河道整治工程中的水體生態修復技術

李明亮 李明超 柳洪方

（1.北京中交通達路橋工程有限公司， 北京 100102；2.北京市城遠市政工程有限責任公司， 北京 100071） （3.嘉興市環境保護監測站， 浙江 嘉興 314000）

隨著經濟的發展，城鎮化速度的加快，城市人數數量激增，但人民保護環境、愛護資源的觀念尚且不足，使國內水資源出現浪費及嚴重受污染等不良現象。城市水資源的惡化使城市可持續發展受到阻礙，因而必須對河道進行治理。而在諸多水污染的治理技術中，生態修復技術以其經濟實用、安全及效益高等優點備受相關施工人員青睞。基于此，文章以實際工程為例，對河道整治工程中的水體生態修復技術展開了詳細的研究，在一定程度上使河道水質得到了改善，讓河道水體生態平衡得到保持。

1 工程概況

以江蘇省無錫市梁溪區槐古圩片區河道治理工程為研究案例，片區涵蓋清名橋、南禪寺、惠山及北大街等八個街道，共包含了18 條河道。在2016 年～2017年間，已對該片區涵蓋的12 條河道進行了整治施工，剩余6 條河道待整治，以改善片區的水資源，增強片區的水系統功能。

2 前期工程

2.1 水體除雜

所謂的水體除雜，即在施工前需完成河內垃圾、雜草及生物的清除，主要作用有以下兩點：（1）水體內的垃圾及有害生物會破壞水系統功能，因此需事先進行清除；（2）清理河道內的雜草，有助于水資源的改善。

2.2 基底改良

依據實際情況，對水底沉積的淤泥進行消毒處理，同時進行淤泥活化作業。主要目的在于滅除水底淤泥富營養化引起的福壽螺劑等不利于水質的病原體；往水中灑入一定量的石灰乳，以使水底酸堿均衡；通過人工培育有利于水質的不同菌種，并放入水底。

有利于改善基底的菌種具體可分為以下兩類：（1）有益芽胞桿菌及放線菌、光合細菌三者的混合型微生物體，作用在于有效分解水底的COD Mn 及含磷、碳、硫的物質；（2）反硝化細菌及氨氧化細菌兩者的混合型微生物，作用在于有效分解水底的含氮物質。

3 預處理系統及水循環系統布置

3.1 預處理系統布置

由于河道水污染可能會由于上游流下污水所導致，因此為降低被治理河道所受到的污染程度，結合掛膜與生態浮島兩種技術，在上游布設生態浮島型預處理掛膜系統[1]。

案例中河道治理工程，上游需在5 個地方布設該種系統，布設系統的周圍運用PE 管做圍欄進行防護，浮島范圍直徑約32cm，也采用PE 材質進行布設，主要使用的生物為小黃花、香菇草和美人蕉三種。

3.2 水循環系統布置

以強力微曝氣的形式來使水體復氧，減少易耗氧的物質，進而提升水體的凈化性能，降低水體污染程度，維持整體水體生態系統的平衡，這種形式是使用最為廣泛的一種生態修復技術。

在水體生態修復相關技術中，運用曝氣增氧提升水體中溶解氧的數量是極為有效的一種方式，也是促進水內生物進行繁殖的最佳方式。當水體內溶解氧的數量達到一定標準時，能夠使生態系統中的生物鏈得到修復，進而使整個水體生態系統逐漸恢復。此外，曝氣增氧還能夠有效消除水體內的有害氣體，例如沼氣等，防止水體中營養鹽的散發，使水體系統得到改善，且其能夠轉化氨基酸等物質，增強水體中生物的存活率。

由于本案例治理工程上游存在極大的排污可能性，因此在距上游300m 左右的位置布設1 臺曝氣增氧設備，以增強水循環，防止出現溶解氧量過低而成為死水的情況，避免水體散發異味。

