河道水環(huán)境治理中多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用探討

喬雯雯，李旭方，張少棟，羅憶涵

（平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 平頂山 467000）

我國(guó)工農(nóng)業(yè)的發(fā)展勢(shì)頭正猛，但河道的水質(zhì)惡化與景觀缺失及生態(tài)退化等問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重，河道水環(huán)境治理的必要性與重要性越發(fā)突出。隨著水生態(tài)綜合治理項(xiàng)目的不斷推進(jìn)，多元化河道水環(huán)境治理技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值得以充分體現(xiàn)，可通過(guò)綜合環(huán)境治理技術(shù)長(zhǎng)效治理與統(tǒng)籌管理水環(huán)境，以盡快達(dá)到水體治理的目的。

1 引起河道污染的因素分析

1.1 外源污染

在工農(nóng)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的背景下，我國(guó)的環(huán)境污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，對(duì)河道水環(huán)境的影響較大。城市污水排放與垃圾處理等方面的管理缺失，向河道排放未經(jīng)處理的污水，會(huì)直接污染河道的生態(tài)環(huán)境。城市的垃圾分類工程落實(shí)不到位，白色垃圾在雨水沖刷下進(jìn)入并污染河道，導(dǎo)致河道生態(tài)平衡的破壞，甚至產(chǎn)生刺激性氣味。水環(huán)境中的污染物不易溶解，促使河道的氧氣降低，從而進(jìn)一步破壞水體。

1.2 內(nèi)源污染

內(nèi)源污染對(duì)河道生態(tài)平衡破壞的影響因素不能忽視。水體中的植物在自我分解中，會(huì)釋放出各種有機(jī)物，會(huì)破壞水環(huán)境的土壤。河道內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)豐富，為水環(huán)境中藻類物質(zhì)的大量繁殖提供了便利，藻類植物漂浮在水面上，會(huì)隔絕空氣與水環(huán)境，促使河道內(nèi)部的污染加劇，甚至?xí)尫糯罅康男瘸魵怏w，對(duì)城市環(huán)境質(zhì)量的影響較大。

2 多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道治理中的意義

在河道水環(huán)境治理工程中運(yùn)用到的多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，屬于一種綜合水環(huán)境治理方式，在治理環(huán)節(jié)中運(yùn)用各種措施手段，可發(fā)揮優(yōu)勢(shì)協(xié)同效應(yīng)，有效清除河道底部堆積的底泥和河道內(nèi)的污染物質(zhì)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)可強(qiáng)化河道的自我凈化能力及水環(huán)境的自我修復(fù)能力，技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值較高，技術(shù)優(yōu)勢(shì)也是傳統(tǒng)河道水環(huán)境治理方式不能比擬的。生態(tài)修復(fù)多方位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)在以下幾方面：一是多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)立足于污染的根源，可有效規(guī)避外源污染物對(duì)河道水環(huán)境的侵入及破壞，可從源頭控制大型污染物質(zhì)隨陰雨流向河道內(nèi)部，減少污染物質(zhì)的侵入數(shù)量。二是可及時(shí)清理河道底部累積的淤泥，在清理淤泥的同時(shí)，進(jìn)一步凈化水體的水質(zhì)，以此降低河道內(nèi)的污染物質(zhì)密度，促使國(guó)家倡導(dǎo)的環(huán)保和綠色發(fā)展等政策方針得以高效落地。三是生態(tài)修復(fù)多方位技術(shù)有短期凈化污染程度深的水環(huán)境的功效，初步改善水環(huán)境的質(zhì)量，以此帶動(dòng)河道自凈化和抗污染等能力的加強(qiáng)。四是生態(tài)修復(fù)多方位技術(shù)可提高水體生態(tài)環(huán)境的凈化功能，維持水環(huán)境生態(tài)鏈的穩(wěn)定與平衡，隨著水生動(dòng)植物群落的不斷優(yōu)化，更利于構(gòu)建出完善的生態(tài)景觀。

