山西典型河流水生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系研究

朱文濤 董靜 孫一鳴 喬曉榮 齊朔風(fēng)

摘 要：文章以山西河流為研究對(duì)象，概括總結(jié)了山西河流典型特征，歸納分析了山西河流的水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與存在的主要水生態(tài)問(wèn)題，并將全省河流縱向劃分為上游源頭及湖庫(kù)保護(hù)區(qū)河段、中游納污區(qū)河段、中游城市景觀河段、下游入河口緩沖區(qū)河段等四個(gè)典型河段。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合河道水質(zhì)凈化、岸帶生態(tài)恢復(fù)、底泥疏浚及水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等典型的河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建了山西河流從上游到下游的全流域水生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系。

關(guān)鍵詞：山西河流 水生態(tài)修復(fù) 全流域 技術(shù)體系

中圖分類號(hào)：F207? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2021）04-133-03

一、引言

河流是人類賴以生存的水環(huán)境，不僅為人類提供了各種資源，還承擔(dān)了涵養(yǎng)水分、調(diào)節(jié)氣候、調(diào)蓄洪水、凈化水質(zhì)及休閑娛樂(lè)等功能[1][2]。然而，多年來(lái)人類從自身安全與發(fā)展要求出發(fā)，不斷對(duì)河流進(jìn)行改造，在滿足人類需求的同時(shí)，也造成了河流生態(tài)空間被壓縮、生態(tài)基流無(wú)法保障、水質(zhì)嚴(yán)重惡化及水生生物銳減等問(wèn)題，河流生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重?fù)p害[3][4]。當(dāng)前，我國(guó)政府已經(jīng)把生態(tài)文明建設(shè)作為國(guó)家發(fā)展的大政方針，提倡尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，堅(jiān)持“綠水青山就是金山銀山”，頒布了有關(guān)水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)的方針政策，要求正確處理開(kāi)發(fā)與保護(hù)的關(guān)系，在保護(hù)生態(tài)的基礎(chǔ)上合理開(kāi)發(fā)利用水資源，推進(jìn)生態(tài)脆弱河流的生態(tài)修復(fù)[5][6]。山西是我國(guó)重要的能源重化工基地，也是全國(guó)最缺水的省份之一[7][8]。長(zhǎng)期以來(lái)，資源的粗放型利用、過(guò)度開(kāi)采與礦井水疏干，導(dǎo)致地下水超采、巖溶大泉干涸、地面沉降、河道生態(tài)基流得不到滿足、水體污染嚴(yán)重，濕地空間不斷縮小，極大地制約了山西經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展[9][10][11][12][13]。因此，開(kāi)展水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)，對(duì)恢復(fù)山西水環(huán)境、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展已迫在眉捷。

二、山西河流特征

山西河流劃分為黃河、海河兩大流域，西及西南部屬黃河流域，東及東北部屬海河流域。絕大部分河流發(fā)源于境內(nèi)，向省外發(fā)散流出，屬于自產(chǎn)外流型水系，水源主要來(lái)自大氣降水。除流經(jīng)省界西、南兩面長(zhǎng)達(dá)695km的黃河干流以外，全省流域面積大于10000km2的較大河流有5條，分別為黃河流域的汾河、沁河，海河流域的桑干河、漳河、滹沱河[14]。山西河流受區(qū)域地形條件和自然氣候的影響，呈現(xiàn)出明顯的山地型和夏雨型特征。

一是河流眾多，但河川徑流量普遍較小。山西以山地和黃土丘陵溝壑為主的地貌特征，使得山西擁有眾多的河流，但多數(shù)河流屬于季節(jié)性河流，河川徑流量普遍較小。

二是水量季節(jié)分布不均，洪水徑流高度集中。由于受東亞季風(fēng)環(huán)流支配，山西地表水的年內(nèi)分配表現(xiàn)為典型的夏雨型，天然情況下，多年平均連續(xù)最大4個(gè)月徑流量占年徑流量的比例50%～80%之間，出現(xiàn)月份集中在6～9月或7～10月。

三是多為山地型河流，河道坡降大，源短流急。山西的河流大多發(fā)源于東西兩翼山區(qū)，具有山地型河流的特點(diǎn)，河長(zhǎng)都比較短，河道比降一般在3‰以上，坡度比較陡，普遍具有源短流急，侵蝕切割嚴(yán)重的特點(diǎn)。

