水生態修復技術在河道治理中的應用

諸志杰，方沁舲，張赤潔 (浙江桃花源環保科技有限公司，浙江 杭州 330009)

0 引言

隨著經濟發展及人們環保意識的不斷增強，各級政府部門越來越重視河道的修復和治理工作，這對于解決我國現存各種水資源問題具有極為重要的意義。開展河道治理工作中逐漸地產生了很多新的治理技術，其中水生態修復技術得到了廣泛的應用。

1 目前的河道治理技術應用情況

現階段，我國河道存在著“平面化”、“直線化”形狀的嚴重問題。大多數水質已經到了V類甚至更差，這嚴重地損壞了河道中的生態系統。總而言之，如今河道的主要問題就是生態環境的問題，這也是河道系統修復工作的重點。如今，在全世界應用于河道污染恢復技術中，最普遍的就是提高自然界自身的凈污能力。其技術具有投資小、效率高等大量優勢，并且操作簡單，存在良好的潛力[1]。

2 生態修復概念論述

自然界中，完整的水生態系統最少包含一定規模的各類水生動物、水生植物群體、大量原生動物以及大量不同類型的微生物四大部分。這一技術的本質就是對植物以及微生物本身調節環境的能力進行充分的應用，在污染水域有計劃地種植和培養各種不同類型的水生植物和微生物，讓他們有效降解水環境中的污染物，達到修復水資源污染的目的。在國際上這種修復技術得到了極為廣泛的應用。開展河道治理工作中，第一，要有效地控制污染源；第二，應用這種修復技術修復河道中損壞的生態環境，并且從根本上對被破壞以及被污染的河道環境進行治理，達到修復生態環境的目標[2]。

3 水生態修復技術種類

3.1 生物處理技術

生物處理技術指的是利用沉水植物、挺水植物、浮水植物、水生動物、微生物等進行水生態修復。沉水植物、浮水植物和挺水植物都可以有效地為魚類提供棲息地和吸收氮磷元素；水生動物如螺螄、河蚌、青蝦等通常以河道中腐敗的動植物為食，相當于清潔工；微生物如各類好氧菌、厭氧菌、光合細菌等，就像污水處理里面的活性污泥。不同的生物處理技術應用的場景不同，需要根據實際的污染情況和治理方案等選擇合適的生物處理技術。

3.2 人工濕地的技術分析

這一技術就是以自然生態系統為基礎，通過應用化學、物理以及生物技術對水資源進行有效的凈化。人工濕地的填充層由土壤和填料混合而成，水在填充層或者層表面間的間隙進行過渡流動。除此之外，在其表面還可以種植一些凈水性能良好以及存活率較高的水生植物，從而對污水進行有效的處理。這種技術的特點有：第一，確保多樣化的生物；第二，分解和凈化水中的污染物；第三，控制土壤滯留水分的含量；第四，優化環境以及園林的綠化。這種技術可以有效地調節當地的環境氣候，并且有效地凈化水體。人工濕地的建設可以使系統中的生物多樣性得到有效的控制和維持。所以，應用這一技術使水生態系統更加完善，在凈化水的過程中發揮出重要的作用。

3.3 微生物處理技術的應用

如今應用最為廣泛的技術就是微生物處理技術。通過人工培養實現馴化和挑選合適微生物，針對不同性質的污染物，投加不同性能的微生物，在將這些經過特殊培養的微生物投入河水中，以此提升河道自凈能力。

如今微生物處理技術越來越成熟。采用微生物處理技術，首先就需要根據河道實際污染物的特點培養一些能夠對其具有分解作用的菌群，其次，再把這些菌群移入河道中，通過這些菌群的成長達到有效降解河道污染物的目的。在應用這種治理技術治理河道工作中必須依據河道生態環境特點科學合理地選擇適合的菌群。現階段，在我國上海和其他地區的河流管理工作中已經應用到了這種技術，并且獲得了良好的效果[3]。

3.4 構筑生態岸坡

生態岸坡技術在水利工程中經常見到。隨著人們環保意識的不斷提高，生態岸坡越來越廣泛地用于水利工程中，而如今的這一技術作為生態系統中的重要組成部分，能夠有效地保護環境。要對各種不同的環保技術和理念進行充分的吸收，施工中依據施工環境的實際情況和特點來對癥下藥。在構筑生態岸坡的時候必須要考慮到各類生物的生長環境，推動更好地發展河道生態系統，以此更好地治理河道[4]。