3 多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)概述

3.1 外源污染控制

外源污染對(duì)河道水體環(huán)境生態(tài)破壞的影響較大，隨著外源污染物質(zhì)不斷積累，當(dāng)其超過(guò)河道水體自身的抗壓和凈化能力時(shí)，會(huì)促使河道的污染問(wèn)題陷入惡性循環(huán)，使污染控制與河道治理的難度隨之增大。因此，需加強(qiáng)對(duì)控制外源污染工作的重視，實(shí)現(xiàn)河道水體及周?chē)h(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改進(jìn)。相對(duì)于城市生活污水的排放，暴雨沖刷下去的泥沙污染程度更嚴(yán)重，有涉及范圍廣等特征，采取點(diǎn)源污染控制方法，無(wú)法滿足河道水環(huán)境治理的要求及標(biāo)準(zhǔn)，難以達(dá)到理想的控制效果。多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的手段多樣化，適用于對(duì)各種外源污染的控制情況，如自動(dòng)膜濾設(shè)備的應(yīng)用，可有效防治雨水對(duì)環(huán)境的污染。自動(dòng)膜濾設(shè)備依托成熟的過(guò)濾系統(tǒng)及折疊形式的過(guò)濾網(wǎng)膜，有控制大面積污染蔓延和一定的過(guò)水性能及解決水體堵塞問(wèn)題等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，可促使污染控制工作得以順利進(jìn)行，從而達(dá)到理想截?cái)辔廴镜男Ч＿^(guò)濾系統(tǒng)內(nèi)的貯水池裝置，借助雨水實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部的循環(huán)沖洗，以此減少污染物質(zhì)的堆積，確保過(guò)濾系統(tǒng)的使用成效、功能及壽命，更利于實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本的控制。通常在其雨水管網(wǎng)入河道口的末尾位置安裝雨水管網(wǎng)外截污過(guò)濾系統(tǒng)，有效利用駁岸生態(tài)滯留技術(shù)截?cái)辔廴疚镔|(zhì)進(jìn)入河道，減少雨水沖刷垃圾對(duì)河道水環(huán)境的污染與破壞。河岸有較強(qiáng)的滲透能力，可阻止雨水進(jìn)入河道內(nèi)部。以往的河道工程駁岸建設(shè)，主要發(fā)揮防洪等功用，隨著駁岸系統(tǒng)的逐步優(yōu)化，駁岸系統(tǒng)將雨水阻隔到地面的功用越來(lái)越突出，地表與雨水中的營(yíng)養(yǎng)物被地面上的植物吸收，水經(jīng)過(guò)多層的過(guò)濾與滲透進(jìn)入河道內(nèi)，尤其是生態(tài)駁岸的建設(shè)，構(gòu)建出生物走廊及生物的棲息場(chǎng)所，更利于促進(jìn)駁岸系統(tǒng)強(qiáng)化水體去污的凈化性能，以此恢復(fù)和維持并改善駁岸系統(tǒng)的生態(tài)性。滯留系統(tǒng)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了駁岸與水和陸地的有機(jī)整合，將植被作為能源與物質(zhì)轉(zhuǎn)化的媒介，由此構(gòu)建自然循環(huán)地帶，促使水體凈化的作用得以充分發(fā)揮[1]。

3.2 內(nèi)源污染控制

河道內(nèi)污染物的長(zhǎng)時(shí)間堆積，會(huì)在河道底部形成底泥，對(duì)水體及空氣和周?chē)h(huán)境的破壞較大，因此，需及時(shí)清除底泥。河道底泥中含有重金屬物質(zhì)和氮磷元素等多種污染成分，逐步向水體釋放污染成分。依托多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，發(fā)揮與物理治理等技術(shù)的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，可有效去除河道中的底泥污染，如通過(guò)機(jī)械設(shè)備挖掘河道底泥后，利用生物酶消化去除底泥中的污染物質(zhì)。內(nèi)源污染控制的意義突出，可減少污染程度，尤其是有效治理措施及技術(shù)的應(yīng)用，更利于推動(dòng)污染去除工作質(zhì)量和效率的穩(wěn)步提升，以此達(dá)到良好的河道凈化效果。通過(guò)機(jī)械設(shè)備挖掘與清除河道底泥，可減少河道底泥的存量，但機(jī)械清除底泥的成本高，更適用于小面積或污染程度高的河道污染治理。針對(duì)污染程度高和大面積的河道，可采取投放生物酶的生物治理技術(shù)，激活河道中微生物的活性，加快降解毒害性雜物。

