水生態(tài)修復在河道治理中的應用探究

遼寧省環(huán)保集團科源環(huán)境技術有限公司 徐睿楓，趙曦，孫博，李曉謙

河道具有航運、供水、發(fā)電等多種經濟功能，而且是生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán)，而且河道生態(tài)環(huán)境的好壞與人類社會的發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系。隨著城市化的發(fā)展，河道生態(tài)環(huán)境遭到了嚴重的破壞，人們對河道治理的工作也越來越重視，單憑借治理污染的手段已無法實現河道的修復。因此，當務之急就是進行改善河道生態(tài)。

一、水生態(tài)修復的含義

伴隨著我國城鎮(zhèn)化建設的加快，對周邊生態(tài)環(huán)境產生了較為嚴重的負面影響。由于很多地區(qū)的給排水管網逐漸老化，污水處理排放等基礎設施較為落后，以導致大量的生活污水和工業(yè)廢水流入了地區(qū)周邊的河道當中，促使生態(tài)環(huán)境質量急劇下降。再加之缺乏完善的管理手段，河道底部的積淤情況比較嚴重，水體自凈能力嚴重下降，河道內部的生態(tài)系統(tǒng)受到極大的影響。整治河道生態(tài)環(huán)境，已成了當前不可忽視的問題。

一個健康完整的水生態(tài)系統(tǒng)，其中需要具備著比較豐富的水生動植物和完整的水生物群落，同時也要擁有一定數量的微生物。而水生態(tài)修復技術是指利用原有的水生植物和微生物，對水體污染物進行轉化，重新塑造一個健康的水生生態(tài)系統(tǒng)，并且實現整體協(xié)調、自我調整的良性循環(huán)。

污染水體的因素不同，可利用水生態(tài)修復技術去選擇最具有針對性的修復措施。首先，可進行優(yōu)化水生植物種類，提升水生態(tài)環(huán)境中生物的多樣性，但是所選植物不能單一化，而需要多種植物相輔相成，確保其良好生長，才可以實現水體凈化；其次，可以布置人工濕地，合理的引進水生動物，在實現良好生態(tài)效益的同時還能帶來一定的經濟效益；最后，污染源必須要從源頭上進行控制，能在一定程度上降低水體能耗[1]。

二、水生態(tài)修復技術的原理

水生態(tài)修復技術主要依靠的是生物學的原理，并將水生動植物和微生物等進行合理的科學配置，通過轉化、降解、吸收、分解等一系列步驟使原本受到污染的水體得到凈化，增強河道本身的自凈能力，進而達到實現河道生態(tài)修復的目標。具有投資少，效益高，對環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點。

在進行水生態(tài)修復的時候，需要注意以下幾點：第一，在配置相關水生植物的時候，要充分考慮到所選植物的特性，根據不同的水位應該要配置不同的植物，否則會影響到整體的整治效果；第二，要建立多樣性的河道，橫向與縱向互相連通，可起到有效保護坡地，以避免河道護岸硬質化的效果；第三，營造水生生物群落的多樣化，為微生物創(chuàng)設出一個較為良好的生存環(huán)境，再放入魚、蝦、貝類等其他水生生物，構建出一個合理完整的生態(tài)食物鏈；第四，各地的政府對此也要加大扶植力度，給予一定的相關政策和資金上的支持，積極鼓勵開展水生態(tài)修復工作的進行，共同打造出一個良好的生態(tài)環(huán)境；第五，在進行水生態(tài)修復的過程中，應該要因地制宜，根據當地所處的實際情況以及污染源的分布特征，再結合相應的修復技術手段才可以有效地實施，最終以實現對水生態(tài)環(huán)境的修復[2]。

三、水生態(tài)修復技術的方式

（一）植物修復技術

利用水生植物本身進行水生態(tài)修復是一種所需周期時間長，但效果相對比較好的處理方式。水生植物通過自身，可對受污染水體實現吸收、沉淀、降解、代謝等多種功能，其往往和水中的微生物互相聯(lián)合，進而達到凈化水體的效果。在進行水體凈化的時候，也能在一定程度上促進水生植物自身的生長需求。

利用水生植物進行對污染水體的凈化，還有以下幾個好處：第一，對于水體環(huán)境中存在的一些有機化學物質，水生植物可以加速分解過程，并且能將其轉化為氧氣、二氧化碳等，對于水中過剩的營養(yǎng)物質也能進行吸收；第二，為生態(tài)水域系統(tǒng)構建出了多樣化的生態(tài)環(huán)境，能夠為魚類、貝類、部分水生蟲類等提供一個較為良好的棲息環(huán)境，讓水域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得以增強；第三，針對河道內的浮游藻類，水生植物可以與它們形成一種互相競爭的關系，奪去浮游藻類存活所需要的氧氣和一些營養(yǎng)物質。對于一些生命力比較旺盛的水生植物來說，例如香蒲，金魚藻等，它們對于抑制水環(huán)境當中的浮游藻類生長，可以起到很顯著的效果，不過需要注意一下外來物質入侵的問題，避免對原有的水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。

（二）曝氣復氧技術

反應水體污染程度的一個重要指標就是河水中溶解氧的含量，當水中的溶解氧含量過低，會使水生態(tài)系統(tǒng)的平衡遭到破壞，水中有機物的分解就變成了無氧分解，水質也會逐漸惡化，甚至出現發(fā)黑發(fā)臭的情況。河同時水中溶解氧的主要來源是依靠大氣復氧，也叫作天然曝氣，但是天然曝氣的效果對于河道生態(tài)治理并不是很理想。因此針對這種水質比較惡劣的水體，可采用人工曝氣復氧的技術手段進行治理。在水體當中增加空氣和氧氣含量，增強水體中微生物的含量，促進上下層水體的混合，可以有效去除水體中的污染物，進而改善水體質量。在對河道進行水生態(tài)修復時，要對水體內增加曝氣設備，來檢測河水中的溶氧度。將曝氣設備安裝在河道的中間位置，增設大量的曝氣管道。及時查看水體中的溶解氧含量是否有所增加。

