淺談水體生態(tài)修復技術在河道整治工程中的運用

曹暉

會昌縣水利局

摘要：通過水體生態(tài)修復技在河道整治工程中的運用，能夠有效改善河道水質，引導構建河道水體生態(tài)系統(tǒng)。本文以某港河道治理工程為例，簡要介紹該技術的核心內容以及在該工程中的具體運用。

關鍵詞：水污染；水體生態(tài)；修復

一、采用生態(tài)修復技術治理污染的水體的優(yōu)點

全生態(tài)的水質凈化技術體系，不使用任何化學藥劑凈化水質，不使用諸如殺藻制劑、殺草劑等，無任何生物的或者化學的二次污染；水質主要富營養(yǎng)指標在生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定后達到國家地表水三類標準，潔凈的水體大大減少蚊蠅滋生，提升環(huán)境的舒適度。

不需要建設水體的凈化設備用房（即不需要水域以外的占地）。

符合打造節(jié)能低碳社會的建設理念―水質能持久保持地表水三類標準，終年不需換水，水體本身具有自凈功能。修復完畢后，日常使用中不需采用任何電力設備來維持，水生植物本身可以吸收二氧化碳并產(chǎn)生氧氣，實現(xiàn)“負碳”。

由于水生植被能夠固化水底淤泥，吸收底泥中的養(yǎng)分，將底泥中富營養(yǎng)成分徹底轉化成水生植物纖維素，所以無需清除水底淤泥，也不需排干水體。

維護簡便：運用“食藻蟲”治理水體富營養(yǎng)化污染，依靠生態(tài)系統(tǒng)食物鏈關系，形成生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)建立后，景觀得以構建和保持，后期只要加以適當維護，調整物種種類和數(shù)量，維持自凈的生態(tài)，效果即可長期保持。

二、項目概況

河道呈“L”形走向，南通淀浦河，西至兩區(qū)交界虹梅南路，以西為閔行區(qū)，在閔行區(qū)河道向西連通梅隴港，徐匯區(qū)境內河道長約1 708 m。

1、前期工程

1.1水體除雜

水體除雜是對水體各類雜草、垃圾、及魚類進行清理或轉移工作，其目的是：

清除或轉移人工湖原有有害物種及垃圾雜物；清除水體中各類野生雜草。該次工程水體清雜范圍：29 885 m2。

1.2基底改良

基底改良是根據(jù)需要對水體底泥進行消毒及活性淤泥活化處理等預處理措施。其目的是：殺滅原來富營養(yǎng)化水體底質中福壽螺劑其他病原體；通過在水體中潑灑石灰乳，改善底質酸堿度；采用技術工程培育與調配的多種有益微生物菌種活化底質。改善基質用的微生物菌種主要有兩類：（1）光合細菌、有益放線菌和有益芽胞桿菌的混合系統(tǒng)微生物群體，主要用于對水體中COD M n、含碳有機物、含磷和硫物質的分解。（2）氨氧化細菌與反硝化細菌的混合系統(tǒng)微生物群體，主要用于對水體中含氮物質：氨氮、尿素、尿酸、氨基酸、蛋白質和硝態(tài)氮等的分解。該工程基底改良面積29 885 m2。

2、預處理系統(tǒng)及水循環(huán)系統(tǒng)布置

2.1預處理系統(tǒng)布置

河道上游來水存在污水排入的可能，為了減少其對治理河段生態(tài)系統(tǒng)的沖擊負荷，在上游河道采用掛膜與生態(tài)浮島結合技術，設置生態(tài)浮島型預處理掛膜系統(tǒng)。

該工程在上游河道設置生態(tài)浮島型預處理掛膜系統(tǒng)5處，生態(tài)浮島由PE管設置弧形或方形圍欄，方形布置，浮盆直徑30～33 cm，采用PE材質制作而成，浮島挺水植物選用香菇草、小黃花及美人蕉。

2.2水循環(huán)系統(tǒng)布置

對水體采用強力微曝氣的方式對水體進行復氧，提高水體氧化還原電位，削減耗氧性物質，增強水體的凈化功能，減輕水體污染負荷，促進河道生態(tài)系統(tǒng)的恢復，是生態(tài)修復重要的工程保障手段。曝氣增氧系統(tǒng)是生物—生態(tài)污染水體修復技術中增加水體中溶解氧非常重要的一環(huán)，也是微生物繁殖、掛靠、激活的基本生存條件。向水體中注入足夠的溶解氧，可以使斷開的生物鏈得到有效的修復，然后根據(jù)水體情況逐步建立更完善的生態(tài)系統(tǒng)。

