河道水環(huán)境治理工程的生態(tài)修復(fù)技術(shù)

吳金玲

（中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司，河南鄭州 450000）

1 生態(tài)恢復(fù)技術(shù)的重要性

由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大部分城市的環(huán)境被迅速消耗，導(dǎo)致許多河流被污染，水域受污染情況十分嚴(yán)重。水是生命之源，沒有水源，居民將很難進(jìn)行正常的生活。同樣，當(dāng)水體被污染時(shí)，對(duì)人們的日常生活也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，如何在河流環(huán)境管理中運(yùn)用多層面的生態(tài)修復(fù)技術(shù)是有關(guān)部門目前急待解決的事情。

近年來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，在生產(chǎn)工業(yè)中，工廠不斷擴(kuò)大，人們的家庭用品逐漸增加，過度生產(chǎn)導(dǎo)致水體污染。當(dāng)前，許多湖泊和水庫(kù)在水庫(kù)的邊緣都有未識(shí)別的綠色物體，池塘表面有大量死魚腐爛，一些小的水溝又黑又臭，所有這些現(xiàn)象使控制河流的水環(huán)境變得更加困難。在河流環(huán)境管理過程中，應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)，緩解水污染現(xiàn)象，通過綜合實(shí)施，采取多種方式減少生物體內(nèi)的水污染并恢復(fù)河流環(huán)境，達(dá)到生態(tài)平衡的目標(biāo)。

2 生態(tài)修復(fù)技術(shù)概述

多維生態(tài)恢復(fù)是綜合水質(zhì)管理的新方法，它結(jié)合多種管理技術(shù)，通過整體管理實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期運(yùn)行。與外部污染作斗爭(zhēng)，除其他外，包括通過改變雨水和保護(hù)環(huán)境控制外部污染。內(nèi)部污染控制是利用疏浚和生物酶來控制和減少所有類型的內(nèi)部污染。人工凈化使用超細(xì)凈化等新方法來凈化已經(jīng)污染的水體。該技術(shù)是對(duì)以往單一管理方法和逆向管理方法的改進(jìn)，對(duì)目前綜合水環(huán)境管理有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，它可以有效阻止污染物，防止污染物直接進(jìn)入河流，防止水體富營(yíng)養(yǎng)化，并確保源頭控制。改善河流系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)，作為水質(zhì)凈化的補(bǔ)充，提高水體凈化的效率。

近年來，各部門的迅速發(fā)展導(dǎo)致世界經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，此外，隨著大型工廠的擴(kuò)大，日常消費(fèi)品的生產(chǎn)日益多樣化。隨著工業(yè)生產(chǎn)的增加，水污染變得越來越嚴(yán)重。目前，大多數(shù)湖泊，包括水庫(kù)的邊緣，通常都有綠色的懸浮液，許多池塘的水面上漂浮著死魚，農(nóng)村小溝渠里的水又黑又臭。全面實(shí)施生態(tài)修復(fù)技術(shù)，不僅可以提高河流環(huán)境管理的效率，還可以減少生活污水，使水體更加清潔。該技術(shù)以多種方式有效恢復(fù)和控制河流環(huán)境的污染，使生態(tài)平衡的目標(biāo)能夠盡早實(shí)現(xiàn)。

