城市河道水環(huán)境生態(tài)修復(fù)研究

李言亮，郭丹萍，徐鵬飛 ，沈芝瑩 ，王海波

(1.淮安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 淮安 223005，2.安徽華邦工程設(shè)計(jì)有限公司，安徽 淮北 235000)

1 工程概況

城市水源受到工廠、養(yǎng)殖污水排放等影響，河道水質(zhì)較差，嚴(yán)重影響到居民在城市中的生活體驗(yàn)。河道生物稀少，魚類死亡率較高。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)河道污染來源如表1所示。從表1可以看出，該市共轄五個(gè)區(qū)，黑臭河道共73條，排污口數(shù)量較多，造成了城市河道水環(huán)境條件較為惡劣。因此，為了對水環(huán)境加以改善，對城市水環(huán)境進(jìn)行生態(tài)修復(fù)迫在眉睫[1-3]。

表1 污水來源調(diào)查

2 河道治理工程總體布局

通過對城市河道現(xiàn)狀進(jìn)行分析，河道的治理必須融合各種技術(shù)，才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)、長期、高效的水環(huán)境修復(fù)方案[4-6]。經(jīng)過分析，采用生物制劑+納污生態(tài)浮島+人工水下森林+人工增氧的方案進(jìn)行河道治理。具體實(shí)施方案如下。

(1)對城市黑臭水河道水面垃圾進(jìn)行清理，并保持河面干凈整潔。

(2)對水面的浮萍進(jìn)行清理，增加水體透光度。

(3)使用生物治理+生態(tài)工程建設(shè)的方式進(jìn)一步對水環(huán)境進(jìn)行修復(fù)和維護(hù)，改善河水水質(zhì)；生物治理主要作用是減少水體污染的負(fù)荷，控制河道水體中的藻類數(shù)量，從而對河道水體生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行重建，有效提升河道景觀效果，改善水體水質(zhì)。生態(tài)工程主要包含納污生態(tài)浮島、人工水下森林和人工增氧措施，構(gòu)建河道生態(tài)系統(tǒng)，為微生物的生長提供環(huán)境條件。

3 生物制劑選取

城市水環(huán)境較為復(fù)雜，生物酶制劑又具有極強(qiáng)的針對性，僅僅一種制劑難以達(dá)到較好的治理效果，在該城河道治理時(shí)，采用多種酶制劑針對不同的污染類型進(jìn)行處理。選取的生物制劑方案如表2所示。

表2 選用生物制劑

4 生態(tài)工程建設(shè)

該城市水環(huán)境治理工程中的生態(tài)工程主要包含：納污生態(tài)浮島、人工水下森林和人工增氧。各工程具體結(jié)構(gòu)如下：

(1)納污生態(tài)浮島。浮島框架采用纖維強(qiáng)化塑料管，框架內(nèi)置密度小于水的浮力材料，單個(gè)單元寬為2 m，長為4 m，組合而成的浮島面積為50 m2，各個(gè)單個(gè)單元之間使用繩索進(jìn)行固定。浮島框架使用拉桿浮力裝置，是用高分子網(wǎng)狀纖維對植物進(jìn)行固定，結(jié)構(gòu)輕便，易于裝卸及搬運(yùn)，同時(shí)可以滿足堅(jiān)固和耐久性要求。生態(tài)浮島上的植物應(yīng)該選取根系發(fā)達(dá)的水生植物，增強(qiáng)對城市黑臭水的納污能力。

(2)人工水下森林。人工水下森林是對生物膜技術(shù)的應(yīng)用，是一個(gè)為參與到水體污染物凈化的微生物、原生動物等生物提供的可以附著的生活環(huán)境的設(shè)施[7-8]。

人工水下森林采用高分子樹脂制作，具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是一種模仿水草結(jié)構(gòu)組成的人造“挺水植物”群落。經(jīng)過高分子設(shè)計(jì)的人工水下森林原材料成為絲狀濾膜，具有更大的比表面積，具備了比其他結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的納污能力。同時(shí)在進(jìn)行膜合成工藝時(shí)，可以加入大量的活性基團(tuán)和強(qiáng)極性基團(tuán)，可以將微生物制劑和酶制劑牢牢固定，成為微生物的固化載體，從而達(dá)到最佳的反應(yīng)速率。

(3)人工增氧。使用河道曝氣技術(shù)進(jìn)行突發(fā)性河道污染應(yīng)急處理措施。主要是根據(jù)河道在受到污染后，水體內(nèi)將會缺氧的情況，在人工作用下向水體中人為增加空氣(氧氣)，從而加快水體中氧氣的恢復(fù)速率，恢復(fù)水體內(nèi)部喜氧生物的活性，從而達(dá)到改善河道水質(zhì)，凈化水體內(nèi)部污染物的目的。

4 結(jié) 論

(1)城市黑臭水水環(huán)境生態(tài)修復(fù)是一個(gè)復(fù)雜的過程，根據(jù)不同的污染類型需要使用不同的生物制劑進(jìn)行水環(huán)境修復(fù)。

(2)提出使用“納污浮島+人工水下森林+人工增氧”生態(tài)治理工程措施，對城市河道黑臭水進(jìn)行治理，結(jié)合生物制劑的使用取得了良好的工程效果，可以為類似工程提供參考。