是挺明显的。

农村黑臭水体治理:生态沟渠植物隔离带是个好办法(图1)

沟渠怎么建

具体建造的时候,不是随便挖条沟、扔几棵草就行。一般要选一条现有的排水沟,如果原来都是混凝土硬化的,最好把底部的混凝土敲掉一部分,露出泥土,让水能够渗透下去。然后在沟底铺一层碎石或者粗砂,既能帮助排水,也能给微生物提供落脚的地方。

植物的选择是关键。不能用外来入侵物种,比如水葫芦、水花生,虽然它们长得快,但容易疯长,堵塞沟渠,清理起来麻烦。最好选本地的、耐污能力强的挺水植物,像芦苇、香蒲、茭草、菖蒲这些。隔离带通常每隔10到20米设一道,可以用尼龙网装着石块堆起来,也可以直接密植一排香蒲,让它们形成一道“植物墙”。

沟渠的深度一般在0.5米到1米之间,太深了植物长不好,太浅了水量一大就溢出去了。坡度也要控制,尽量平缓,坡降在千分之一到千分之五之间,这样水流速度不会太快。

另一个发现:植物搭配有讲究

农村黑臭水体治理:生态沟渠植物隔离带是个好办法(图2)

单独种一种植物,效果其实很有限。科学家发现,把几种植物混在一起种,能提高净化效率。比如,挺水植物负责吸收水面以上的污染物,沉水植物能吸收水里的营养,浮叶植物(比如睡莲)能遮挡阳光、抑制藻类生长。有的地方还试过在沟渠两侧种一些美人蕉、鸢尾,既能看,又能吸收养分。搭配得好,总氮的去除率能提高到70%以上

农村黑臭水体治理:生态沟渠植物隔离带是个好办法(图3)

但要注意的是,植物长到一定时候需要收割,不然枯死之后腐烂,又会变成新的污染源。一般一年收割一两次,夏天长得最快的时候割一次,秋天再割一次。割下来的植物可以喂牲口,或者堆肥还田,也算废物利用。

有什么实际效果

这种技术在不少地方已经用上了。比如浙江安吉的一些村子,以前房前屋后的小水沟又黑又臭,后来改造成生态沟渠,种上香蒲、菖蒲,不到半年水就清了,还能看到小鱼小虾。湖北一个农村试点,用这种沟渠处理生活污水和生活垃圾渗滤液,出水水质达到了农田灌溉标准,直接可以用来浇菜地。

当然,它不是万能的。如果污水的浓度特别高,比如猪场直接排出来的粪水,浓度几千毫克每升,生态沟渠就吃不消了,得先经过沼气池或者厌氧池预处理一下。农村普通的洗涤污水、厨房污水、厕所冲水经过化粪池之后,再进生态沟渠,效果最好。

维护和注意事项

生态沟渠建成之后,需要定期看看。清理淤泥、捡拾垃圾、收割植物是基本工作。冬天植物会枯萎,但根还活着,第二年又会冒出来。不过北方冬天太冷,水会结冰,影响微生物活性,净化效果会下降。这时候可以加深沟渠、增加保温层,或者把水引到旁边的人工湿地过冬。

还有一个容易被忽略的问题:沟渠不能种得太密,不然水流不畅,容易堵塞;也不能种得太稀,否则净化能力不够。一般覆盖率在30%到60%之间比较合适。另外,别往沟渠里扔塑料袋、农药瓶,这些东西植物和微生物处理不了,还会沉积下来。

大概就是这样。生态沟渠植物隔离带造价不高,维护也不太难,适合农村那种分散、量不大的污水。说白了,就是让大自然自己来干活,我们搭把手就行。当然,要彻底解决黑臭水体,光靠一条沟渠还不够,减少污染源头、做好垃圾分类和污水收集才是根本。但作为其中的一环,它确实是个实在的办法。

农村黑臭水体治理:生态沟渠植物隔离带是个好办法(图4)


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