曝氣增氧還可去除水中的超飽和的有害氣體，如沼氣、硫化氫、氨氮等，抑制底泥營養(yǎng)鹽的釋放，改善水體環(huán)境，轉化氨基酸、抗生素及酶，減少水生動物患病的可能性。該工程平均水深約為2m，水容量約為60 000 m3。鑒于上游來水有污水存在的可能，所以特在上游約300 m河段內設置1臺功率為3 kW的曝氣增氧機輔助河道水流循環(huán)運行，避免了死水溶氧不足，昏暗發(fā)臭的現(xiàn)象發(fā)生。

3、食藻蟲引導水體生態(tài)系統(tǒng)構建

3.1沉水植物的投放

沉水植物是指植珠全部或大部分沉沒于水下的植物，是水體生物多樣性賴以維持的基礎，它的恢復是水生態(tài)修復的關鍵，其所產(chǎn)生的環(huán)境效應是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和水環(huán)境質量改善的重要依據(jù)。沉水植物在水質凈化方面的五個作用機理：（1）直接吸收水體的N、P、重金屬，降低水體污染元素；（2）附著于植物體表的微生物形成生物膜系統(tǒng)，凈化水質；（3）同生態(tài)位的競爭，釋放生物因子，抑制藻類的生長；（4）光合作用產(chǎn)生的次生氧能殺滅有害菌；（5）強光合作用能使水中有機絮凝體，形成氣浮效應，并使其快速氧化分解，降低BOD5、COD。作為生態(tài)水處理的沉水植物，種植時必須首先滿足三個條件：一是凈水能力強，二是景觀效果好，三是能夠有效控制、不會恣意泛濫生長的種類。沉水植物作為清水態(tài)水體主要初級生產(chǎn)者，在水生生態(tài)系統(tǒng)中有著不可替代的作用。當沉水植物豐富時，水體表現(xiàn)為水質清澈、溶解氧高、藻類密度低、生物多樣性高等特點，即“草型清水態(tài)”；反之，當沉水植物消失，水體處于較高營養(yǎng)狀態(tài)時，容易發(fā)生藻類瘋長、生物多樣性降低、水質渾濁、景觀惡劣等現(xiàn)象，即“藻型濁水態(tài)”。該工程采用的沉水植物為四季常綠改良苦草、改良刺苦草及紅線草，共計布置沉水植物28 390 m2。

3.2水生動物系統(tǒng)配置

通過濾食浮游藻類，有效控制藍藻水華；N、P通過藻類營養(yǎng)級轉化，以魚產(chǎn)量形式得到固定，進而達到凈化水質的目的。

魚類選擇原則：依據(jù)完善生物鏈、提升景觀效果原則?？紤]到擬建項目水體水景觀需求，兼顧景觀效果和生態(tài)效應。擬定魚類有黑魚、鱖魚等。

底棲動物：放養(yǎng)種類主要以濾食性的雙殼類和刮食性的螺類為主。這些水生底棲動物對水體起著過濾器和沉淀器的作用，可以捕食底質中大量的有機質及腐敗的水生植物殘體等，大幅度降低底質中有機質含量及營養(yǎng)物質的釋放。同時，大型螺類等釋放的某些物質又是水體中天然的絮凝劑，可以降低水中的懸浮物顆粒并吸附大量的氮磷營養(yǎng)鹽。這對于后期生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定具有重要的意義。因此，出于對良性水生態(tài)系統(tǒng)的構建以及水質保護的需要，構建合理的底棲動物群落是十分必要的。

該工程投放的魚蝦螺貝類水生動物有：銅銹環(huán)棱螺和蘿卜螺，三角蚌，青蝦，魚類包括肉食性的鱖魚、黑魚。

5.4浮葉植物系統(tǒng)配置

該工程上游河段有噴泉設施，在噴泉附近及北潮港水體橋梁邊沿適量配植觀賞價值高的宮廷睡蓮。素有“水中女神”的宮廷睡蓮，它們扎根于河底，葉浮于水面，優(yōu)雅絢麗的花朵創(chuàng)造迷人的精致。與水下森林景觀及岸邊景觀樹木形成協(xié)調對比，使得水生植物景觀更富有詩情畫意，人在橋上走，宛如花上行，遠觀藍天、白云、橋與水面的水生植物相映，色彩反差大，對比強烈，給人興奮、奔放的感覺。該次北潮港河道設計宮廷睡蓮總配置面積為100 m2，種植密度為2～3株/m 2。

結束語

本文簡要介紹了水體生態(tài)修復技術的主要內容，并結合徐匯區(qū)北潮港河道整治工程對水體生態(tài)修復設計進行了簡要說明。水體生態(tài)修復技術能有效改善水體水質，構建河道景觀。在今后的河道整治工程中，我們應當注意在保證河道水資源調度和防汛除澇等基本功能的同時，注意構建河道水生態(tài)系統(tǒng)，為周邊居民營造一個“水面清、水質好、水體活、水色透”的生態(tài)型河道。

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