河道曝氣復氧一般采用固定式充氧站和移動式充氣平臺兩種形式。固定式充氧站需要在河段上安裝固定裝置，采用不同的曝氣形式。當該段河段有航運需求或者觀賞需求時，可以采用鼓風曝氣或者純氧曝氣的形式，通過管道將空氣或氧氣導入進河底的曝氣擴散系統(tǒng)，增加水中溶解氧的含量，滿足了水體的需氧要求。而當河段沒有航運要求或觀賞要求，可采用機械曝氣，將曝氣設備直接安裝在河道中進行曝氣。移動式充氧平臺一般采用曝氣船的形式，曝氣船的使用不會影響到航運功能，可以根據水體的修復進度隨時調整，運行方式更加機動靈活。

（三）生態(tài)浮床技術

生態(tài)浮床，也稱作人工浮床。它是利用生態(tài)工程學的原理，主要結合無土栽培技術，將高分子材料作為浮床的載體，以人工的形式構建出一個去除水污染物的小型生態(tài)系統(tǒng)，可以水體中的污染物進行有效去除，例如氮、磷等，降低水體COD，從而實現修復凈化，也有助于美化周邊環(huán)境。

生態(tài)浮床的技術原理主要有以下幾點：第一，利用根系發(fā)達的水生植物。因其表面積較大，可以直接將氮、磷和其他的有機污染物進行吸收，再利用植物本身的光合作用，通過自身根系向水中釋放氧氣，提高水中的溶氧量，加速污染凈化的進程；第二，在將水中的污染物吸收之后，也可以利用植物本身具有的新陳代謝功能實現水域凈化；第三，人工浮床所選擇的植物。在其根系中會附帶一定量的脫氮除磷微生物，這類微生物對水體凈化起到的效果也很顯著；第四，人工浮床中的植物具有遮蔽功能，能夠很好地抑制污水中的藻類繁殖，對水體起到凈化效果。此外，還能為鳥類和水生動植物、浮游生物提供一個比較良好地棲息環(huán)境，增強生物多樣性，完善生態(tài)系統(tǒng)。

但是，人工浮床在進行水生態(tài)修復的時候，也會受到一些外在因素限制。在自然環(huán)境下，人工浮床的凈化效果會受到溫度的影響，隨著溫度不斷升高，對水中總氮量去除率影響較大。水溫在30℃左右時，氮量去除率可以達到44%左右；水溫達到35℃左右時，氮量去除率反而有所下降，約為38%左右。

（四）生物膜修復技術

生物膜修復技術是指將水中原有的微生物聚集成膜狀，再對水中的污染物進行吸收和氧化降解的過程，從而實現水體凈化。水中的微生物可依賴水生植物生存，進而為水中微生物營造出更適合其生活的環(huán)境，提高水中微生物的活性。在采用生物膜修復技術的時候，不能只在水體中添加微生物菌劑或者生物促進劑，二者都有著很大的局限性，對于污染情況較為嚴重的水域，難以起到凈化的作用，而且容易導致水中原有動植物的死亡。

生物膜修復技術最大的特點就是受水體限制因素小，且技術相對成熟，已經得到了較為廣泛的應用。目前采取使用的生物膜修復技術主要包括生物膜反應器和組合式浮床等。利用生物膜反應器修復污染水體，主要是將一些比較適用于在污染水體中掛膜的材料充當生物載體，再把已經被污染的水體抽入到生物反應器當中。當受污染的水體在通過生物膜時，會與在生物膜上聚集的微生物產生反應，再將反應器中已經得到凈化的水體重新稀釋回去，對地表中的水體進行分區(qū)域凈化。組合式浮床對傳統(tǒng)的生物浮床進行了改良優(yōu)化，集成濾料吸附的凈化基質。不僅能提高浮床中蘊含的微生物量，更加有利于提高浮床的生物鏈結構，在實用性和美觀性等方面均得到了非常的提升[3]。

四、總結

總而言之，人類社會的發(fā)展不能以破壞環(huán)境為代價，進行水生態(tài)修復工作已然迫在眉睫。而有效使用水生態(tài)修復技術進行河道治理，對于水生態(tài)環(huán)境的改善尤為重要。應采取最科學合理的技術手段進行整治，從而提高水環(huán)境的質量，以此促進水資源的可持續(xù)發(fā)展。

相關鏈接

水生態(tài)是指環(huán)境水因子對生物的影響和生物對各種水分條件的適應。生命起源于水中，水又是一切生物的重要組分。生物體不斷地與環(huán)境進行水分交換，環(huán)境中水的質（鹽度）和量是決定生物分布、種的組成和數量，以及生活方式的重要因素。

環(huán)境水因子對生物的影響和生物對各種水分條件的適應。生命起源于水中，水又是一切生物的重要組分。生物體內必須保持足夠的水分：在細胞水平要保證生化過程的順利進行，在整體水平要保證體內物質循環(huán)的正常運轉。生物體不斷地與環(huán)境進行水分交換，環(huán)境中水的質（鹽度）和量是決定生物分布、種的組成和數量以及生活方式的重要因素。