淺談水體生態修復技術在河道整治工程中的運用

曹暉

會昌縣水利局

摘要：通過水體生態修復技在河道整治工程中的運用，能夠有效改善河道水質，引導構建河道水體生態系統。本文以某港河道治理工程為例，簡要介紹該技術的核心內容以及在該工程中的具體運用。

關鍵詞：水污染；水體生態；修復

一、采用生態修復技術治理污染的水體的優點

全生態的水質凈化技術體系，不使用任何化學藥劑凈化水質，不使用諸如殺藻制劑、殺草劑等，無任何生物的或者化學的二次污染；水質主要富營養指標在生態系統穩定后達到國家地表水三類標準，潔凈的水體大大減少蚊蠅滋生，提升環境的舒適度。

不需要建設水體的凈化設備用房（即不需要水域以外的占地）。

符合打造節能低碳社會的建設理念―水質能持久保持地表水三類標準，終年不需換水，水體本身具有自凈功能。修復完畢后，日常使用中不需采用任何電力設備來維持，水生植物本身可以吸收二氧化碳并產生氧氣，實現“負碳”。

由于水生植被能夠固化水底淤泥，吸收底泥中的養分，將底泥中富營養成分徹底轉化成水生植物纖維素，所以無需清除水底淤泥，也不需排干水體。

維護簡便：運用“食藻蟲”治理水體富營養化污染，依靠生態系統食物鏈關系，形成生態系統良性循環。生態系統建立后，景觀得以構建和保持，后期只要加以適當維護，調整物種種類和數量，維持自凈的生態，效果即可長期保持。

二、項目概況

河道呈“L”形走向，南通淀浦河，西至兩區交界虹梅南路，以西為閔行區，在閔行區河道向西連通梅隴港，徐匯區境內河道長約1 708 m。

1、前期工程

1.1水體除雜

水體除雜是對水體各類雜草、垃圾、及魚類進行清理或轉移工作，其目的是：

清除或轉移人工湖原有有害物種及垃圾雜物；清除水體中各類野生雜草。該次工程水體清雜范圍：29 885 m2。

1.2基底改良

基底改良是根據需要對水體底泥進行消毒及活性淤泥活化處理等預處理措施。其目的是：殺滅原來富營養化水體底質中福壽螺劑其他病原體；通過在水體中潑灑石灰乳，改善底質酸堿度；采用技術工程培育與調配的多種有益微生物菌種活化底質。改善基質用的微生物菌種主要有兩類：（1）光合細菌、有益放線菌和有益芽胞桿菌的混合系統微生物群體，主要用于對水體中COD M n、含碳有機物、含磷和硫物質的分解。（2）氨氧化細菌與反硝化細菌的混合系統微生物群體，主要用于對水體中含氮物質：氨氮、尿素、尿酸、氨基酸、蛋白質和硝態氮等的分解。該工程基底改良面積29 885 m2。

2、預處理系統及水循環系統布置

2.1預處理系統布置

河道上游來水存在污水排入的可能，為了減少其對治理河段生態系統的沖擊負荷，在上游河道采用掛膜與生態浮島結合技術，設置生態浮島型預處理掛膜系統。

該工程在上游河道設置生態浮島型預處理掛膜系統5處，生態浮島由PE管設置弧形或方形圍欄，方形布置，浮盆直徑30～33 cm，采用PE材質制作而成，浮島挺水植物選用香菇草、小黃花及美人蕉。

2.2水循環系統布置

對水體采用強力微曝氣的方式對水體進行復氧，提高水體氧化還原電位，削減耗氧性物質，增強水體的凈化功能，減輕水體污染負荷，促進河道生態系統的恢復，是生態修復重要的工程保障手段。曝氣增氧系統是生物—生態污染水體修復技術中增加水體中溶解氧非常重要的一環，也是微生物繁殖、掛靠、激活的基本生存條件。向水體中注入足夠的溶解氧，可以使斷開的生物鏈得到有效的修復，然后根據水體情況逐步建立更完善的生態系統。

