淺談受污染水體生態(tài)修復(fù)技術(shù)

文_胡曉勇 蔣尊芳 蘇士安 樂有貴 舒波

1.永清環(huán)保股份有限公司 2.農(nóng)業(yè)部南京設(shè)計(jì)院中南分院

1 受污染水體生態(tài)修復(fù)的基本原則

1.1 地域性

在不同區(qū)域的生態(tài)環(huán)境差異影響下，水體受污染原因同樣會(huì)有所不同，因此在對(duì)受污染水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，還需嚴(yán)格遵循地域性原則，對(duì)不同區(qū)域水體的氣候條件、地勢(shì)地貌、歷史背景等等展開全面、深入調(diào)查，之后據(jù)此展開針對(duì)性生物群落設(shè)計(jì)與物種引進(jìn)，制定相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)方案，使水體所處生態(tài)系統(tǒng)的生物群落、環(huán)境條件等能夠盡快得到恢復(fù)，或是形成新的完整生態(tài)系統(tǒng)。

1.2 生態(tài)性

在對(duì)受污染水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，還需堅(jiān)持生態(tài)性原則，充分尊重生態(tài)演替、食物鏈、生態(tài)位等方面的生態(tài)學(xué)原理與自然規(guī)律，并在恢復(fù)、重建、改建生態(tài)系統(tǒng)的過程中，按照這些生態(tài)學(xué)原理來(lái)采取相應(yīng)的生態(tài)修復(fù)措施。

1.3 可行性

在對(duì)受污染水體進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)還要嚴(yán)格遵循可行性原則，對(duì)生態(tài)修復(fù)的經(jīng)濟(jì)可行性、技術(shù)措施可行性、社會(huì)效益可行性等多方面因素進(jìn)行綜合考慮，以保證針對(duì)受污染水體的各項(xiàng)生態(tài)修復(fù)措施能夠得到有效落實(shí)。在技術(shù)措施方面，應(yīng)采取成熟的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，保證各項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐操作要求符合實(shí)際條件，而經(jīng)濟(jì)可行性則需要對(duì)生態(tài)修復(fù)成本進(jìn)行控制，使其能夠符合受污染水體治理的成本預(yù)期。

2 受污染河流的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

2.1 改善河流地貌特征

改善河流地貌特征是指在保證橫縱形態(tài)多樣性的同時(shí)，盡可能恢復(fù)河流的縱向連續(xù)性與橫向連通性，使河流所在區(qū)域的自然環(huán)境能夠逐漸實(shí)現(xiàn)再生，進(jìn)而將完整的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建起來(lái)。如在流經(jīng)城市的河流流域，可根據(jù)生態(tài)學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)出更加適合流域內(nèi)生物生存的多孔隙護(hù)岸工程，或是根據(jù)地勢(shì)地貌在河岸處構(gòu)建各種深潭、淺灘，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化混凝土護(hù)岸工程，不僅河流及河岸周邊區(qū)域的生物能夠?qū)崿F(xiàn)更好的繁衍生息，還能使生態(tài)環(huán)境的生物多樣性盡快恢復(fù)，河道的自凈能力也能夠隨之提升，對(duì)河流污染治理及生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)有很大幫助。

2.2 河道修復(fù)

河道修復(fù)簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是對(duì)河道區(qū)域的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行持續(xù)性調(diào)節(jié)與改善，使其能夠更利于各種生物的生存，并為水環(huán)境的生物多樣性提升以及生態(tài)環(huán)境恢復(fù)創(chuàng)造良好基礎(chǔ)條件，具體可分為人工增氧、復(fù)合生態(tài)濾床、水生植物修復(fù)、底泥生物氧化等多種技術(shù)手段，在進(jìn)行受污染河流生態(tài)修復(fù)工作時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行靈活選擇。如人工增氧技術(shù)通常是利用增氧設(shè)備向水體內(nèi)充空氣，或是直接進(jìn)行純氧曝氣，以增加水體內(nèi)的溶解氧，為河道水體及好氧微生物創(chuàng)造良好生長(zhǎng)環(huán)境，使其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污染物的快速分解，但對(duì)于動(dòng)力要求較高，比較適合流速較快的河流區(qū)域。復(fù)合生態(tài)濾床技術(shù)則是利用集水管、布水管、動(dòng)力設(shè)備、生物填料、水生植物等共同構(gòu)建特殊人工濕地，使區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境迅速得到改善，進(jìn)而影響到周邊環(huán)境及河流上下游，河道修復(fù)速度較快，但需要持續(xù)性的人工管護(hù)，比較適合應(yīng)用于人口相對(duì)密集、交通方便的河流流域。

2.3 水文條件優(yōu)化

水文條件優(yōu)化是一種比較特殊的受污染河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)，主要是根據(jù)河流的水資源流動(dòng)性特點(diǎn)，對(duì)上游污水或污染物排放進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)水資源配置、水庫(kù)調(diào)度以及河流水文周期進(jìn)行調(diào)整，從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)受污染河流的生態(tài)修復(fù)，進(jìn)而保證生態(tài)修復(fù)效果的可持續(xù)性。如在河流流量減少、水資源短缺的情況下，可通過水庫(kù)調(diào)度、蓄水工程建設(shè)、抽水貯存等方式來(lái)對(duì)河流水資源進(jìn)行合理配置，使其能夠在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持在最小生態(tài)需水量，既可以滿足生態(tài)環(huán)境中各要素對(duì)水資源的需求，同時(shí)也能夠降低因水分蒸發(fā)等因素所造成的水資源消耗，避免水資源浪費(fèi)。

