多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道水環(huán)境治理工程中的應(yīng)用
——以鹽倉(cāng)大河流域應(yīng)用項(xiàng)目為例

岳冬梅

（上海澄徹水環(huán)境工程有限公司，上海 201700）

目前，鹽倉(cāng)大河流域河道存在水質(zhì)惡化、生態(tài)退化、景觀缺失等嚴(yán)重生態(tài)問題，河道水環(huán)境治理迫在眉睫。隨著鹽倉(cāng)大河流域水生態(tài)綜合治理項(xiàng)目的開展，多元化河道水環(huán)境治理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有效應(yīng)用。

1 基于多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的河道治理模式

多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)是一種綜合環(huán)境治理技術(shù)，通過對(duì)多方位集成生態(tài)修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)水環(huán)境的長(zhǎng)效治理和統(tǒng)籌管理，以達(dá)到水體治理的綜合目的?；诙喾轿簧鷳B(tài)修復(fù)技術(shù)的河道治理模式是通過攔截河道污染，控制河道內(nèi)源污染，同時(shí)采取相應(yīng)的人工凈化措施，最大限度發(fā)揮水體自凈功能，以實(shí)現(xiàn)河道水環(huán)境治理目標(biāo)。

具體來說，基于多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的河道治理模式主要涉及3 個(gè)方面。一是河道外源污染治理，主要包括生物凈化、曝氣復(fù)氧工程、生物接觸吸附氧化等；二是原位水生態(tài)修復(fù)，通過采取多種措施實(shí)現(xiàn)對(duì)水生態(tài)的深度凈化，主要包括水底改善工程、植菌共生系統(tǒng)、水生動(dòng)物系統(tǒng)等；三是水體自凈，主要包括水體植物生態(tài)修復(fù)和水體動(dòng)物生態(tài)修復(fù)。相較于傳統(tǒng)的河道水生態(tài)治理模式，基于多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的河道治理模式具有控制外源污染、深度凈化內(nèi)源污染、改善水環(huán)境、提高水體抗污能力、修復(fù)河道水生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)景觀、美化河道的優(yōu)勢(shì)。

2 鹽倉(cāng)大河流域水生態(tài)綜合治理項(xiàng)目的多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用

林家支河是鹽倉(cāng)大河支流，位于舟山市定海區(qū)鹽倉(cāng)街道，全長(zhǎng)為3 000 m，寬為9 ～13 m，水域總面積約為3 萬m，河底為軟質(zhì)河床，兩岸以垂直硬質(zhì)駁岸為主。目前，河道水體整體呈黃褐色，且河道水面受兩岸落葉喬木影響，落葉漂浮現(xiàn)象嚴(yán)重；部分區(qū)域油污現(xiàn)象嚴(yán)重，部分駁岸和岸邊綠化遭到破壞，河道沿岸出現(xiàn)裸露地表，導(dǎo)致水體景觀與生態(tài)功能下降。

晴雨條件下，選取不同檢測(cè)點(diǎn)對(duì)林家支河上下游水體水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，采樣點(diǎn)1 ～4 分別為河道入水口、排水口、洗衣臺(tái)、河道出水口。水質(zhì)檢測(cè)情況如表1所示。主要檢測(cè)指標(biāo)有溶解氧、氨氮（NH-N）、總磷（TP）和透明度。

由表1 可知，林家支河河道水體水質(zhì)在晴天基本上可達(dá)到地表水Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，上下游河段部分可達(dá)到地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；雨天河道水體水質(zhì)明顯比晴天更差，基本為地表水劣Ⅴ類水質(zhì)，表明河道承受較為嚴(yán)重的地表徑流污染；林家支河上下游水體水質(zhì)整體優(yōu)于中間河段水體水質(zhì)，表明中游河段存在水體污染情況，其水體有一定自凈能力，下游河段水質(zhì)有變好的趨勢(shì)。

表1 林家支河上下游水體水質(zhì)

通過對(duì)林家支河污染情況及周邊環(huán)境的調(diào)查和分析，筆者發(fā)現(xiàn)，中游河段污染主要為油污污染，且周邊地塊有農(nóng)田、居住用地、施工用地，整體硬化程度較高，雨天地面污染物會(huì)隨著雨水通過排水口匯入河道，造成嚴(yán)重的地表徑流污染。林家支河周邊水系的調(diào)查結(jié)果如表2所示，其水質(zhì)較差，容易對(duì)林家支河造成嚴(yán)重的污染。河道外源污染主要為周邊居民生活污染，廁所出水、洗滌用水等生活污水直接排入河道，河岸邊設(shè)有居民洗衣臺(tái)，洗滌污水直接排入河道，造成嚴(yán)重污染，另外還有養(yǎng)殖污染。外源污染來源多樣，加大水體污染負(fù)荷，加快水體富營(yíng)養(yǎng)化。

表2 林家支河周邊水系水質(zhì)現(xiàn)狀

根據(jù)林家支河現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果，確定采用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行河道水環(huán)境治理，優(yōu)化生態(tài)修復(fù)技術(shù)組合，提出外源污染初步凈化、原位水生態(tài)系統(tǒng)深度凈化、通過水質(zhì)凈化與景觀提升提高水體自凈能力的治理思路。

2.1 外源污染初步凈化工程

河道外源污染主要涉及排水口、外河道、河岸居民洗衣臺(tái)等，采用初步凈化工程使水體初步凈化，并達(dá)到地表水Ⅴ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

