水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用與探索

楊金紅

（南京澤潤(rùn)生態(tài)環(huán)境有限公司，江蘇 南京 211800）

當(dāng)前，由于各種污染因素的影響，我國(guó)的水生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重污染。例如，一些污染嚴(yán)重的河道，河水又臭又刺鼻，給周?chē)h(huán)境造成了嚴(yán)重影響；還有一些湖泊，由于水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，出現(xiàn)了藍(lán)藻水華現(xiàn)象。因此，非常有必要采取相應(yīng)措施對(duì)河道水體進(jìn)行修復(fù)，以確保人們的生活環(huán)境綠色無(wú)污染。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，各種污水治理技術(shù)被廣泛應(yīng)用。其中，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)因投入成本較低等優(yōu)點(diǎn)，已成為環(huán)境保護(hù)中最常用的技術(shù)之一。因此，為了保障我國(guó)水生態(tài)修復(fù)的質(zhì)量，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)水生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和研究，從而使該技術(shù)在河道治理中得到更廣泛的應(yīng)用。

1 水生態(tài)修復(fù)的概念

生態(tài)系統(tǒng)的組成非常復(fù)雜，主要是由生產(chǎn)者、消費(fèi)者以及分解者組成。而對(duì)于水生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一個(gè)完整的系統(tǒng)需要一些水生植物群落和水生植物。另外，為了及時(shí)消化這些水生動(dòng)植物死亡后產(chǎn)生的有機(jī)物，以及防止腐化后的有機(jī)物對(duì)水生態(tài)環(huán)境造成污染，就需要具備足夠數(shù)量的微生物以及原生動(dòng)物。在水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，相關(guān)人員需根據(jù)植物和微生物的生長(zhǎng)需要，為其提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，從而培養(yǎng)出某些特定種類(lèi)的植物以及微生物。同時(shí)，通過(guò)這些植物和微生物正常發(fā)揮的生理功能，促使水體中的一些污染物被機(jī)體吸收和轉(zhuǎn)化，從而減少甚至完全消除水體中的污染物[1]。這樣既能有效改善生物的生存環(huán)境，又能達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，要想減輕甚至消除河水污染，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)水污染的成因，傳播途徑以及最終的結(jié)果進(jìn)行深入了解。而要想從源頭上進(jìn)行有效治理，可通過(guò)頒布法規(guī)政策來(lái)控制河流或湖泊周?chē)奈廴驹?，如限制生產(chǎn)企業(yè)的廢水和居民生活污水的排放。在實(shí)際工作中，只有采取合理的措施對(duì)這些污染源進(jìn)行有效控制，才能運(yùn)用水生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)河流水質(zhì)進(jìn)行有效修復(fù)，從而也能防止水污染的再次發(fā)生，并保障水污染的治理效果[2]。

2 水生生物基礎(chǔ)性修復(fù)技術(shù)

2.1 微生物強(qiáng)化凈化

在實(shí)際應(yīng)用中，由于微生物強(qiáng)化凈化技術(shù)具備一系列特點(diǎn)和應(yīng)用效果，所以，技術(shù)人員普遍將該技術(shù)應(yīng)用于水處理的微生物修復(fù)中。該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際實(shí)施過(guò)程操作相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)技能要求也相對(duì)較低，只需根據(jù)河流或湖泊的實(shí)際污染情況向其中投入特定劑量的微生物促生劑即可。通過(guò)這些促生劑的作用，可在被污染的水體中產(chǎn)生大量特定的微生物種，然后通過(guò)這些微生物種的正常發(fā)揮作用，來(lái)分解吸收河流中的污染物，以達(dá)到改善水質(zhì)的目的[3]。同時(shí)，為了有效保證河流污染的治理效果，還可以結(jié)合水體中污染物的類(lèi)型采用生物膜技術(shù)進(jìn)行有效治理。此外，還有生物促生長(zhǎng)技術(shù)，該技術(shù)主要是為微生物或植物或其他類(lèi)型的有機(jī)體提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，使其在水中大量繁殖，通過(guò)其生理作用對(duì)水體中造成水體污染的物質(zhì)進(jìn)行消化分解，從而達(dá)到控制環(huán)境污染，保障水生態(tài)環(huán)境良好恢復(fù)的最終目標(biāo)。

