水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用

諸志杰，方沁舲，張赤潔 (浙江桃花源環(huán)?？萍加邢薰?，浙江 杭州 330009)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，各級政府部門越來越重視河道的修復(fù)和治理工作，這對于解決我國現(xiàn)存各種水資源問題具有極為重要的意義。開展河道治理工作中逐漸地產(chǎn)生了很多新的治理技術(shù)，其中水生態(tài)修復(fù)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。

1 目前的河道治理技術(shù)應(yīng)用情況

現(xiàn)階段，我國河道存在著“平面化”、“直線化”形狀的嚴(yán)重問題。大多數(shù)水質(zhì)已經(jīng)到了V類甚至更差，這嚴(yán)重地?fù)p壞了河道中的生態(tài)系統(tǒng)?？偠灾缃窈拥赖闹饕獑栴}就是生態(tài)環(huán)境的問題，這也是河道系統(tǒng)修復(fù)工作的重點(diǎn)。如今，在全世界應(yīng)用于河道污染恢復(fù)技術(shù)中，最普遍的就是提高自然界自身的凈污能力。其技術(shù)具有投資小、效率高等大量優(yōu)勢，并且操作簡單，存在良好的潛力[1]。

2 生態(tài)修復(fù)概念論述

自然界中，完整的水生態(tài)系統(tǒng)最少包含一定規(guī)模的各類水生動物、水生植物群體、大量原生動物以及大量不同類型的微生物四大部分。這一技術(shù)的本質(zhì)就是對植物以及微生物本身調(diào)節(jié)環(huán)境的能力進(jìn)行充分的應(yīng)用，在污染水域有計(jì)劃地種植和培養(yǎng)各種不同類型的水生植物和微生物，讓他們有效降解水環(huán)境中的污染物，達(dá)到修復(fù)水資源污染的目的。在國際上這種修復(fù)技術(shù)得到了極為廣泛的應(yīng)用。開展河道治理工作中，第一，要有效地控制污染源；第二，應(yīng)用這種修復(fù)技術(shù)修復(fù)河道中損壞的生態(tài)環(huán)境，并且從根本上對被破壞以及被污染的河道環(huán)境進(jìn)行治理，達(dá)到修復(fù)生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)[2]。

3 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)種類

3.1 生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)指的是利用沉水植物、挺水植物、浮水植物、水生動物、微生物等進(jìn)行水生態(tài)修復(fù)。沉水植物、浮水植物和挺水植物都可以有效地為魚類提供棲息地和吸收氮磷元素；水生動物如螺螄、河蚌、青蝦等通常以河道中腐敗的動植物為食，相當(dāng)于清潔工；微生物如各類好氧菌、厭氧菌、光合細(xì)菌等，就像污水處理里面的活性污泥。不同的生物處理技術(shù)應(yīng)用的場景不同，需要根據(jù)實(shí)際的污染情況和治理方案等選擇合適的生物處理技術(shù)。

3.2 人工濕地的技術(shù)分析

這一技術(shù)就是以自然生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過應(yīng)用化學(xué)、物理以及生物技術(shù)對水資源進(jìn)行有效的凈化。人工濕地的填充層由土壤和填料混合而成，水在填充層或者層表面間的間隙進(jìn)行過渡流動。除此之外，在其表面還可以種植一些凈水性能良好以及存活率較高的水生植物，從而對污水進(jìn)行有效的處理。這種技術(shù)的特點(diǎn)有：第一，確保多樣化的生物；第二，分解和凈化水中的污染物；第三，控制土壤滯留水分的含量；第四，優(yōu)化環(huán)境以及園林的綠化。這種技術(shù)可以有效地調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境氣候，并且有效地凈化水體。人工濕地的建設(shè)可以使系統(tǒng)中的生物多樣性得到有效的控制和維持。所以，應(yīng)用這一技術(shù)使水生態(tài)系統(tǒng)更加完善，在凈化水的過程中發(fā)揮出重要的作用。

3.3 微生物處理技術(shù)的應(yīng)用

如今應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)就是微生物處理技術(shù)。通過人工培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)馴化和挑選合適微生物，針對不同性質(zhì)的污染物，投加不同性能的微生物，在將這些經(jīng)過特殊培養(yǎng)的微生物投入河水中，以此提升河道自凈能力。

如今微生物處理技術(shù)越來越成熟。采用微生物處理技術(shù)，首先就需要根據(jù)河道實(shí)際污染物的特點(diǎn)培養(yǎng)一些能夠?qū)ζ渚哂蟹纸庾饔玫木?，其次，再把這些菌群移入河道中，通過這些菌群的成長達(dá)到有效降解河道污染物的目的。在應(yīng)用這種治理技術(shù)治理河道工作中必須依據(jù)河道生態(tài)環(huán)境特點(diǎn)科學(xué)合理地選擇適合的菌群?，F(xiàn)階段，在我國上海和其他地區(qū)的河流管理工作中已經(jīng)應(yīng)用到了這種技術(shù)，并且獲得了良好的效果[3]。

3.4 構(gòu)筑生態(tài)岸坡

生態(tài)岸坡技術(shù)在水利工程中經(jīng)常見到。隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，生態(tài)岸坡越來越廣泛地用于水利工程中，而如今的這一技術(shù)作為生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，能夠有效地保護(hù)環(huán)境。要對各種不同的環(huán)保技術(shù)和理念進(jìn)行充分的吸收，施工中依據(jù)施工環(huán)境的實(shí)際情況和特點(diǎn)來對癥下藥。在構(gòu)筑生態(tài)岸坡的時候必須要考慮到各類生物的生長環(huán)境，推動更好地發(fā)展河道生態(tài)系統(tǒng)，以此更好地治理河道[4]。