3 河道多方向生態(tài)修復(fù)技術(shù)類型

3.1 外部污染控制

在暴雨的初期，雨水的污染可能比生活污水的污染更嚴(yán)重，單靠污染源無法從根本上改善水質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，可以在多個(gè)方向上對(duì)水源污染進(jìn)行全面的生態(tài)恢復(fù)，并為其配備一種可作為有效控制手段的自動(dòng)膜式速度裝置。這個(gè)系統(tǒng)是一個(gè)基于膜過濾技術(shù)的處理方法，非常低的壓力下，使得進(jìn)行預(yù)處理膜過濾的水和特點(diǎn)的獨(dú)立性，其緊湊、高層次的雨水徑流污染物處置及其高產(chǎn)。該裝置的過濾元件結(jié)構(gòu)靈活，過濾面積大，能阻擋污染物，使?jié)崈羲Ｍㄟ^。過濾系統(tǒng)還裝有用于臨時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)自動(dòng)過濾水清洗，使分子過濾器一次大雨過后，這減少污染物的積累，影響濾波器元件的壽命，降低了設(shè)備的維護(hù)成本。主要安裝，安裝管道網(wǎng)絡(luò)的盡頭，那些攜帶大量雨水過濾水體中的污染物和釋放，從而避免直接污染水道，從而解決二次污染的根源問題。對(duì)于不排入管網(wǎng)的雨水，可采用蓄水系統(tǒng)滲入河岸，減少出水量，有效控制污染負(fù)荷。在過去，海岸保護(hù)只集中于注水和防洪，對(duì)生物多樣性和生態(tài)環(huán)境造成相當(dāng)大的破壞。方法在這種情況下，沿海地區(qū)的生態(tài)保護(hù)，是用來培養(yǎng)一個(gè)好界面可以滲透到水中，和大部分植被能起到穩(wěn)定作用，做到土壤和水的養(yǎng)護(hù)，從而進(jìn)一步改善生態(tài)環(huán)境保護(hù)監(jiān)管的總體能力。

3.2 對(duì)內(nèi)源性污染進(jìn)行控制

沉積物污染是一種二次污染源，對(duì)城市河流的水質(zhì)產(chǎn)生相對(duì)較大的負(fù)面影響，因?yàn)橥獠课廴具M(jìn)入河流后繼續(xù)穩(wěn)定下來。即使外部污染得到有效控制，沉積物中的污染物也會(huì)排入水體，影響水體以上的水質(zhì)，造成二次污染。在這方面，可以通過結(jié)合挖泥船和生物酶處理的技術(shù)來有效地對(duì)付這種污染。換句話說，內(nèi)部控制技術(shù)結(jié)合生物和物理手段，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的功能和高處置效率。機(jī)械疏?？梢愿纳瞥练e物和水體的物理化學(xué)性質(zhì)，但由于成本高昂，只能在污染嚴(yán)重的淺水區(qū)使用。沉積物可以用生物酶在大面積的低污染水域中修復(fù)。修復(fù)機(jī)制首先通過酶活性激活沉積物中的微生物活性，改善微生物污染和降解特性。在微生物活性增加后，微生物可繼續(xù)對(duì)后續(xù)沉積物進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的凈化和循環(huán)利用目標(biāo)。

3.3 人工凈化系統(tǒng)

如果外部污染物迅速進(jìn)入河流水道，但河流系統(tǒng)仍然不穩(wěn)定或不平衡，人們必須采取緊急措施立即清理惡化的水體并維護(hù)水質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)。在這方面，應(yīng)使用人工凈化方法進(jìn)行干預(yù)，以提高通道應(yīng)對(duì)和抵抗干擾的能力。當(dāng)前，最常見的人工凈化方法是屬于界面技術(shù)的超細(xì)清潔劑，該技術(shù)使用超高壓將空氣和水混合并在過飽和條件下產(chǎn)生氣泡，從而有效地氧化藻類，另外，有機(jī)物和重金屬以增加氧氣含量，以確保水體的可見性，這是凈化受污染水體的有效過程。此過程可以逐步消除大部分水質(zhì)污染問題，包括重金屬、黑色和異味、渾濁和水體變綠。例如，對(duì)于綠水，微米級(jí)氣泡可用于快速去除藻類；對(duì)于混濁水，超細(xì)氣泡可快速吸附并從水中分離出沉積物和膠體。使用超細(xì)氣泡聞水可以沉淀自由基和羥基，并且可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的有效分解和氧化處理。

3.4 水體自凈能力

從河流本身的角度來看，生態(tài)系統(tǒng)可以提高河流的凈化能力，并廣泛應(yīng)用于恢復(fù)項(xiàng)目。水生植物群落的建立可以包括漂浮植物、突起植物和浸沒植物。其中，水生植物和漂浮植物不僅可以改善景觀，還可以凈化水質(zhì)。水生植物可以穩(wěn)定河流生態(tài)系統(tǒng)，維持生物多樣性，通過促進(jìn)能量和物質(zhì)循環(huán)，成為生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵。地區(qū)沿岸淺海海底，那里的草可以就位并在下層水域可以創(chuàng)建、多年生草本植物的葉子中間深處，那里的森林景觀，可有效改善水生表面并彌補(bǔ)缺乏深海地區(qū)的風(fēng)景。建立水生群落的機(jī)制，首先要加強(qiáng)水體的硝化和反硝化作用，消除氮源。加快懸浮物沉積，控制二次懸浮物沉積，減少氮、磷的排放。同時(shí)，促進(jìn)植物的光合作用，增加釋放的氧氣量，加速磷的沉積，對(duì)藻類的生長(zhǎng)和繁殖有明顯的抑制作用。