3.3 水體自凈化

水體自凈化是指基于生物控制法，強(qiáng)化河道水體自然功能的技術(shù)手段，注重挺水植物和沉水植物及浮葉植物等水體植物凈化功能的發(fā)揮。隨著水體植物類型和數(shù)量的增多，可實(shí)現(xiàn)河道生態(tài)環(huán)境的有效改善，尤其是挺水植物與浮葉植物，借助其被大眾喜愛(ài)的外表特點(diǎn)，更利于強(qiáng)化河道環(huán)境的美觀度。但需注意對(duì)植物數(shù)量的把控，避免過(guò)多的植物會(huì)隔絕水體與外界空氣，促使河道水內(nèi)出現(xiàn)缺氧等問(wèn)題，以確保河道的水體質(zhì)量為前提。沉水植物可改善河道中各種生物的多樣性，確保河道水環(huán)境的生態(tài)平衡。從水體自凈化的作用入手分析，主要是指優(yōu)化與修復(fù)河道的自然生態(tài)，促使河道自我凈化能力得以充分發(fā)揮，并控制污染物超過(guò)河道水體自凈化的壓力及效率，實(shí)現(xiàn)河道水體中能源及資源的高效利用及良性循環(huán)。河道深水區(qū)域水下森林的構(gòu)建、淺水區(qū)域水下草皮的放置，更利于改善河道的水環(huán)境及景觀美化。水體自凈化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值較高，技術(shù)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾方面：一是沉水植物會(huì)吸收底泥中的影響物質(zhì)。二是通過(guò)河道水體反硝化及硝化速度的加快，更利于降低水體中的氮元素密度。三是實(shí)現(xiàn)水面懸浮物質(zhì)沉降率及底部物質(zhì)懸浮和底泥中氮磷物質(zhì)發(fā)散等方面的有效控制。四是有促進(jìn)氧氣釋放和加速光合作用等優(yōu)勢(shì)，可加快水體中的重金屬雜物和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的沉積速度。五是可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使沉水植物在生長(zhǎng)中會(huì)釋放酚類化合物，對(duì)藻類物質(zhì)的生長(zhǎng)有抑制作用。

3.4 人工凈化技術(shù)

雜質(zhì)污染河道水環(huán)境后，水環(huán)境生態(tài)平衡隨之被打破，如果不及時(shí)采取污染控制的有效措施進(jìn)行干預(yù)，會(huì)逐步擴(kuò)大污染范圍。而利用人工凈化措施手段，可快速深度凈化河道的水環(huán)境，強(qiáng)化河道水質(zhì)抵抗污染物質(zhì)影響的能力。如超微凈化處理的人工凈化手段，發(fā)揮了與液界面技術(shù)及大面積氣界面技術(shù)的優(yōu)勢(shì)協(xié)同效應(yīng)，可利用高壓混合氣水的通過(guò)形成微米氣泡，達(dá)到水體氧化和激活河道微生物活性的作用，從而可以深度降解河道水體中的藻類與氮磷元素及重金屬雜質(zhì)等，充分發(fā)揮水體生物的作用價(jià)值，使河道水體的潔凈度隨之提升。在河道水質(zhì)污染控制中運(yùn)用微米氧氣泡措施，可實(shí)現(xiàn)河道水體中重金屬元素的深度處理，有效改善水體的能見(jiàn)度。因此，治理重金屬含量過(guò)高的河道水體的污染，更適合采用超微凈化處理方式處理水環(huán)境中的污染物，解決水體的發(fā)綠污染等問(wèn)題[2]。

3.5 復(fù)合微生物菌劑

復(fù)合微生物菌劑可降解河道水體中的有機(jī)物，維持水質(zhì)的正常曝氣，從而實(shí)現(xiàn)水體中污染物質(zhì)的有效治理，降低河道水體的污染程度。復(fù)合微生物菌劑由光合細(xì)菌和放線菌等多種類型與不同特性的微生物組成，在水體中可快速形成具有強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)和快速發(fā)育繁衍的菌類群體，加速降解與吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)類物質(zhì)，從而減少水體中的污染物質(zhì)。復(fù)合微生物菌劑污染治理措施具有成本低和凈化效果理想等優(yōu)點(diǎn)，因而應(yīng)用價(jià)值較高。

3.6 植物修復(fù)