四是水土流失嚴(yán)重，河流生態(tài)本底脆弱。由于地處黃土高原區(qū)，地形起伏，河道比降大，加上降雨集中，多暴雨洪水，致使地表侵蝕嚴(yán)重，河流泥沙含量高，水生態(tài)環(huán)境脆弱。

三、山西河流水生態(tài)現(xiàn)狀及問(wèn)題診斷

山西省河流屬典型的北方山區(qū)性河流，與其他區(qū)域相比，呈現(xiàn)出顯著的地域特征，包括：河川徑流量普遍較小、洪水期集中、冬季冰封期長(zhǎng)，河道空間普遍狹窄且坡降較大、水土流失較重等。然而，在山西省工業(yè)化、城市化發(fā)展進(jìn)程中，河流作為各類污染源的受體，遭受了不同程度的污染和破壞。當(dāng)前，山西省河流水生態(tài)現(xiàn)狀總體表現(xiàn)為：

一是河川徑流量不斷減小，斷流問(wèn)題突出，除蓄水河段外，河水水位普遍較淺。自20世紀(jì)80年代以來(lái)，由于降水減少及地表?xiàng)l件變化，造成河川徑流逐年遞減;另一方面隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，需水量不斷增加，河水大部分被引用消耗，徑流量迅速減小，小泉小河干枯，部分大河斷流。

二是河流污染負(fù)荷重，多源污染問(wèn)題突出，超過(guò)河流水環(huán)境容量，除源頭區(qū)外，其余河段均遭受不同程度的污染。全省流域整體水質(zhì)屬中度污染，主要污染物為NH3-N、BOD5和COD，并且NH3-N污染最為普遍，五大重點(diǎn)流域及沿黃支流設(shè)置的監(jiān)測(cè)斷面均存在無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的問(wèn)題。

三是河道空間普遍狹窄，坡降較大，且人工化改造嚴(yán)重。多數(shù)河流自然形態(tài)被破壞，河流廊道空間被侵占，尤其是城區(qū)景觀河段，河道裁彎取直、渠系化及硬質(zhì)化問(wèn)題突出。

四是河流生境破壞嚴(yán)重，水生生物多樣性差。多數(shù)河流中下游河段存在生態(tài)基流無(wú)法保障，外源污染負(fù)荷重等問(wèn)題，破壞了水生生物的棲息地，導(dǎo)致水生生物多樣性差，河流水生態(tài)功能基本喪失。目前，除少數(shù)良好水體保護(hù)區(qū)域外，全省大部分河段魚蝦絕跡，河流生態(tài)系統(tǒng)受損嚴(yán)重。

基于山西河流的自然特征及區(qū)域分布，根據(jù)各河段的水環(huán)境功能及生態(tài)現(xiàn)狀，可將全省河流縱向劃分為四個(gè)典型河段：上游源頭及湖庫(kù)保護(hù)區(qū)河段、中游納污區(qū)河段、中游城市景觀河段、下游入河口緩沖區(qū)河段。結(jié)合各河段的特征及生態(tài)現(xiàn)狀，診斷存在的典型問(wèn)題，進(jìn)而確定其水生態(tài)修復(fù)的主要任務(wù)。

首先，上游源頭及湖庫(kù)保護(hù)區(qū)河段：該河段在山西省范圍內(nèi)多為山區(qū)型河段，且普遍建有水庫(kù)，承擔(dān)了供水功能，水質(zhì)多數(shù)達(dá)到或優(yōu)于地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，如五大河流域及沿黃支流嵐漪河、蔚汾河、三川河、屈產(chǎn)河等源頭河段都具有該特點(diǎn)，屬山西省良好水體保護(hù)區(qū)。相比而言，該河段受外界干擾較小，水生態(tài)環(huán)境總體較好，應(yīng)以源頭及庫(kù)區(qū)水質(zhì)保護(hù)和改善為主。

