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

李 蕾

（貴州省地礦局第二工程勘察院有限公司，貴州 遵義 563000）

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過程中，部分河道水環(huán)境受到諸多因素的影響，出現(xiàn)較為嚴(yán)重的污染。只有加強(qiáng)河道水環(huán)境治理，才能提高人們的生活質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。而靈活應(yīng)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)可以優(yōu)化河道水環(huán)境治理，因此要深入研究該技術(shù)在河道水環(huán)境治理中的應(yīng)用。

1 多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)概述

多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)是指以綜合治理為基礎(chǔ)，利用多方位集成技術(shù)構(gòu)建長(zhǎng)期有效的水環(huán)境統(tǒng)籌治理機(jī)制與管理制度。該技術(shù)將外源污染控制與內(nèi)源污染控制相結(jié)合，通過人工凈化措施與水體自凈化功能共同達(dá)到河道水環(huán)境治理目標(biāo)[1]?？傊?，多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)具有綜合性，不僅可以減少河道水環(huán)境的污染物，也可以提高河道的納污能力。

2 多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用策略

2.1 控制外源污染

從實(shí)際情況來看，暴雨初期雨水水質(zhì)比生活污水水質(zhì)更差，會(huì)對(duì)河道水環(huán)境造成嚴(yán)重污染，所以只控制點(diǎn)源污染無法從根本上改善河道水環(huán)境。在應(yīng)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)做好外源污染控制。多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)在外源污染控制中應(yīng)用雨水原位自動(dòng)膜濾設(shè)施，可以通過超低壓膜過濾工藝進(jìn)行前處理與膜過濾，繼而去除雨水徑流中的各種污染物。同時(shí)，雨水原位自動(dòng)膜濾設(shè)施采用折疊式濾膜，可有效調(diào)整過濾面積，在截污的同時(shí)進(jìn)行過水。該過濾設(shè)施含有濾后水體儲(chǔ)存池，可以在暴雨過后對(duì)濾芯進(jìn)行自動(dòng)反沖洗，從而減少濾芯中的污染物，延長(zhǎng)濾芯的使用壽命，降低濾芯的維護(hù)成本。另外，部分雨水沒有排入雨水管網(wǎng)，而是直接進(jìn)入河道，所以需要通過多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)中的駁岸生態(tài)滯留系統(tǒng)增強(qiáng)河岸的可滲透性，從而減少流入受納水體的徑流量與污染負(fù)荷。傳統(tǒng)駁岸只注重水系水運(yùn)、防洪等功能，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，而生態(tài)駁岸利用自然材料構(gòu)建可滲透的水陸界面，不僅可以提高水環(huán)境的排污能力，也可以穩(wěn)定水土、涵養(yǎng)水源。因此，要構(gòu)建自然駁岸滯留系統(tǒng)，從而將水面、駁岸、陸地連接起來，通過各種植物間隙、孔洞促進(jìn)物質(zhì)與能量的交換并通過不同流速帶將空氣中的氧融入水中[2]。

2.2 控制內(nèi)源污染

外源污染進(jìn)入河道中會(huì)產(chǎn)生沉淀，進(jìn)而形成底泥污染。底泥屬于二次污染源，會(huì)對(duì)河流水質(zhì)造成嚴(yán)重影響。在外源污染得到有效控制的情況下，河道底泥中的重金屬以及氮磷也會(huì)重新釋放并進(jìn)入水體中，造成二次污染。河道水環(huán)境治理不僅需要進(jìn)行外源污染控制，也需要進(jìn)行內(nèi)源污染控制。其間應(yīng)將機(jī)械清淤與生物酶底泥修復(fù)等手段結(jié)合起來，從而提高控制效率。首先，機(jī)械清淤效率較高，可以改善河道水體與底泥的理化性質(zhì)，但成本較高，所以可以將其應(yīng)用在小面積、高污染負(fù)荷的河道底泥修復(fù)中。其次，生物酶底泥修復(fù)技術(shù)可以通過生物酶激活底泥原有微生物的活性，從而降解有毒有害污染物并改善底泥的理化性質(zhì)。同時(shí)，生物酶底泥修復(fù)技術(shù)的成本較低，所以可以將其應(yīng)用在大面積、低污染負(fù)荷的河道底泥修復(fù)中。

2.3 構(gòu)建人工凈化體系

當(dāng)外界污染物進(jìn)入河道，河道水環(huán)境處于失衡狀態(tài)時(shí)，要利用緊急應(yīng)對(duì)措施凈化水體，避免造成嚴(yán)重后果。多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的人工凈化體系可以提升河道的抗干擾能力，繼而減少河道水環(huán)境污染。這就需要靈活應(yīng)用超微凈化水處理技術(shù)。超微凈化水處理技術(shù)是一種氣、液相界面技術(shù)，可以通過超高壓氣水混合的方式產(chǎn)生大量的微米級(jí)與亞微米級(jí)氧氣泡，對(duì)河道水環(huán)境中的有機(jī)物進(jìn)行氧化處理，且可以去除水體中的黏附膠體、重金屬、氮磷等物質(zhì)[3]。所以，可以根據(jù)河道水環(huán)境的實(shí)際情況采用該技術(shù)。若河道水體屬于渾濁水體，就可以利用超微氣泡所攜帶的正電荷吸附和分離水體中的泥沙和膠體；若屬于發(fā)綠水體，就可以利用微米級(jí)氣泡去除水體中的藻類；若屬于黑臭水體，就可以利用超微氣泡在破裂與沉降過程中產(chǎn)生的羥基自由基，氧化和分解水體中的有機(jī)物。