曝氣增氧還可去除水中的超飽和的有害氣體，如沼氣、硫化氫、氨氮等，抑制底泥營養鹽的釋放，改善水體環境，轉化氨基酸、抗生素及酶，減少水生動物患病的可能性。該工程平均水深約為2m，水容量約為60 000 m3。鑒于上游來水有污水存在的可能，所以特在上游約300 m河段內設置1臺功率為3 kW的曝氣增氧機輔助河道水流循環運行，避免了死水溶氧不足，昏暗發臭的現象發生。

3、食藻蟲引導水體生態系統構建

3.1沉水植物的投放

沉水植物是指植珠全部或大部分沉沒于水下的植物，是水體生物多樣性賴以維持的基礎，它的恢復是水生態修復的關鍵，其所產生的環境效應是生態系統穩定和水環境質量改善的重要依據。沉水植物在水質凈化方面的五個作用機理：（1）直接吸收水體的N、P、重金屬，降低水體污染元素；（2）附著于植物體表的微生物形成生物膜系統，凈化水質；（3）同生態位的競爭，釋放生物因子，抑制藻類的生長；（4）光合作用產生的次生氧能殺滅有害菌；（5）強光合作用能使水中有機絮凝體，形成氣浮效應，并使其快速氧化分解，降低BOD5、COD。作為生態水處理的沉水植物，種植時必須首先滿足三個條件：一是凈水能力強，二是景觀效果好，三是能夠有效控制、不會恣意泛濫生長的種類。沉水植物作為清水態水體主要初級生產者，在水生生態系統中有著不可替代的作用。當沉水植物豐富時，水體表現為水質清澈、溶解氧高、藻類密度低、生物多樣性高等特點，即“草型清水態”；反之，當沉水植物消失，水體處于較高營養狀態時，容易發生藻類瘋長、生物多樣性降低、水質渾濁、景觀惡劣等現象，即“藻型濁水態”。該工程采用的沉水植物為四季常綠改良苦草、改良刺苦草及紅線草，共計布置沉水植物28 390 m2。

3.2水生動物系統配置

通過濾食浮游藻類，有效控制藍藻水華；N、P通過藻類營養級轉化，以魚產量形式得到固定，進而達到凈化水質的目的。

魚類選擇原則：依據完善生物鏈、提升景觀效果原則?？紤]到擬建項目水體水景觀需求，兼顧景觀效果和生態效應。擬定魚類有黑魚、鱖魚等。

底棲動物：放養種類主要以濾食性的雙殼類和刮食性的螺類為主。這些水生底棲動物對水體起著過濾器和沉淀器的作用，可以捕食底質中大量的有機質及腐敗的水生植物殘體等，大幅度降低底質中有機質含量及營養物質的釋放。同時，大型螺類等釋放的某些物質又是水體中天然的絮凝劑，可以降低水中的懸浮物顆粒并吸附大量的氮磷營養鹽。這對于后期生態系統的平衡穩定具有重要的意義。因此，出于對良性水生態系統的構建以及水質保護的需要，構建合理的底棲動物群落是十分必要的。

該工程投放的魚蝦螺貝類水生動物有：銅銹環棱螺和蘿卜螺，三角蚌，青蝦，魚類包括肉食性的鱖魚、黑魚。

5.4浮葉植物系統配置

該工程上游河段有噴泉設施，在噴泉附近及北潮港水體橋梁邊沿適量配植觀賞價值高的宮廷睡蓮。素有“水中女神”的宮廷睡蓮，它們扎根于河底，葉浮于水面，優雅絢麗的花朵創造迷人的精致。與水下森林景觀及岸邊景觀樹木形成協調對比，使得水生植物景觀更富有詩情畫意，人在橋上走，宛如花上行，遠觀藍天、白云、橋與水面的水生植物相映，色彩反差大，對比強烈，給人興奮、奔放的感覺。該次北潮港河道設計宮廷睡蓮總配置面積為100 m2，種植密度為2～3株/m 2。

結束語

本文簡要介紹了水體生態修復技術的主要內容，并結合徐匯區北潮港河道整治工程對水體生態修復設計進行了簡要說明。水體生態修復技術能有效改善水體水質，構建河道景觀。在今后的河道整治工程中，我們應當注意在保證河道水資源調度和防汛除澇等基本功能的同時，注意構建河道水生態系統，為周邊居民營造一個“水面清、水質好、水體活、水色透”的生態型河道。

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