其次，中游納污區(qū)河段：主要流經(jīng)農(nóng)村和城市區(qū)域，受人類活動(dòng)干擾較大，承擔(dān)了納污功能。多數(shù)河流由于上游建壩蓄水，導(dǎo)致下游20km～30km河段斷流，生態(tài)基流無(wú)法保障;除降雨補(bǔ)給外，沿途接納了各類污水，內(nèi)外源污染負(fù)荷重;違章建筑及各類垃圾沿河傾倒，導(dǎo)致河道空間被侵占問(wèn)題突出，運(yùn)城的涑水河、晉城的丹河、呂梁的文峪河、大同的御河等中游河段均普遍存在該類問(wèn)題。該河段應(yīng)以河流空間恢復(fù)、水源補(bǔ)給及水質(zhì)改善為主。

第三，中游城市景觀河段：該河段主要為人工改造后的蓄水河段，承擔(dān)了景觀功能。山西省大多數(shù)穿越城區(qū)的河段都實(shí)施了蓄水美化工程，如汾河太原段、臨汾段，三川河離石區(qū)段、柳林縣城段，朔州七里河段及桃河陽(yáng)泉市區(qū)段，該蓄水河段大多為“死水”，清水補(bǔ)給量少，水體流動(dòng)性差，河道渠系化及硬質(zhì)化問(wèn)題突出，水體自凈能力基本喪失。同時(shí)，水陸過(guò)渡帶及基底硬質(zhì)化導(dǎo)致水生生境被破壞，河道及岸帶水生生物絕跡，且部分河段景觀協(xié)調(diào)性差，不能滿足人們的親水要求。該河段應(yīng)以水質(zhì)改善和岸帶生態(tài)恢復(fù)為主，同時(shí)考慮景觀需求。

第四，縣城下游至入河口緩沖區(qū)段：該河段多為峽谷型河段，逐漸遠(yuǎn)離市區(qū)，受人工干擾相對(duì)較小，屬水質(zhì)緩沖區(qū)，河水自凈能力逐漸恢復(fù)，水生生物增多。但由于上游河段污染嚴(yán)重，超過(guò)該區(qū)域的自凈能力，水質(zhì)雖有所改善，但未達(dá)到水環(huán)境質(zhì)量要求，出境斷面水質(zhì)超標(biāo)問(wèn)題較普遍。該河段可在上游水質(zhì)改善的基礎(chǔ)上，以河流水生態(tài)自修復(fù)為主。

四、河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)

河流生態(tài)修復(fù)是指在充分發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)自修復(fù)功能的基礎(chǔ)上，采取工程和非工程措施，促使河流生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)到較為自然的狀態(tài)，改善其生態(tài)完整性和可持續(xù)性的生態(tài)保護(hù)行動(dòng)[15][16]。目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于河流生態(tài)修復(fù)的技術(shù)很多，涉及河流形態(tài)恢復(fù)，河道水質(zhì)凈化，岸帶生態(tài)防護(hù)，河流深潭和淺灘序列的重建，河流水生態(tài)系統(tǒng)重建，洪泛區(qū)濕地特征的創(chuàng)建，親水設(shè)施建設(shè)，河道底泥疏浚，多孔和透水護(hù)岸材料、結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)及工程施工技術(shù)的應(yīng)用等[17][18][19]。其中，關(guān)于河道水質(zhì)凈化、岸帶生態(tài)恢復(fù)、底泥疏浚及水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建等方面的技術(shù)在國(guó)內(nèi)河流生態(tài)修復(fù)方面應(yīng)用較為廣泛。

（一）河道水質(zhì)凈化技術(shù)

主要指在“控源截污”的基礎(chǔ)上，對(duì)受污染河道水進(jìn)行綜合治理。目前，采用較多的技術(shù)有河道復(fù)氧技術(shù)、人工濕地處理技術(shù)、生物接觸氧化、氧化塘處理系統(tǒng)、植物—土壤處理系統(tǒng)、生態(tài)浮島技術(shù)、生物操縱技術(shù)等。其中，生物處理技術(shù)具有工程造價(jià)少，能耗和運(yùn)行成本低、凈化效果顯著等特點(diǎn)。

（二）岸帶生態(tài)恢復(fù)