可采取栽培特殊植物的方式治理河道水體污染。植物修復(fù)的用途包括以下幾方面：一是植物轉(zhuǎn)換。發(fā)揮植物自身的新陳代謝功能，通過(guò)分解、吸收、合成等方式處理水體中的污染物質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化成為植物機(jī)體結(jié)構(gòu)或生長(zhǎng)所需的物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)治理水體污染的目的。如通過(guò)特殊基因突變的植物株型，還原、吸收并轉(zhuǎn)化處理水體中的三硝基甲苯等污染物質(zhì)。植物修復(fù)的能力及壓力，直接受河道水體中污染物濃度等因素的影響，需回收超過(guò)植物處理負(fù)荷及耐受性的植物，再通過(guò)種植與換品種等措施，不斷維持對(duì)水體的修復(fù)能力。在生物基因技術(shù)不斷優(yōu)化的帶動(dòng)下，逐步改進(jìn)特殊耐受性植物的性能，使其在河道水體污染治理領(lǐng)域的價(jià)值發(fā)揮的空間更廣。二是根系過(guò)濾。主要是發(fā)揮羽狀根系植物在水體中強(qiáng)烈吸收污染物的效用，達(dá)到水中污染物富集沉淀的目的。尤其含有放射性及重金屬和有機(jī)物等污染物的河道水體更適合運(yùn)用根系過(guò)濾治理措施，能夠達(dá)到預(yù)期的水環(huán)境污染治理效果。影響植物根系過(guò)濾作用發(fā)揮的因素較多，其中水體流動(dòng)性的影響因素不能忽視。因此，根系過(guò)濾治理措施更適用于河道局部水環(huán)境和較淺的湖泊及濕地系統(tǒng)等方面。半水生植物與水生植物有通過(guò)根系過(guò)濾原理凈化水質(zhì)的作用，如印度芥菜和寬葉香蒲等植物，水環(huán)境的凈化效果相對(duì)理想。三是植物萃取。主要是借助植物的根系吸收河道水體中的污染物質(zhì)，發(fā)揮植物機(jī)能的作用，并將吸收的污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移到植物的地上部分，再通過(guò)處理的植物地上部分去除富集的污染物。在含重金屬污染的水環(huán)境治理中，更適合采取植物萃取措施，但對(duì)植物種類的要求較高，需選用生長(zhǎng)速度快和吸收富集能力強(qiáng)、污染物耐受力強(qiáng)以及抗病蟲(chóng)害能力強(qiáng)的植物。但目前對(duì)超富集植物篩選方面的研究相對(duì)淺顯，需著重考慮以下幾方面問(wèn)題：一是豐富富集能力強(qiáng)植物的種類；二是選用生長(zhǎng)速度快且生長(zhǎng)適應(yīng)性強(qiáng)的富集植物，以達(dá)到理想的水體污染治理的效果，充分發(fā)揮植物萃取技術(shù)的效用。

3.7 動(dòng)物修復(fù)

該方式是借助以食浮游水生植物和草為主的魚(yú)等水生動(dòng)物，起到修復(fù)與凈化河道水體的作用。如以浮游植物和浮游動(dòng)物為食的普通魚(yú)類，可有效地清除水體中的浮游植物或浮游動(dòng)物。棲息在海底的動(dòng)物可清除水中的碎片，以此達(dá)到清潔水質(zhì)的作用。因此，需根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c水質(zhì)污染治理需求等情況，合理選擇養(yǎng)殖魚(yú)類等水生動(dòng)物，可達(dá)到改善水質(zhì)并提高觀賞價(jià)值及拓展生態(tài)綜合利用等效果。

4 恢復(fù)河道水環(huán)境的對(duì)策

4.1 構(gòu)建生態(tài)岸線

城市生態(tài)岸線的合理構(gòu)建，具有治理城市黑臭水等環(huán)境問(wèn)題的作用。在河道水環(huán)境治理工程中，河道護(hù)岸施工需根據(jù)施工圖的要求展開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量，記錄施工中的測(cè)量數(shù)據(jù)，并在施工中定期復(fù)核檢查測(cè)量數(shù)據(jù)，確保施工作業(yè)的順利進(jìn)行。在河道工程施工測(cè)量前，需充分把握與工程相關(guān)的測(cè)量資料，檢查建設(shè)方提交的水準(zhǔn)基點(diǎn)和樁位等指標(biāo)參數(shù)，并核對(duì)測(cè)量資料。同時(shí)，要測(cè)定并設(shè)置指定數(shù)量的位移及沉降的觀測(cè)點(diǎn)和永久控制點(diǎn)，便于定期展開(kāi)檢測(cè)。

4.2 利用新治理技術(shù)