3.5 生態(tài)浮島凈化機(jī)理

生態(tài)浮島即水生植物栽植凈化技術(shù)，是以水生植物忍耐和超量積存某種或某些化學(xué)物質(zhì)的理論為基礎(chǔ)，利用植物及其共生生物體系清除水中污染物的環(huán)境污染治理技術(shù)。該技術(shù)對于控制水域富營養(yǎng)化問題有非常重要的作用，在具體實(shí)施中應(yīng)針對水質(zhì)污染程度、污染物性質(zhì)、水體特點(diǎn)等采用不同的生態(tài)植物，避免造成二次污染。水生植物處理技術(shù)是以水生植物為主體，應(yīng)用物種間共生關(guān)系和充分利用水體空間生態(tài)位與營養(yǎng)生態(tài)位的關(guān)系，建立高效的人工生態(tài)系統(tǒng)，以降解水體中的污染負(fù)荷，改善系統(tǒng)內(nèi)的水質(zhì)。生態(tài)浮島結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 生態(tài)浮島結(jié)構(gòu)示意圖

4 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用要點(diǎn)

4.1 優(yōu)選植物種類

開展河道治理工作中，需要依據(jù)各地區(qū)河道的污染狀況選用適合的修復(fù)方式，并科學(xué)、合理地制定修復(fù)方案。每個地區(qū)都存在著地理環(huán)境方面的差距，所以，要依據(jù)本地區(qū)的實(shí)際需要和環(huán)境特點(diǎn)選擇適合的植物類型，以此將不同植物的優(yōu)點(diǎn)充分展現(xiàn)出來。各種植物在成長中需要不同的營養(yǎng)物質(zhì)，而且它們在對污染物質(zhì)的降解以及吸收中也會出現(xiàn)差異性。在選擇植物種類的工作中，第一，必須確保河道具有能夠供所選植物生長的良好環(huán)境；第二，對水資源的凈化能力進(jìn)行充分的考慮。應(yīng)用這一修復(fù)技術(shù)凈化水資源的工作中必須保證選用植物的多樣性，通過各種不同植物之間有效地配合，推動整體生態(tài)系統(tǒng)更加多樣的發(fā)展。也必須對河道的氣候特征以及地理位置進(jìn)行充分的考慮，并以此為基礎(chǔ)選擇合適的植物種類，確保在治理工作中能夠使植物將自身的調(diào)整能力充分發(fā)揮出來。

4.2 人工濕地的布局

在水生態(tài)修復(fù)技術(shù)中人工濕地技術(shù)最為常見，在恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)工作中其發(fā)揮著極為重要的作用。由于原始地形和環(huán)境的不一樣，一部分人工濕地是采用人工改造出來的，還有一部分是將原來的地形進(jìn)行重新布置得到的，其就是把濕地和小島等結(jié)合起來，構(gòu)建一個極為美麗的景觀，不僅凈化水體，而且達(dá)到了美化環(huán)境的效果。除此之外，在放養(yǎng)水生生物期間，要充分地考慮和重視水生動物以及植物的營養(yǎng)以及空間結(jié)構(gòu)，進(jìn)行科學(xué)合理的放生，并科學(xué)搭配動植物，為繁衍微生物提供良好的環(huán)境，達(dá)到凈化水質(zhì)的目標(biāo)，不但確保提高了生態(tài)效益，還存在一定的經(jīng)濟(jì)和社會效益[5]。

4.3 河流形態(tài)的多樣性及生物群落多樣性

每個地區(qū)的河流都有其獨(dú)有的一套生態(tài)系統(tǒng)，如果系統(tǒng)受到外力而造成損壞之后需要很長的時間才可以恢復(fù)好。開展河道治理過程中要有耐心，必須在遵循自然生態(tài)系統(tǒng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，慢慢地通過各種有效方式恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)。在治理河道工作中應(yīng)用水生態(tài)修復(fù)技術(shù)必須將河道中天然存在的各種生物資源充分利用起來，確保這些生物成長的需求，推動自然生態(tài)系統(tǒng)不斷地擴(kuò)展。治理工作中一定要對構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)加以重視，通過各種有效的方式使生態(tài)系統(tǒng)中植物和其他生物之間相互依存的關(guān)系加以完善，有利于河道生態(tài)系統(tǒng)中各種不同生物之間和諧生長、相互依賴[6]。

5 水生態(tài)修復(fù)水循環(huán)系統(tǒng)的科學(xué)配備

水體生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)是河道治理過程中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過水體生態(tài)的修復(fù)實(shí)現(xiàn)建設(shè)多樣性的河流，強(qiáng)化其篩選、凈化能力。強(qiáng)化和完善水體生態(tài)系統(tǒng)可以使水體污染得到有效的控制。根據(jù)水體富氧程度指定不同的處理方案，要通過科學(xué)合理的曝氣，使水體中的氧氣含量增加，確保其中氧化還原的電位，使有氧物質(zhì)的損耗降低，將損壞的生態(tài)鏈修復(fù)，實(shí)現(xiàn)水體凈化的目標(biāo)[7]。

6 結(jié)語

綜上所述，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)目前是一種重要且有效的河道治理技術(shù)，其主要原理就是利用水系統(tǒng)中存在的微生物、動物、植物等對水體中有毒有害物質(zhì)的分解、吸收和吸附等作用，來減少河水中的污染物含量，達(dá)到凈化河道的目的。但是這種技術(shù)應(yīng)用過程中要考慮河水生物對環(huán)境的要求，并結(jié)合河流實(shí)際情況選擇合適的物種來進(jìn)行凈化處理。