主要用于已有硬化河岸的生態(tài)修復(fù)，屬于城市水體污染治理的長(zhǎng)效措施。生態(tài)型護(hù)岸技術(shù)種類多樣，可依據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，可采取植草溝、天然材料墊、透水磚等形式，對(duì)原有硬化河岸（湖岸）進(jìn)行改造，通過(guò)恢復(fù)岸線和水體的自然凈化功能，強(qiáng)化水體的污染治理效果。對(duì)于濱岸坡面或直立岸堤，鼓勵(lì)采用近自然岸堤、生態(tài)混凝土、石籠護(hù)岸、柵欄護(hù)岸及藤蔓植物仿自然等技術(shù)對(duì)濱岸帶進(jìn)行生態(tài)化改造，去除硬質(zhì)化、渠系化及“三面光”河道。其設(shè)計(jì)模式主要有：

1.自然原型生態(tài)駁岸?？山Y(jié)合景觀設(shè)計(jì)，采用喬灌草相結(jié)合的方式，營(yíng)造近自然狀態(tài)下的植被群落來(lái)保護(hù)河岸，保持水道的自然堤岸特性，通過(guò)植被發(fā)達(dá)的根系吸附、過(guò)濾污染物、凈化水體，穩(wěn)固堤岸。該類型生態(tài)駁岸具有調(diào)節(jié)洪水、過(guò)濾污染物、控制養(yǎng)分流失以及保護(hù)生物多樣性的多種生態(tài)功能。建設(shè)模式：水面→沉水植被→挺水植物→灌草地→喬木林。

2.自然型生態(tài)駁岸。結(jié)合現(xiàn)有的防洪石質(zhì)堤壩等水利設(shè)施，沿河道兩側(cè)建設(shè)自然型生態(tài)駁岸，按駁岸原有的生態(tài)位植被模式進(jìn)行補(bǔ)充和重植，增強(qiáng)堤岸抗水流沖刷能力。實(shí)行喬灌草結(jié)合，不僅可固堤護(hù)岸，而且可過(guò)濾污染物，控制氮、磷，防治面源污染。建設(shè)模式：水面→石頭或木樁→灌草地→喬木林。

3.親水堤岸。親水堤岸是為人們親水提供空間環(huán)境，其設(shè)計(jì)既要考慮堤岸的防洪安全和親水空間，也要考慮到人身安全。需根據(jù)水位的變化，選擇種植垂柳、蘆葦、菖蒲等鄉(xiāng)土水生植物，形成多層次、多樣化的濱水濕地景觀，為野生動(dòng)物提供良好的棲息生境，促進(jìn)濕地生態(tài)系統(tǒng)自然演替，維護(hù)濕地生態(tài)平衡。建設(shè)模式：水面→自然型駁岸→親水棧道→灌草地→喬木林帶→公路。

（三）底泥疏浚

主要指清除沉積物表層的氮、磷、有機(jī)質(zhì)富集層，切斷河道水體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)循環(huán)鏈，將富含營(yíng)養(yǎng)鹽的物質(zhì)移出河道水體，它是以減少內(nèi)源污染負(fù)荷為目的的技術(shù)，被認(rèn)為是控制河道內(nèi)源污染效果最為明顯的工程技術(shù)措施。常用的底泥疏浚的方法有兩種：一種是抽干湖/河水后清淤;另一種是用挖泥船直接從水中清除淤泥。后者的應(yīng)用范圍較廣，江河湖庫(kù)都可用之。底泥疏浚能相對(duì)快速地改善水質(zhì)，但清淤過(guò)程因擾動(dòng)易導(dǎo)致污染物大量進(jìn)入水體，影響到水體生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，因而具有一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)性，不宜作為一種污染水體的長(zhǎng)效治理措施。

（四）水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)是針對(duì)水質(zhì)得到改善后的河流，通過(guò)完善整個(gè)生物群落組成，形成生物群落與水體環(huán)境的雙向反饋協(xié)調(diào)，其中水生植物、水生動(dòng)物、底棲動(dòng)物、浮游動(dòng)物、微生物等各種類數(shù)量均衡協(xié)調(diào)，充分利用水生植物的凈化效果，重建健康的水生態(tài)系統(tǒng)，提升河流的自凈能力，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理和水生態(tài)恢復(fù)的目的。該技術(shù)主要通過(guò)人工輔助，選擇適于該區(qū)域生長(zhǎng)的沉水、挺水及浮葉等水生植物，恢復(fù)水生植物系統(tǒng)，在保護(hù)水生植物凈水功能的前提下，完善人工生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在水體中放養(yǎng)一定種類和數(shù)量雜食性魚類和底棲動(dòng)物，提高水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