3.5 生態浮島凈化機理

生態浮島即水生植物栽植凈化技術，是以水生植物忍耐和超量積存某種或某些化學物質的理論為基礎，利用植物及其共生生物體系清除水中污染物的環境污染治理技術。該技術對于控制水域富營養化問題有非常重要的作用，在具體實施中應針對水質污染程度、污染物性質、水體特點等采用不同的生態植物，避免造成二次污染。水生植物處理技術是以水生植物為主體，應用物種間共生關系和充分利用水體空間生態位與營養生態位的關系，建立高效的人工生態系統，以降解水體中的污染負荷，改善系統內的水質。生態浮島結構示意圖如圖1所示。

圖1 生態浮島結構示意圖

4 水生態修復技術在河道治理中的應用要點

4.1 優選植物種類

開展河道治理工作中，需要依據各地區河道的污染狀況選用適合的修復方式，并科學、合理地制定修復方案。每個地區都存在著地理環境方面的差距，所以，要依據本地區的實際需要和環境特點選擇適合的植物類型，以此將不同植物的優點充分展現出來。各種植物在成長中需要不同的營養物質，而且它們在對污染物質的降解以及吸收中也會出現差異性。在選擇植物種類的工作中，第一，必須確保河道具有能夠供所選植物生長的良好環境；第二，對水資源的凈化能力進行充分的考慮。應用這一修復技術凈化水資源的工作中必須保證選用植物的多樣性，通過各種不同植物之間有效地配合，推動整體生態系統更加多樣的發展。也必須對河道的氣候特征以及地理位置進行充分的考慮，并以此為基礎選擇合適的植物種類，確保在治理工作中能夠使植物將自身的調整能力充分發揮出來。

4.2 人工濕地的布局

在水生態修復技術中人工濕地技術最為常見，在恢復河道生態系統工作中其發揮著極為重要的作用。由于原始地形和環境的不一樣，一部分人工濕地是采用人工改造出來的，還有一部分是將原來的地形進行重新布置得到的，其就是把濕地和小島等結合起來，構建一個極為美麗的景觀，不僅凈化水體，而且達到了美化環境的效果。除此之外，在放養水生生物期間，要充分地考慮和重視水生動物以及植物的營養以及空間結構，進行科學合理的放生，并科學搭配動植物，為繁衍微生物提供良好的環境，達到凈化水質的目標，不但確保提高了生態效益，還存在一定的經濟和社會效益[5]。

4.3 河流形態的多樣性及生物群落多樣性

每個地區的河流都有其獨有的一套生態系統，如果系統受到外力而造成損壞之后需要很長的時間才可以恢復好。開展河道治理過程中要有耐心，必須在遵循自然生態系統規律的基礎上，慢慢地通過各種有效方式恢復河道生態系統。在治理河道工作中應用水生態修復技術必須將河道中天然存在的各種生物資源充分利用起來，確保這些生物成長的需求，推動自然生態系統不斷地擴展。治理工作中一定要對構建生態系統加以重視，通過各種有效的方式使生態系統中植物和其他生物之間相互依存的關系加以完善，有利于河道生態系統中各種不同生物之間和諧生長、相互依賴[6]。

5 水生態修復水循環系統的科學配備

水體生態系統修復是河道治理過程中非常關鍵的環節，通過水體生態的修復實現建設多樣性的河流，強化其篩選、凈化能力。強化和完善水體生態系統可以使水體污染得到有效的控制。根據水體富氧程度指定不同的處理方案，要通過科學合理的曝氣，使水體中的氧氣含量增加，確保其中氧化還原的電位，使有氧物質的損耗降低，將損壞的生態鏈修復，實現水體凈化的目標[7]。

6 結語

綜上所述，水生態修復技術目前是一種重要且有效的河道治理技術，其主要原理就是利用水系統中存在的微生物、動物、植物等對水體中有毒有害物質的分解、吸收和吸附等作用，來減少河水中的污染物含量，達到凈化河道的目的。但是這種技術應用過程中要考慮河水生物對環境的要求，并結合河流實際情況選擇合適的物種來進行凈化處理。