以排水口污水初步凈化為例，主要采用生物接觸吸附氧化技術(shù)。一是管道曝氣。該系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)和微孔布?xì)夤艿罉?gòu)成，通過鼓風(fēng)機(jī)向微孔布?xì)夤艿浪蜌?，空氣穿過微小空洞以氣泡形式進(jìn)入水中，增加河道水體溶解氧，同時(shí)形成水流旋轉(zhuǎn)與上下流動(dòng)，增加水體循環(huán)，實(shí)現(xiàn)上層富氧水向下層帶入，促進(jìn)下層有機(jī)物降解。管道曝氣充氧效率較高，可保持在25%～35%。二是攔水圍隔。利用鋼管樁、高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜組成攔水圍隔，選用1.0 mm HDPE 防滲膜，材料為優(yōu)質(zhì)聚乙烯原生樹脂，厚度為1.0 mm，密度≥0.94 g/m，拉伸屈服強(qiáng)度≥15 N/mm，拉伸斷裂強(qiáng)度≥27 N/mm，屈服伸長(zhǎng)率≥12%，斷裂伸長(zhǎng)率≥700%，直角撕裂負(fù)荷≥125 N，抗穿刺強(qiáng)度≥320 N。此外，根據(jù)實(shí)際情況，綜合運(yùn)用框架浮床、生物凈化柱、河道自動(dòng)水處理生化反應(yīng)器等對(duì)排水口污水進(jìn)行初步凈化。經(jīng)過外源污染初步凈化工程凈化，排水口水質(zhì)NH-N、TP 去除率分別達(dá)到50%、33%，具有顯著的初步凈化效果。

2.2 原位水生態(tài)系統(tǒng)深度凈化工程

針對(duì)河道內(nèi)源污染，采用原位水生態(tài)系統(tǒng)深度凈化工程，主要通過實(shí)施水底改善工程、建立植菌共生系統(tǒng)和水生動(dòng)物系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)河道水環(huán)境的深度凈化。

2.2.1 水底改善工程

一是運(yùn)用底質(zhì)改良劑對(duì)河道底質(zhì)進(jìn)行改良，通過中和底泥中的有機(jī)酸，有效降解底質(zhì)氨氮等污染物質(zhì)，同時(shí)增強(qiáng)河底氧化性。二是潑灑水質(zhì)改良劑，利用微生物菌群在生長(zhǎng)中產(chǎn)生的有益物質(zhì)互為生長(zhǎng)基質(zhì)并能夠?qū)崿F(xiàn)共生增殖的優(yōu)勢(shì)，合理搭配菌群結(jié)構(gòu)，從而有效降解水中有害物質(zhì)，增加溶解氧，穩(wěn)定水體pH，改善水質(zhì)。

2.2.2 建立植菌共生系統(tǒng)

一是建立沉水植物系統(tǒng)。林家支河水體透明度較低，河道具有一定行洪功能，水流速度較快，因此選擇具有較強(qiáng)根系固著能力、植株較高、生命力旺盛的沉水植物，如黑藻、伊樂藻等。二是建立微生物系統(tǒng)，水體中微生物數(shù)量及種群分布與水的類型、有機(jī)物含量、微生物拮抗作用等因素密切相關(guān)，微生物可以有效調(diào)節(jié)水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，降解污染物，實(shí)現(xiàn)水環(huán)境治理。

2.2.3 建立水生動(dòng)物系統(tǒng)

本工程河道水體流動(dòng)性較強(qiáng)，本身存在多種濾食性魚類、福壽螺等。因此，在構(gòu)建水生動(dòng)物系統(tǒng)時(shí)，要選用蚌類和魚類水生動(dòng)物。蚌類選擇三角帆蚌、褶紋冠蚌等，魚類選擇如青魚、烏鱧等。

2.3 建設(shè)水質(zhì)凈化和景觀提升工程，提高水體自凈能力

在水體水質(zhì)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，采取有效措施加強(qiáng)水質(zhì)凈化和景觀提升，能夠有效提高水體的自凈能力。在林家支河水體自凈能力提升環(huán)節(jié)，通過噴泉曝氣和搭建多功能凈化生態(tài)漂浮濕地，促進(jìn)局部水體交換，提升水體自凈能力。搭建多功能凈化生態(tài)漂浮濕地，是通過在水面種植植物，利用植物、微生物、動(dòng)物等的聯(lián)合作用，加強(qiáng)污染物循環(huán)轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到環(huán)境治理目標(biāo)。多功能凈化生態(tài)漂浮濕地結(jié)合人工濕地、植物修復(fù)、微生物修復(fù)等多種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠豐富河道生態(tài)環(huán)境功能，優(yōu)化河道景觀效果，在水質(zhì)凈化和景觀美化方面發(fā)揮重要作用。

3 結(jié)語

鹽倉(cāng)大河流域林家支河河道水生態(tài)綜合治理工程選用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，即外源污染初步凈化、原位水生態(tài)系統(tǒng)深度凈化、通過水質(zhì)凈化與景觀提升提高水體自凈能力的治理路徑，改善河道水生態(tài)環(huán)境，加快推進(jìn)河道水環(huán)境治理。治理后，林家支河河道水質(zhì)在正常情況下達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）的Ⅳ類水要求，氨氮、總磷的削減率均不小于20%，治理效果良好。由此可見，在河道水環(huán)境治理工程中，多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有顯著的應(yīng)用效果，適用性較強(qiáng)，應(yīng)用價(jià)值較高。