五、山西河流水生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系構(gòu)建

河流生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，影響因素較多，不僅需對(duì)河流自身功能和特性、污染成因及污染程度進(jìn)行分析，還需考慮修復(fù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、治理效果及其維護(hù)管理的難易性。通過(guò)對(duì)山西各典型河段存在的水生態(tài)問(wèn)題及重點(diǎn)修復(fù)任務(wù)進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)各河段存在的問(wèn)題涉及到河流形態(tài)、水質(zhì)、岸帶及生態(tài)系統(tǒng)等多個(gè)方面，僅靠單一的治理措施是無(wú)法實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)的。因此，本研究將基于河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)要求，結(jié)合現(xiàn)有的各類修復(fù)措施，從技術(shù)適宜性、經(jīng)濟(jì)性及生態(tài)友好性角度進(jìn)行篩選、評(píng)估，通過(guò)不同技術(shù)的優(yōu)化、組合構(gòu)建山西河流生態(tài)修復(fù)的技術(shù)體系，為全省河流水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)提供技術(shù)指導(dǎo)。

（一）上游源頭及庫(kù)區(qū)河段

修復(fù)需求為源頭及庫(kù)區(qū)水質(zhì)改善。該河段受外源污染影響小，水質(zhì)相對(duì)較好?；谠摵佣蔚乃|(zhì)特點(diǎn)和要求，可選擇生態(tài)修復(fù)措施對(duì)源頭及庫(kù)區(qū)水質(zhì)進(jìn)行改善，如人工濕地凈化系統(tǒng)、水生植物強(qiáng)化凈化技術(shù)、河岸生態(tài)防護(hù)、庫(kù)區(qū)周邊生態(tài)修復(fù)、庫(kù)區(qū)內(nèi)生態(tài)修復(fù)等。該類技術(shù)具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、水質(zhì)改善效果明顯且無(wú)二次污染等特點(diǎn)。以汾河水庫(kù)為例，該水庫(kù)承擔(dān)了太原市的飲用水功能，但因上游支流河段受到不同程度的污染，對(duì)庫(kù)區(qū)水質(zhì)影響較大?；谠摵佣蔚乃|(zhì)改善需求，可對(duì)匯入庫(kù)區(qū)內(nèi)的各支流河段采用人工濕地系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)凈化;對(duì)庫(kù)區(qū)周邊可實(shí)施岸帶生態(tài)防護(hù)工程，如構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸，阻隔面源污染;對(duì)庫(kù)區(qū)內(nèi)水質(zhì)，可通過(guò)在庫(kù)尾構(gòu)建具有凈化功能的水生植物系統(tǒng)，包括挺水植物、漂葉植物及沉水植物，同時(shí)在庫(kù)區(qū)內(nèi)種植大量沉水植物，對(duì)水中污染物進(jìn)行吸收、降解，達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。通過(guò)實(shí)地調(diào)查，適宜山西省氣候條件且具有明顯凈化功能的水生植物有蘆葦、香蒲、黃花鳶尾、水蔥、美人蕉、花葉蘆竹、千屈菜、黑藻、褐藻、伊樂(lè)藻、菹草、荇菜、狐尾藻、金魚藻等，可根據(jù)實(shí)際情況搭配選擇。

