在湖北省十堰市鄖陽區(qū)神定河畔，冬日的薄霜在陽光下泛著亮光。在離神定河不遠(yuǎn)處，花廟溝入神定河口120米遠(yuǎn)的小溪上，一座紅藍(lán)相間的工程設(shè)施格外靚麗，成為當(dāng)?shù)氐囊坏烂利惖木坝^。這就是水利部河湖保護(hù)中心為提升丹江口水庫入庫河流水質(zhì)援建的水生態(tài)修復(fù)設(shè)施。它還有一個詩意的名字——“花神堰”。
2019年12月27日，水利部河湖保護(hù)中心組織驗(yàn)收專家組對“南水北調(diào)中線丹江口水庫入庫河流水質(zhì)提升綜合示范項(xiàng)目”(以下簡稱“項(xiàng)目”)進(jìn)行了驗(yàn)收和成果咨詢，驗(yàn)收專家組深入現(xiàn)場考察了項(xiàng)目試運(yùn)行情況，聽取了項(xiàng)目承擔(dān)單位成果匯報，經(jīng)過認(rèn)真討論，一致同意通過驗(yàn)收。
“修建這一設(shè)施的目的就是要為了筑牢保護(hù)南水北調(diào)中線水源地丹江口水庫水質(zhì)屏障，別小看這一道小小的堰壩，功能可不少，不僅能提升神定河的水質(zhì)，還實(shí)現(xiàn)了水利部技術(shù)扶貧、移民區(qū)景觀營造和為當(dāng)?shù)卮迕襁^河提供交通便利等綜合效益，更為提升丹江口庫區(qū)其他入庫河流水質(zhì)提供了良好的示范和借鑒作用，取得了比我們預(yù)計目標(biāo)更好的效果。”水利部河湖保護(hù)中心相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者。
丹江口水庫是國家南水北調(diào)中線工程水源地、國家一級飲用水水源保護(hù)區(qū)、中國重要的濕地保護(hù)區(qū)、國家級生態(tài)文明示范區(qū)，其水質(zhì)不僅影響到庫區(qū)水生態(tài)環(huán)境狀況，更直接關(guān)系到調(diào)水工程受水區(qū)的水質(zhì)安全。丹江口水庫總體水質(zhì)優(yōu)良，但由于庫區(qū)土地利用類型豐富，工業(yè)廢水及城鎮(zhèn)生活污水等排放到支流中，使得部分支流仍有營養(yǎng)鹽超標(biāo)現(xiàn)象發(fā)生，致使丹江口水庫總氮濃度稍有增加趨勢。特別是神定河、老鸛河等多條入庫河流總氮濃度普遍較高，水質(zhì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對南水北調(diào)中線水源區(qū)的水質(zhì)安全構(gòu)成了潛在威脅，所以提升丹江口水庫入庫河流水質(zhì)工作迫在眉睫。
為了保證南水北調(diào)的一渠清水，對丹江口水庫入庫河流從源頭上進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和水質(zhì)凈化是十分必要的。
水利部河湖保護(hù)中心根據(jù)水利部定點(diǎn)扶貧湖北鄖陽區(qū)2019年度水利建設(shè)技術(shù)幫扶工作方案要求，立即開展現(xiàn)場調(diào)研、與十堰市鄖陽區(qū)有關(guān)部門座談交流，對接當(dāng)?shù)匦枨螅詈鬀Q定采用北京大學(xué)相關(guān)專利技術(shù)，在神定河一級支流花廟溝入神定河口處安裝透水堰復(fù)合多介質(zhì)固定生物床生態(tài)修復(fù)設(shè)施削減污染物含量，提升花廟溝入神定河水質(zhì)。
此項(xiàng)目設(shè)施主要由1座透水堰復(fù)合多介質(zhì)固定生物床床體和1套太陽能復(fù)氧系統(tǒng)組成，長12米、寬2.5米、高0.7米。北京大學(xué)在傳統(tǒng)的生態(tài)透水堰和多介質(zhì)生物固定床基礎(chǔ)上，通過自主研發(fā)的鐵碳納米改性天然礦物和大孔網(wǎng)泡生物載體固定土著特異性微生物，將多介質(zhì)協(xié)調(diào)吸附和土著微生物藕合作用有機(jī)融合，配合太陽能復(fù)氧系統(tǒng)，高效去除水體中的有機(jī)物、氨氮和總磷，可大幅提高污染物凈化效率。
透水堰復(fù)合多介質(zhì)固定生物床技術(shù)自研發(fā)成熟以來，已在河道治理和小流域生態(tài)修復(fù)中得到了廣泛運(yùn)用，先后在北京、南京等地應(yīng)用，取得了良好的治理效果，氨氮的去除率可到達(dá)75%，COD的去除率達(dá)到66%。主要成果獲得北京市科學(xué)技術(shù)一等獎項(xiàng)，相關(guān)技術(shù)和工藝受權(quán)2項(xiàng)發(fā)明專利。
為了做好此項(xiàng)目，技術(shù)帶頭人北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授籍國東帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)，多次到現(xiàn)場調(diào)研、踏勘、測量并監(jiān)督實(shí)施。