4 食藻蟲引導水體生態系統構建

4.1 沉水植物的投放

所謂的沉水植物，顧名思義即植物整體或大部分都沉于水下，是維持水體生物鏈必不可少的植物，因此也是治理水體生態的重要方式之一[2]。運用沉水植物能夠使整體水體生態保持穩定狀態，整體水質提升。

沉水植物的主要作用有以下幾點：（1）吸收水中的重金屬，如N、P，以減少其對水質的污染度；（2）水內的微生物會吸附于沉水植物上，以形成生物膜系統，達到改善水質的效果；（3）釋放出一定的生物因子，一定程度上阻止藻類生物的擴張；（4）能夠進行光合作用，形成次生氧能，具有一定的殺菌作用；（5）通過進行光合作用能夠促使絮凝體產生氣浮的效果，而后加速氧化分解。

能夠作為恢復生態的沉水植物需具備以下幾點要求：需具有較好的凈化效果、給人的觀感較好，以及其生長數量能夠輕易掌控，以防止出現泛濫的現象。

4.2 食藻蟲的投放

在治理水體生態系統的初始階段，在水內種植沉水植物后的前期，還需通過食藻蟲來維持生態平衡，其能夠抑制水內藻類數量的迅速擴張，以保證水有較好的透明度，使沉水植物能夠較好的光合作用。此外，食藻蟲還會捕食一些水體雜物及有害菌類，并且其排泄物具有一定的營養成分，使沉水植物較好地生長，進而改善整個水體生態。

食藻蟲是本身存在于自然的一種浮游動物，在水體內放入一定量的食藻蟲可保持水體的透明性，進而促進沉水植物的生長，其與沉水植物共稱為“蟲-草共生系統”，改善水體生態系統，益于水體中植物的生長，使水體生態系統的整體功能有所提升。

4.3 水生動物系統配置

在進行水內生物放養時需先依據水體的實際情況選擇最佳配置的生物，而后制定出適合水體治理的方案，如放養品種、放養數量等。水生生物主要包含有魚類、蝦類及浮游動物。在水內放入具有濾食性質的生物，能夠抑制藍藻的生長。

（1）魚類：在進行放養魚類的選擇時，需根據水體實際需求的生物鏈層來決定，具有一定景觀效益的為最佳。案例中由于景觀需求較高，因此選擇放養黑魚、鱺魚等。

（2）底棲動物：放養的底棲動物主要為具有濾食性的螺類。底棲生物能夠一定程度上對水體產生過濾效益，會攝食水底腐敗的雜類生物，很大程度上抑制了水底營養物質的發散。此外，較大的螺類生物能夠釋放出絮凝劑，絮凝劑能夠吸附氮磷營養鹽，減少水體中的懸浮物質。基于此，為了更好地改善水體生態系統，使其維持平衡，提升水質，需在水內放養一定量的底棲動物。

（3）尤需注意的一點，在水體內放養水生動物數量需制定相應的方案，選擇最佳數量，不能隨意放養，且放養水生動物主要在于改善水質，修復水體生態，不能僅以可觀賞性為目的，更不可將提升魚的產量作為目標。案例治理工程中主要放養的水生生物為：銅銹環棱螺、蘿卜螺、三角蚌、鱺魚、黑魚、青蝦。

4.4 浮葉植物系統配置

在修復水體生態系統的同時，為了提升一定的景觀效果，可以在河道中放入一定量的浮葉植物。若生態系統維持平穩運行，則時而可見水面蝦鱗泛起光，底部水草隨著水流而搖擺，景觀可謂十分怡人。在清澈的河道內，可看見河道兩岸風景人文的倒影，與水體內的植物相互交映，形成一幅讓人心曠神怡的畫面。運用水生植物來治理河道污染，借助其良好的景觀性及凈化功能，修復水體生態系統，保持水體生態平衡。

5 結束語

本文結合實際河道治理案例，分析了水體生態修復技術在河道治理中的運用，較好地提升了整體水質以及河道整體景觀性，可為今后其他工程提供參考。