（二）中游納污區(qū)河段

該區(qū)域修復(fù)需求為河流空間恢復(fù)、水質(zhì)凈化及河流生境恢復(fù)。該河段受人類活動(dòng)干擾較大，流經(jīng)農(nóng)村區(qū)域的河段，農(nóng)田及垃圾侵占河道問(wèn)題較突出，而城市河段則普遍存在道路及各類建筑侵占河道的現(xiàn)象。因此，需對(duì)河道范圍內(nèi)的農(nóng)田、垃圾及各類違章建筑實(shí)施退出、清理，保障河流足夠的生態(tài)空間，恢復(fù)河流形態(tài)的多樣化。同時(shí)，該河段水質(zhì)污染負(fù)荷較重，黑臭水體居多。基于河流污染成因及特點(diǎn)，可按控源截污、內(nèi)源治理、水源補(bǔ)給及河道水體污染綜合治理的思路消除河道黑臭，改善水質(zhì)?！翱卦唇匚邸敝饕槍?duì)入河的點(diǎn)源及面源污染。該河段存在的點(diǎn)源類型包括分散點(diǎn)源和集中排放源。分散點(diǎn)源治理技術(shù)可選擇截污納管和河岸帶阻控技術(shù)。其中，河岸帶阻控技術(shù)主要針對(duì)無(wú)法納入污水收集系統(tǒng)的排放源，可通過(guò)原位凈化處理后達(dá)標(biāo)排放。目前應(yīng)用較多的技術(shù)有常規(guī)污水二級(jí)處理+人工濕地系統(tǒng)和地埋式一體化設(shè)備，如生物凈化槽等。集中排放源主要指處理后的工業(yè)廢水或城鎮(zhèn)污水廠尾水，也可經(jīng)原位深度凈化處理后排河，如人工濕地處理系統(tǒng)、生態(tài)塘系統(tǒng)、生物接觸氧化技術(shù)等均可達(dá)到治理效果。面源污染主要為經(jīng)雨水徑流匯入河道的各類污染源，可結(jié)合初期雨水控制技術(shù)和生態(tài)護(hù)岸技術(shù)等實(shí)現(xiàn)面源污染阻控。其中，初期雨水控制技術(shù)可選用人工濕地處理技術(shù)、下凹式綠地調(diào)蓄和凈化技術(shù)、生態(tài)濾岸技術(shù)、梯級(jí)生態(tài)阻控技術(shù)等。內(nèi)源治理主要針對(duì)污染底泥，應(yīng)用較多的技術(shù)有底泥生態(tài)疏浚、原位覆蓋污染控制技術(shù)、底泥生物修復(fù)技術(shù)等。其中，底泥生態(tài)疏浚是目前城市河道內(nèi)源治理普遍采用的及時(shí)，主要針對(duì)河流的污染底泥沉積層，通過(guò)底泥的疏挖將污染物質(zhì)移出水體，清除內(nèi)源污染，改善水生態(tài)循環(huán)，并為水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)創(chuàng)造條件。河道水體凈化以原位就地凈化為主，適宜流量小且污染嚴(yán)重的河段。目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較多的河道水體原位治理技術(shù)主要包括河道曝氣復(fù)氧、生物接觸氧化、河流濕地系統(tǒng)、生態(tài)浮島等。基于本河段的污染特點(diǎn)，通過(guò)技術(shù)比選，人工曝氣復(fù)氧技術(shù)、生物制劑原位凈化技術(shù)、河流濕地系統(tǒng)、生態(tài)浮島技術(shù)及外源優(yōu)化調(diào)水技術(shù)比較適于山西省中游河段的重污染水體治理。其中，外源優(yōu)化調(diào)水技術(shù)除采用跨河調(diào)水外，可充分利用城市污水處理廠中水及雨水進(jìn)行水源補(bǔ)給。流經(jīng)農(nóng)村區(qū)域的河段，在水質(zhì)改善的基礎(chǔ)上，以河流水生態(tài)系統(tǒng)自修復(fù)為主。而城市區(qū)域的河段，可對(duì)其岸帶和基底進(jìn)行生態(tài)化改造，如構(gòu)建近自然型生態(tài)駁岸、河底鋪設(shè)卵石等方式改善河流生境，然后通過(guò)恢復(fù)水生植物、水生動(dòng)物逐步恢復(fù)河流的生態(tài)功能。