鄖陽區(qū)水利和湖泊局建設(shè)股股長鮑升志從開始考察到實(shí)施都一直參與此項(xiàng)目，他感慨地說：“真沒想到，這么先進(jìn)的技術(shù)能在我們這貧窮的山溝里應(yīng)用，水利部河湖保護(hù)中心和北京大學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)專家太務(wù)實(shí)了，扶貧就需要這樣的實(shí)用先進(jìn)技術(shù)。”
自2019年10月20日開始建設(shè)，實(shí)施順利，歷時1個月零6天完工。隨即開展調(diào)試運(yùn)行，投加土著微生物及固定化培殖劑，開展微生物培養(yǎng)馴化，調(diào)試太陽能復(fù)氧系統(tǒng)，優(yōu)化太陽能復(fù)氧參數(shù)，試運(yùn)行至12月10日結(jié)束。
12月12日，是南水北調(diào)工程全面通水5周年的特殊日子。技術(shù)人員對該項(xiàng)目進(jìn)行了監(jiān)測，分別于當(dāng)天8時、12時和16時采取了透水壩復(fù)合多介質(zhì)固定生物床的進(jìn)出水水樣，交由具有CMA認(rèn)證資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行水質(zhì)檢測儀分析，并出具分析報告。經(jīng)過透水堰(壩)復(fù)合多介質(zhì)固定生物床凈化后，出水水質(zhì)污染物指標(biāo)均消減了30%以上，其中氨氮、總磷和CODcr去除率均值為55.3%、88.9%和37.4%。調(diào)試運(yùn)行檢測結(jié)果表明，該項(xiàng)目顯著降低了花廟溝流入神定河水體中COD、氨氮和總磷含量，各指標(biāo)均提升1個等級，改善了入河口生態(tài)環(huán)境。
籍國東教授說：“用于河道的是生態(tài)透水堰(壩)，就是把幾個功能都混合在一起了，叫堰床更準(zhǔn)確，我們主要靠生物菌來凈化水質(zhì)，把生物變成菌劑，篩選后用載體固定起來，載體外表看起來像海綿，實(shí)際上是具有定向富集功能的表面納米化網(wǎng)泡材料，各種功能菌分別固定在不同的位置。這個技術(shù)有十多個發(fā)明專利來支撐，我們的技術(shù)經(jīng)過多年的工程驗(yàn)證，已經(jīng)很成熟了。此項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)簡單、成本低廉。透水堰(壩)復(fù)合多介質(zhì)固定生物床無需用市電、自動控制運(yùn)行，無人值守。這次能把我們的科研成果直接運(yùn)用到水利部技術(shù)扶貧實(shí)踐中，為守護(hù)丹江口水庫水質(zhì)做出我們的貢獻(xiàn)，從心里感到非常高興。”
在現(xiàn)場，驗(yàn)收專家認(rèn)真查看設(shè)施、詢問功能、討論效益，面對具備凈水、景觀、交通等多重功能和綜合效益的這一生態(tài)設(shè)施，專家們很感慨，這個水利扶貧項(xiàng)目規(guī)模不大，但給當(dāng)?shù)乩习傩諑砹藢?shí)實(shí)在在的幸福感、獲得感。討論中大家說到工程位置位于花廟溝入神定河口，何不就叫“花神堰”。從此美麗的“十堰”又多了一道“堰”。
鄖陽區(qū)神定河治理指揮部辦公室負(fù)責(zé)人尚宗軍在現(xiàn)場看了清澈的溪流匯入神定河后，激動地說：“項(xiàng)目未開工前，我也來看了，感覺前后變化很大。我認(rèn)為這個項(xiàng)目非常好，特別有意義，第一是服務(wù)南水北調(diào)中線工程的，第二是有綜合示范作用，第三是水質(zhì)提升效果明顯，從這三個角度來說是個好項(xiàng)目，為了保護(hù)好南水北調(diào)中線核心水源區(qū)水質(zhì)，這一項(xiàng)目確實(shí)有復(fù)制性和推廣價值。”
水利部發(fā)展研究中心專家楊檸說：“看了現(xiàn)場后，感覺這是一個非常接地氣的項(xiàng)目，技術(shù)獨(dú)特，應(yīng)用了北大的專利技術(shù)，便于維護(hù)，為我國中小流域提升水質(zhì)提供給了一個鮮活的例證，運(yùn)行維護(hù)成本很低，對技術(shù)要求不高，推廣運(yùn)用前景好。這是河湖保護(hù)中心為鄖陽區(qū)脫貧攻堅(jiān)做的一件實(shí)事。”
水利部掛職干部、鄖陽區(qū)區(qū)委常委、政府黨組成員朱東愷也對項(xiàng)目給予了充分肯定，他表示，待項(xiàng)目觀察一段時間評估成效后，研究在神定河其他支溝推廣的可行性，全力打好神定河治理攻堅(jiān)戰(zhàn)，守護(hù)一庫凈水永續(xù)北送。
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