河道水體污染的影響因素較多，污染程度多有不同，需要根據(jù)污染成因和集水區(qū)域，靈活運(yùn)用有效的污染治理技術(shù)。根據(jù)河道水體的污染程度，設(shè)置污排放截流閥與回收處理系統(tǒng)，并在河道周?chē)O(shè)置污水過(guò)濾網(wǎng)，進(jìn)一步從源頭上治理黑臭水等水體污染問(wèn)題。這不僅需要合理建設(shè)污水排污處理管道，還需加大城市污水排放的監(jiān)管力度。在河道水體污染治理方面，要加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，本著引進(jìn)來(lái)、走出去的原則，通過(guò)借鑒國(guó)內(nèi)外河道水體污染治理在方法和政策等方面的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，引入先進(jìn)的治理技術(shù)和觀念及手段等，不斷提高污染治理成效，如利用城市黑臭生態(tài)水體綜合治理技術(shù)，控制黑臭水體污染情況的惡化，積極推動(dòng)綠色城市建設(shè)的進(jìn)程。

4.3 合理運(yùn)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)

多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道水環(huán)境治理中的應(yīng)用價(jià)值突出，在修復(fù)水環(huán)境的生態(tài)平衡及改善水質(zhì)等方面的作用理想，可調(diào)節(jié)水體中的動(dòng)植物生長(zhǎng)，控制水體中微生物的不正常分解。在完善黑臭水治理體系的同時(shí)，根據(jù)污染治理的需要，合理運(yùn)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，定期監(jiān)測(cè)水環(huán)境的污染情況，以確保水體質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)。

4.4 強(qiáng)化政府職能

河道水環(huán)境治理及水資源的高效利用，是城市健康發(fā)展的基本保障，而政府需加強(qiáng)對(duì)河道水體污染治理工作展開(kāi)的重視，加大監(jiān)督管理的力度，積極助力水環(huán)境生態(tài)的改善。要合理制定并執(zhí)行黑臭水的統(tǒng)籌計(jì)劃，發(fā)揮國(guó)土和水利及環(huán)保等部門(mén)的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，使其能夠積極承擔(dān)自身的管理職責(zé)，高效落實(shí)治理黑臭水問(wèn)題的責(zé)任。還要加強(qiáng)黑臭水問(wèn)題等環(huán)境治理監(jiān)管工作的落實(shí)，并拓展投資渠道、籌資通道，有序展開(kāi)黑臭水的治理工作。如施行“河長(zhǎng)制”的治水政策，能夠積極推動(dòng)污染治理計(jì)劃的落地，為河道水體污染治理工作的展開(kāi)提供政策保障。各部門(mén)需積極響應(yīng)治水政策的號(hào)召，細(xì)化分配河道資源管理的責(zé)任與任務(wù)，并采取河道水體污染問(wèn)題專人負(fù)責(zé)管理的模式。根據(jù)治水政策的改革情況，盡快完善環(huán)境監(jiān)管及多生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究等方面的配套制度，確保河道水體污染治理工作的科學(xué)合理性，從而可以及時(shí)解決水體污染問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上，加大城市環(huán)境保護(hù)的宣傳力度，通過(guò)公益宣傳等活動(dòng)，強(qiáng)化居民愛(ài)護(hù)轄區(qū)河道水環(huán)境的意識(shí)，形成全員支持并配合轄區(qū)河道水環(huán)境污染治理工作展開(kāi)的良好氛圍，避免河道水體受外來(lái)水源的污染。同時(shí)，要廣泛收集群眾等社會(huì)各界力量對(duì)河道水環(huán)境治理工程推進(jìn)的意見(jiàn)和想法，靈活運(yùn)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)和政策保障措施進(jìn)行防治，不斷改善河道水環(huán)境的生態(tài)性，實(shí)現(xiàn)河道水體污染問(wèn)題的有效控制，進(jìn)一步促進(jìn)環(huán)保工作的有效落實(shí)[3]。

5 結(jié)語(yǔ)

生態(tài)修復(fù)多方位技術(shù)是指在修復(fù)工作中利用綜合體系的治理觀念及手段，發(fā)揮多種技術(shù)的協(xié)同作用，推動(dòng)水環(huán)境治理水平的穩(wěn)步提升。河道水環(huán)境的治理工作復(fù)雜繁瑣，水環(huán)境治理的目標(biāo)較高，需靈活運(yùn)用多方位環(huán)境修復(fù)技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)河道水體污染影響因素的有效把控。因此，要根據(jù)河道的生態(tài)特征等，合理設(shè)置河道修復(fù)方案，同時(shí)政府需加強(qiáng)政策支持，并引用先進(jìn)的修復(fù)方法和技術(shù)手段，以達(dá)到理想的水環(huán)境治理效果。