（三）中游城市景觀河段、縣城下游至入河口緩沖區(qū)河段

修復(fù)需求為水源補(bǔ)給、水體自凈能力恢復(fù)、生態(tài)護(hù)岸構(gòu)建及水生生物多樣性恢復(fù)等。針對(duì)水源不足的問(wèn)題，除引水補(bǔ)給外，可對(duì)雨水進(jìn)行收集、凈化處理后回補(bǔ)河道?？刹捎蒙锝佑|氧化技術(shù)或人工濕地處理技術(shù)沿河岸構(gòu)建帶狀凈化系統(tǒng)，達(dá)到面源污染治理和水源補(bǔ)給的作用。對(duì)于河道水質(zhì)改善，可選擇河道復(fù)氧技術(shù)、水生植物強(qiáng)化凈化技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)對(duì)景觀水體進(jìn)行水質(zhì)凈化。生態(tài)護(hù)岸建設(shè)主要是針對(duì)現(xiàn)有的硬質(zhì)化直立岸堤進(jìn)行生態(tài)化設(shè)計(jì)、改造?；谏轿魇〕鞘芯坝^河道岸帶硬質(zhì)化的問(wèn)題，生態(tài)護(hù)岸的構(gòu)建需依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)城市區(qū)段普遍存在的直立岸堤，可采用近自然岸堤、生態(tài)混凝土、石籠護(hù)岸、柵欄護(hù)岸及藤蔓植物仿自然等技術(shù)對(duì)濱岸帶進(jìn)行生態(tài)化改造，強(qiáng)化岸帶的污染治理阻控效果，同時(shí)增加親水平臺(tái)的設(shè)計(jì)元素。水生生物多樣性恢復(fù)主要是在水質(zhì)改善的基礎(chǔ)上，通過(guò)人工輔助的手段快速恢復(fù)該河段的水生生態(tài)系統(tǒng)，主要包括水生植物和水生動(dòng)物的恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)的自平衡。水生植物恢復(fù)首選是先鋒物種。基于適應(yīng)性、本土性、強(qiáng)凈化能力及可操作性原則，在廣泛調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合原有水生生物種類，進(jìn)行先鋒物種的選擇。其次是群落配置?？赏ㄟ^(guò)人為設(shè)計(jì)，根據(jù)環(huán)境條件和群落特性，按一定的比例，在空間、時(shí)間上布置植物群落。水生動(dòng)物恢復(fù)主要是根據(jù)河流生態(tài)恢復(fù)的需要，人工引入貝類、螺類等底棲動(dòng)物和魚類等進(jìn)行恢復(fù)。上游水質(zhì)改善后，縣城下游植入河口緩沖區(qū)河段的污染負(fù)荷降低，依靠水體自凈能力，河流生態(tài)系統(tǒng)可逐步恢復(fù)健康。該河段亦可適當(dāng)增加一些水生凈化植物，強(qiáng)化河流的自凈能力。

六、研究小結(jié)

在流域污染綜合治理的思路下，針對(duì)山西省河流各河段存在的水生態(tài)問(wèn)題，提出適宜的治理措施，從上游到下游構(gòu)建全流域的水生態(tài)修復(fù)治理技術(shù)體系，包括河流形態(tài)和空間恢復(fù)、河流水質(zhì)凈化、河流生境改善及生態(tài)護(hù)岸構(gòu)建等。通過(guò)典型河流水生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系的構(gòu)建，為全省河流水生態(tài)修復(fù)工作提供技術(shù)指導(dǎo)。

[基金項(xiàng)目：本文為山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（社會(huì)發(fā)展方面201703D321002）：山西典型河流水生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究;山西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（社會(huì)發(fā)展方面201903D311004）：山西省典型河流水生態(tài)環(huán)境治理與修復(fù)技術(shù)研究成果。]

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（作者單位：朱文濤，喬曉榮，齊朔風(fēng)，山西新科聯(lián)環(huán)境技術(shù)有限公司 山西太原 030031;董靜，孫一鳴，太原理工大學(xué) 山西太原? 030024）

[作者簡(jiǎn)介：朱文濤，山西新科聯(lián)環(huán)境技術(shù)有限公司工程師，碩士，主要從事河流生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究及相關(guān)工作;董靜（通訊作者），太原理工大學(xué)講師，博士，主要從事河流生態(tài)環(huán)境修復(fù)、生態(tài)環(huán)境用水安全、污染環(huán)境的生物修復(fù)等方面的研究;孫一鳴，太原理工大學(xué)環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院科研助理，碩士，研究方向?yàn)樗乃Y源;喬曉榮，山西新科聯(lián)環(huán)境技術(shù)有限公司高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)楹恿魃鷳B(tài)修復(fù);齊朔風(fēng)，山西新科聯(lián)環(huán)境技術(shù)有限公司工程師，碩士，研究方向?yàn)楹恿魃鷳B(tài)修復(fù)。]

（責(zé)編：賈偉）