3 受污染湖泊及水庫(kù)的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

3.1 構(gòu)建濕地保護(hù)帶

與河流相比，由于湖泊及水庫(kù)的封閉性相對(duì)較強(qiáng)，在受到污染后的處理難度相對(duì)較大，因此要想對(duì)受污染湖泊、水庫(kù)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，通常都需要先將湖泊、水庫(kù)周邊的濕地保護(hù)帶建立起來(lái)，以截留湖泊、水庫(kù)周邊的非點(diǎn)源污染物，并對(duì)湖泊內(nèi)部的水體污染成分進(jìn)行凈化、吸收。如在污染較為嚴(yán)重水域的岸邊，栽培各種水生花卉、蔬菜或其他水生植物，構(gòu)建浮床或浮島，既可以收獲農(nóng)產(chǎn)品、提高水域景觀的觀賞性，也可以利用水生植物的根系吸附作用，吸收來(lái)自于湖泊岸上或內(nèi)部的各種污染物質(zhì)。

3.2 加強(qiáng)澗河入口污染控制

除周邊陸地排入的污染物外，各種地表徑流也可能會(huì)攜帶污染物，并將其帶入到湖泊之中，因此受污染湖泊、水庫(kù)的生態(tài)修復(fù)，通常還可以通過對(duì)澗河入口的污染控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。如來(lái)自于農(nóng)田等區(qū)域的小型地表徑流入口處，可種植少量的挺水植叢，或構(gòu)建河濱水生植物群落、岸邊觀光林，作為徑流與湖泊間的緩沖帶，以便于組織污染物直接進(jìn)入河道。而對(duì)于污染程度較重的大型徑流，則需要根據(jù)河澗坡降情況在合適區(qū)域增設(shè)卵石貼面滾水壩，并在壩下方設(shè)置卵石及吸磷球混合凈化床，既可以增加河道充氧量、提高徑流上游水位，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)污染物的截留凈化。

3.2 水體凈化系統(tǒng)建設(shè)

受污染湖泊的自身污染問題大多都已經(jīng)比較嚴(yán)重，單純依靠外部污染物的截留、隔離、凈化往往很難使生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)，因此對(duì)于湖泊內(nèi)部的水體凈化系統(tǒng)建設(shè)同樣是十分必要的。從具體技術(shù)措施來(lái)看，如湖泊內(nèi)部的N、P 等元素較多，可選擇建立深水強(qiáng)化凈化區(qū)作為凈化系統(tǒng)，利用高效水生生物、固定化脫氮除磷微生物、易沉藻類等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中N、P 元素的吸收與凈化。如湖泊內(nèi)的浮游生物、懸浮顆粒過多，則可以選擇投放各種濾食性魚類與蚌、螺類，以有效控制水體內(nèi)浮游生物、懸浮顆粒的數(shù)量，同時(shí)使生態(tài)系統(tǒng)變得更加完善。

4 受污染地下水的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

4.1 空氣吹脫技術(shù)

空氣吹脫技術(shù)是一種主要針對(duì)地下水無(wú)機(jī)污染的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，由于地下水中的無(wú)機(jī)污染物主要來(lái)自于化工生產(chǎn)排放，很多化合物都會(huì)排放后進(jìn)入地下水，或是殘留在土壤縫隙處，之后再雖地下水沖刷逐步溶解于地下水，因此在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí)，可利用空氣吹脫技術(shù)將壓縮空氣注入到受污染區(qū)域，使地下水或土壤縫隙中的揮發(fā)性化合物能夠在壓力影響下被驅(qū)趕出來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下水及周邊區(qū)域無(wú)機(jī)污染物的凈化。

4.2 氣堤技術(shù)

與空氣吹脫技術(shù)相比，氣堤技術(shù)更適合用于對(duì)地下水有機(jī)污染的處理。在受污染的區(qū)域，可直接利用空氣泵或井深入到地下水中，并通過誘導(dǎo)使地下水區(qū)域產(chǎn)生氣流，促使地下水中的有機(jī)污染物逐漸汽化，之后再引導(dǎo)氣體在土壤縫隙中不斷流動(dòng)，最終上升至地面，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽化有機(jī)污染物的有效提取，以便于對(duì)污染氣體進(jìn)行統(tǒng)一處理，修復(fù)效果較好。但由于地下水中的有機(jī)污染物必須要具有揮發(fā)性，才能夠被汽化并提取出來(lái)，因此其應(yīng)用范圍存在一定的限制。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，面對(duì)水環(huán)境污染問題，對(duì)于受污染水體的生態(tài)修復(fù)雖然能夠取得較好的污染治理效果，但要想保證受污染水體生態(tài)修復(fù)工作的有效性，仍需堅(jiān)持可行性、地域性、生態(tài)性等基本原則，同時(shí)根據(jù)河流、湖泊（水庫(kù)）、地下水等不同類型的水體，對(duì)各種生態(tài)修復(fù)技術(shù)措施進(jìn)行合理選擇與應(yīng)用。