2.2 水生植物凈化

一些特定品種的水生植物在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，可以對(duì)水體中的一些污染物進(jìn)行吸收降解，擁有極強(qiáng)大的自我凈化功能。人們?cè)诮?jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索后，發(fā)現(xiàn)了這些特定種類(lèi)的植物并開(kāi)始進(jìn)行深入研究，主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室栽培以及一系列實(shí)驗(yàn)確定這些水生植物所特有的凈化能力，然后進(jìn)行大量培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)成功后，就將這些植物種植在受到污染的水域當(dāng)中，從而降解水域中的污染物。這種技術(shù)就稱之為水生植物凈化法。應(yīng)用該技術(shù)既可以全面保障污水凈化的實(shí)際效果，又有效減少了水生態(tài)環(huán)境的污染負(fù)荷。但在該技術(shù)使用過(guò)程中需要注意的是，無(wú)論是何種類(lèi)型的植物對(duì)于生存環(huán)境都有一定的要求，即使是生存能力最強(qiáng)大的植物在超過(guò)其承受極限的污水中也無(wú)法保障是否能夠存活。因此，對(duì)一些污染嚴(yán)重甚至已經(jīng)發(fā)出惡臭氣味的河道來(lái)說(shuō)，為了保障該技術(shù)的應(yīng)用效果，必須使更多的水生植物得以生存，所以，就要根據(jù)造成河流污染的污染物的特性，相對(duì)應(yīng)的選擇一些能在這類(lèi)污水中生存的植物品種。并且，還要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培育，確保其生存能力能滿足水質(zhì)凈化的要求，才能將這些植物投放到河流中，以保障水質(zhì)凈化的效果。

經(jīng)過(guò)多年的研發(fā)和應(yīng)用，已有多種水生植物修復(fù)技術(shù)。這些修復(fù)技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但要想有效保障各類(lèi)植物凈化技術(shù)的應(yīng)用效果，研究人員必須要對(duì)造成水體污染的污染物進(jìn)行全面研究，然后有針對(duì)性地選擇水生植物修復(fù)技術(shù)。當(dāng)前，以水生植物為主的修復(fù)技術(shù)主要有生態(tài)浮床、生態(tài)浮島、人工濕地以及氧化塘等。在實(shí)際應(yīng)用中，這些技術(shù)已相對(duì)完善，可有效保障水質(zhì)的修復(fù)效果。其中，生態(tài)浮島如圖1所示。

圖1 生態(tài)浮島

3 生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用重點(diǎn)

3.1 合理配置植物種類(lèi)

在實(shí)際的河道治理過(guò)程中，要結(jié)合河道污染的嚴(yán)重程度以及污染類(lèi)型，再根據(jù)不同植物的生長(zhǎng)特征和凈化范圍來(lái)合理配置植物種類(lèi)。因此，合理地選擇植物類(lèi)型，可以使生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到事半功倍的效果。由于不同植物適應(yīng)不同類(lèi)型的土質(zhì)，所以在其生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)養(yǎng)分的需求也不同。此外，水生植物對(duì)受污染的河水適應(yīng)性也各不相同，所以，在應(yīng)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)河道進(jìn)行治理時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員要針對(duì)河流污染的實(shí)際情況進(jìn)行深入探究，然后再選擇合理的植物對(duì)河道進(jìn)行有效治理，從而保障污染河道的治理效果。

3.2 建設(shè)多樣性河流

一般情況下，會(huì)通過(guò)特定的技術(shù)手法使各條河流實(shí)現(xiàn)橫向以及縱向連通，以此保障河流的多樣性。且隨著河流多樣化以及長(zhǎng)度的增加，流速的加快會(huì)減少岸坡和河床材料硬化的情況。而使用特定的機(jī)械裝置將河流水平連接起來(lái)，可以保持河流彎曲的形狀；再借助一定的技術(shù)還可將河流建設(shè)為有護(hù)坡地基主河槽的復(fù)合斷面狀態(tài)。而在一些有護(hù)岸的地區(qū)，為了保障實(shí)際施工質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)地貌的特征選用具有透水岸坡形式的防護(hù)結(jié)構(gòu)，以此保障河流的防護(hù)效果。此外，在保護(hù)河流水質(zhì)的過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合流體力學(xué)的相關(guān)內(nèi)容以及其他學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，合理利用一些植物和其他類(lèi)型的天然材料，有效保護(hù)河流邊坡。例如木樁、水蔥、蘆薈、柳樹(shù)等都可以起到保護(hù)河岸的作用。

3.3 營(yíng)造生物群落多樣性

通常，生態(tài)系統(tǒng)本身具有一定的抵擋外界破壞的能力，而通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的自我凈化能力還可以合理減少水中的一些污染物。一般而言，生態(tài)系統(tǒng)中的生物類(lèi)型越豐富，各環(huán)節(jié)物種數(shù)量越多，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性就越強(qiáng)，抵擋外界影響的能力也就越大。而對(duì)于水質(zhì)修復(fù)工作來(lái)說(shuō)，當(dāng)水體中生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性足夠強(qiáng)大時(shí)，水體的自凈能力也會(huì)加大。根據(jù)這一特性，相關(guān)技術(shù)人員為了有效保障河道的水質(zhì)，應(yīng)充分利用生態(tài)系統(tǒng)的這一優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合各地區(qū)水體內(nèi)生物群落的實(shí)際特征，來(lái)合理的延長(zhǎng)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，從而使河道的物種多樣性得到有效保障，并以此提高水體的自我凈化能力。例如，泰興經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)團(tuán)結(jié)河等六條河生態(tài)修復(fù)工程在實(shí)際修復(fù)的過(guò)程當(dāng)中，就根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的理論，通過(guò)在緩流受污染水體環(huán)境下種植水生植物，投放水生動(dòng)物，構(gòu)建了成熟的水下生態(tài)自凈循環(huán)系統(tǒng)。具體流程如下：