此外，應(yīng)充分考慮浮游生物、大型魚類和其他水生動(dòng)物群落。其次，大型魚類的處理遵循改善生物鏈和確保景觀效果的基本原則。底棲物種可以收集和過濾水體，以分解殘留物和沉積物中所含的有機(jī)物為食，從而降低沉積物的質(zhì)量和產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量，促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的形成和改善。此外，浮游生物可以作為魚類的開胃菜，使水中的有機(jī)物和藍(lán)綠色藻類成為動(dòng)物蛋白，為魚類提供營(yíng)養(yǎng)，最終形成科學(xué)合理的生態(tài)鏈。

4 河道中多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的使用

4.1 人工濕地技術(shù)

通過對(duì)河流水質(zhì)的處理，可以逐漸恢復(fù)河流原有的生態(tài)功能，也可以為周邊居住區(qū)帶來迷人的景觀，體現(xiàn)其生態(tài)價(jià)值。濕地施工技術(shù)能明顯提高河道的最大排水量和凈化能力。具體布局為垂直流濕地和地下流濕地，可實(shí)現(xiàn)對(duì)表面基質(zhì)的過濾和凈化，收集河流中相關(guān)物質(zhì)，引導(dǎo)下一級(jí)排水，逐步恢復(fù)和凈化河流。根據(jù)航道的具體情況，可在上、中、下游建立一定數(shù)量的人工濕地。在凈化河流的同時(shí)，河流的彈性壓力也在增加，抗應(yīng)力也在增加。

4.2 生態(tài)護(hù)坡

坡面生態(tài)保護(hù)主要包括抗侵蝕保護(hù)和坡面生態(tài)保護(hù)。邊坡生態(tài)防護(hù)邊坡防護(hù)技術(shù)是結(jié)合力學(xué)的基本知識(shí)、地質(zhì)學(xué)、生態(tài)學(xué)和植物學(xué)，斜坡坡度和坡形成一個(gè)綜合系統(tǒng)，保護(hù)植物或植物工程師組成，現(xiàn)有技術(shù)最先進(jìn)的邊坡防護(hù)。在河流相對(duì)較快，水路相對(duì)較大的地區(qū)，可以通過使用當(dāng)?shù)氐姆莱痹O(shè)施和立方線盒來保護(hù)河岸。具體可以將插穗的方法用于護(hù)岸，在水流量相對(duì)較低的河流中，可以使用木樁和蘆葦來保護(hù)河岸。

4.3 生態(tài)清淤

城市發(fā)展與工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)密不可分，在工業(yè)的建設(shè)和生產(chǎn)過程中重金屬污水經(jīng)常流入河流。重金屬是影響河流污染的重要因素之一，會(huì)對(duì)河流生物學(xué)和河流透明度產(chǎn)生不利影響。在河道中，必須及時(shí)處理河道淤泥，以清除河道沉積物并改善河道水質(zhì)。應(yīng)根據(jù)時(shí)區(qū)和時(shí)區(qū)進(jìn)行污泥處理。減少河流水道中的重金屬含量對(duì)改善水道的水質(zhì)環(huán)境以及水道周圍的整體環(huán)境具有積極的促進(jìn)作用。