2.4 構(gòu)建水體自凈體系

生態(tài)系統(tǒng)會(huì)對(duì)河道水環(huán)境的性能產(chǎn)生較大影響，而構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)可以強(qiáng)化河道水環(huán)境的性能，因此可以構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，治理和修復(fù)河道水環(huán)境。多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要通過構(gòu)建水生植物群落與水生動(dòng)物群落，優(yōu)化水體自凈體系，從而提升河道水環(huán)境的抗污能力。首先，要科學(xué)制定水體自凈體系構(gòu)建方案。要根據(jù)河道水環(huán)境需求和當(dāng)?shù)刈匀粭l件選擇合適的水生植物與水生動(dòng)物，之后構(gòu)建生態(tài)鏈，降解和轉(zhuǎn)移水環(huán)境中的污染物，最后達(dá)到凈化水環(huán)境的目的。其次，要科學(xué)設(shè)置水生植物群落。常用的水生植物有沉水植物、挺水植物和浮葉植物，其中挺水植物與浮葉植物多被設(shè)置在河道水環(huán)境中，有利于改善水質(zhì)，優(yōu)化水環(huán)境的景觀效果，而沉水植物在生態(tài)修復(fù)中占據(jù)重要地位，可以維持河道水系統(tǒng)穩(wěn)定并增強(qiáng)生態(tài)多樣性[4]。此外，要科學(xué)設(shè)置水生動(dòng)物群落。常見的水生動(dòng)物有大型魚類、浮游動(dòng)物以及底棲動(dòng)物等，其中大型魚類可以完善水生生物鏈并優(yōu)化水環(huán)境的景觀效果；浮游動(dòng)物可以攝取水環(huán)境中的腐敗排泄物；底棲動(dòng)物可以過濾并沉淀水體中的污染物。

3 多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用案例

某城市河道全長(zhǎng)為17.2 km，流域面積約為42 km2，水體深度為15～22 m。該河道水體的透明度非常低，污染程度較高，局部水域存在發(fā)黑發(fā)臭現(xiàn)象。水質(zhì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該河道水體的化學(xué)需氧量（COD）濃度為326.6 mg/L，總磷（TP）濃度為13.1 mg/L，氨氮（NH3-N）濃度為1.3 mg/L，各污染物濃度均超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838—2002）的V類水質(zhì)要求。因此，為了改善該河道水環(huán)境，降低污染物濃度，應(yīng)靈活應(yīng)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行治理。

在治理過程中，將多種生態(tài)修復(fù)技術(shù)相結(jié)合，做好外源截留，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，有效改善河道水環(huán)境。一是對(duì)上游河道進(jìn)行外源截留。其間應(yīng)用聚酯纖維膜和土工布膜對(duì)水體進(jìn)行隔膜導(dǎo)流處理，并在河岸北部6 m處設(shè)置隔膜。通過導(dǎo)流設(shè)置將部分污水直接排入河道下游，從而降低上游河道的污染物濃度。該河道上游長(zhǎng)期受雨水影響，所以在河道上游投加大量的生物酶，從而增強(qiáng)水環(huán)境底部微生物的活性，通過微生物吸收并轉(zhuǎn)化底泥，實(shí)現(xiàn)內(nèi)源污染控制和原位治理。二是構(gòu)建水體自凈體系。培育大量水生植物與水生動(dòng)物，改善河道水環(huán)境，優(yōu)化水體生態(tài)功能。為了保障水生動(dòng)植物存活，河道上游設(shè)置一套超微凈化設(shè)備，從而對(duì)水體進(jìn)行循環(huán)凈化。應(yīng)用超微凈化設(shè)備前后的河道水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 應(yīng)用超微凈化設(shè)備前后的河道水質(zhì)指標(biāo)

從水質(zhì)指標(biāo)來看，河道上游設(shè)置超微凈化設(shè)備，可以將人工凈化與水體自凈相結(jié)合，為水生植物與水生動(dòng)物創(chuàng)造良好的生存空間。利用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)治理2個(gè)月后，河道水體的透明度明顯提升，河水顏色從淺黑色變成淺綠色，各種污染物濃度明顯下降[5]。因此，河道水環(huán)境治理可以應(yīng)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

河道水環(huán)境治理應(yīng)用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)，可以滿足治理需求。因此，要根據(jù)河道水環(huán)境污染狀況和實(shí)際需求，制定合適的多方位生態(tài)修復(fù)方案，將外源污染控制、內(nèi)源污染控制、人工凈化以及水體自凈等手段結(jié)合起來，從而打造良好的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。