（1）團(tuán)結(jié)河、通江河、豐產(chǎn)河、區(qū)內(nèi)河、排澇河A結(jié)合河道深度和水下生長(zhǎng)環(huán)境，滿河道種植沉水植物；

（2）排澇河B沿緩坡根據(jù)水深逐步恢復(fù)挺水植物、浮葉植物和沉水植物；

（3）對(duì)水質(zhì)較差的通江河和區(qū)內(nèi)河，利用生態(tài)浮床并配合生物填料進(jìn)行水環(huán)境改善；

（4）在沉水植物種植之前，投放適量肉食性魚(yú)類(lèi)，如烏鱧等，以減少草食性魚(yú)類(lèi)；

（5）在水環(huán)境改善后期，投放一定量的底棲生物，如河蜆、環(huán)棱螺、無(wú)齒蚌和日本沼蝦等，以構(gòu)建穩(wěn)定完整的生態(tài)系統(tǒng)。具體情況如圖2所示。

圖2 營(yíng)造生物群落多樣性

3.4 布置人工濕地

一般情況下，不同地區(qū)的河道形狀及其大致走向，或河床的地質(zhì)以及河道中蘊(yùn)含的物質(zhì)類(lèi)型都有著非常明顯的區(qū)別。因此，為了保障這些河流水質(zhì)能滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)這些河流的特征以及分布情況等內(nèi)容進(jìn)行充分調(diào)查和掌握，并順著河流在合適的區(qū)域內(nèi)布置一定規(guī)模的人工濕地。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)人工濕地特有的作用可對(duì)水體中含有的污染物進(jìn)行消化吸收，從而使河道水質(zhì)以及動(dòng)植物系統(tǒng)得到有效恢復(fù)。所以，人工濕地的合理化布置對(duì)于水生態(tài)修復(fù)工作有著非常重要的意義，并且人工濕地還可以對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)起到良好的推動(dòng)作用。

在構(gòu)建人工濕地的過(guò)程中，為了保障濕地的建設(shè)效果，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)河道的實(shí)際情況進(jìn)行充分調(diào)查，然后在適當(dāng)?shù)乃痪€上建設(shè)起自然生態(tài)濕地小島。當(dāng)濕地小島建設(shè)完成，且足夠穩(wěn)定后，可以在小島上有針對(duì)性地培養(yǎng)一些具有強(qiáng)大凈化效果的植物。除此之外，為了滿足人們對(duì)美的需求，這些植物要有足夠的觀賞性。同時(shí)，在濕地小島上還可以根據(jù)其實(shí)際形狀以及地質(zhì)特征合理的放置一些天然的石頭，可將小島與陸地通過(guò)木橋進(jìn)行連接，進(jìn)而使?jié)竦匦u形成水陸環(huán)繞的效果。這樣既可以充分保障濕地小島的凈化能力，也可以保障其具有良好的觀賞性，同時(shí)，還有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.5 加大政府扶持力度

在河道的實(shí)際治理過(guò)程中，各地區(qū)政府應(yīng)積極行動(dòng)起來(lái)，要充分認(rèn)識(shí)到恢復(fù)河道水生態(tài)的重要性，更要認(rèn)識(shí)到水生態(tài)恢復(fù)對(duì)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展所具有的重要意義。在日常工作中，一定要結(jié)合各地區(qū)的實(shí)際情況以及河道的污染情況，來(lái)采取一些科學(xué)合理的技術(shù)手段對(duì)生河道生態(tài)進(jìn)行有效修復(fù)。同時(shí)，為了保障修復(fù)效果，應(yīng)對(duì)該項(xiàng)工作給予一些政策性上的支持，如給予河道生態(tài)修復(fù)工程足夠的資金支持。此外，還要結(jié)合各地區(qū)的特定情況加大水上建設(shè)的推行力度，不僅要在一些基礎(chǔ)項(xiàng)目上給予足夠的支持，還要扶持一些科研單位的研究項(xiàng)目，從而消除河道水生態(tài)修復(fù)建設(shè)科研立項(xiàng)的后顧之憂。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中有著非常強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，可有效保障水資源的質(zhì)量，是修復(fù)水體的一項(xiàng)重要技術(shù)。通過(guò)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的合理應(yīng)用不僅可以幫助水生物創(chuàng)造一個(gè)適合良好的生存空間，還可以對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)，從而使水環(huán)境可以持續(xù)、健康發(fā)展。