4.4 加強(qiáng)雨水管理

河流生態(tài)管理的另一個(gè)重要部分是雨水管理。在河流的總體水管理中采用科學(xué)的方法來處理雨水，以減少雨水污染并減少造成不必要的河流破壞概率。工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中會(huì)帶來大量的二氧化硫，其會(huì)漂浮在空氣中，雨后會(huì)隨雨水進(jìn)入河中，如果不加以處理，會(huì)深入河道中以腐蝕動(dòng)植物。因此，提高停滯雨水的水平，防止雨水大面積流向土壤。在河道整治的具體工作中，要充分考慮河道區(qū)域的地上綠化和植被覆蓋度，在城市中設(shè)置適宜的透水裝置，設(shè)置適宜的給排水管網(wǎng)。管網(wǎng)是水網(wǎng)中的調(diào)節(jié)池，可以處理雨水和滲漏，排水系統(tǒng)不斷優(yōu)化。如果降雨量較大，可以將雨水從設(shè)備中移走或進(jìn)行處理以減輕河流的負(fù)荷。

5 實(shí)例分析

本文主要以某地區(qū)排水渠為例，該排水渠位于兩條交通道路的交匯處，其中演示區(qū)的渠位于交通渠的頂部，長(zhǎng)330.0m，寬30.0m，水深0.6m。河示范區(qū)第一水體為黑色，有臭味，不透明。為了更好地保證河流水體的凈化，有關(guān)部門決定采用各種生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理。由于渠道上游沒有實(shí)施污染控制計(jì)劃，附近居民的污水和雨水被排入渠道，并沿渠道輸送到指定的渠道。針對(duì)這一實(shí)際情況，相關(guān)部門必須遵循外源攔截的原則，采用聚酯纖維膜與土工膜的結(jié)合，形成一種新的膜片過渡方式，并將膜片放置在距離南岸2km的地方。土工膜作為層放置，而聚酯纖維膜作為外層放置。將污水轉(zhuǎn)化為下游的指定區(qū)域可以有效減少試點(diǎn)地區(qū)的污水量，并更好地阻止不溶性污染物進(jìn)入試點(diǎn)地區(qū)的河流。長(zhǎng)時(shí)間未處理的雨水和污水被排放到河中，在試點(diǎn)地區(qū)的河床沉積物中產(chǎn)生大量?jī)?nèi)源性污染物。為了減少內(nèi)源性污染的發(fā)生，必須有效減少底部沉積物的內(nèi)源性污染，水體和底部沉積物的微生物活性被充分激活，并引入適量的生物酶以提高底部沉積物微生物的呼吸強(qiáng)度和代謝能力。對(duì)河道底部的黑臭底泥進(jìn)行有效處理，達(dá)到河道底部泥的清潔處理目標(biāo)。通過水生生態(tài)系統(tǒng)的成功建設(shè)，人們可以有效提高河流水生動(dòng)植物的存活率，有效凈化河流中的水，達(dá)到循環(huán)凈化的目的。采用良好的人工凈化系統(tǒng)可以改善河流水質(zhì)，為河流水生生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)創(chuàng)造穩(wěn)定的生活條件，滿足河流水生植物的生長(zhǎng)發(fā)育需要。引入生態(tài)恢復(fù)措施可以確保水體的修復(fù)，相關(guān)單位可以在實(shí)際工作中將種子和幼苗扔入河道，以形成動(dòng)植物群落。目前，相關(guān)部門也在積極建設(shè)水生生態(tài)項(xiàng)目，從做到根本上改善水質(zhì)，減少所有污染物指標(biāo)，基本上必須滿足地表水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的要求，河流水體的自凈能力因此也得到大大的提高。

6 結(jié)論

水是人類生命的源泉。水體的污染不僅影響環(huán)境，還會(huì)污染人們的飲用水。在河流水環(huán)境處理中采用多方面的生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可以改善人民生活用水的水質(zhì)，對(duì)環(huán)境的維護(hù)和處理具有不可或缺的作用。多方面的生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在河流環(huán)境管理中，而且可以應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面，以全面實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)。多方向生物凈化可應(yīng)用于河流管理項(xiàng)目，人們堅(jiān)持適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件的原則，以恢復(fù)環(huán)境為最終目標(biāo)，充分利用河流的原始功能，促進(jìn)水生生態(tài)進(jìn)入良性循環(huán)并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。在河流環(huán)境的綜合治理中，為了使多樣化的生態(tài)恢復(fù)發(fā)揮預(yù)期的作用，相關(guān)部門必須根據(jù)河流的實(shí)際情況認(rèn)真對(duì)待恢復(fù)工作，使河流充分發(fā)揮改善環(huán)境的作用，從而促進(jìn)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。