多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用研究

2019-01-21左文武

中国资源综合利用 2019年10期

左文武

（中国轻工业广州工程有限公司，广州 511447）

城市经济高速发展，为城市邻近河道环境保护带来较大压力，影响整体水生态环境保护工作。当前，务必要对河道水环境治理进行升级管理，在引入多方位生态修复技术的同时，保证整体项目开发的合理状态。人们要把握多方位生态修复技术理论的核心内容，对其技术特征与优势进行客观评价，更好地总结优势条件，保证实践效果。

1 多方位生态修复技术概述

1.1 理论核心原则

多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论，在形成综合化治理体系的同时，建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中，要降低外源污染，控制内源污染，构建人工净化体系，增强水体自净功能，保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系，在整合多污染管理系统的过程中，可以对外污染源进行拦截，并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外，多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力，增强河道污染物容纳能力，使得整体水系统可凭借更高的持有量，完成环境保护工作，并为水系统的自净创造更大的技术空间，保证整体技术体系的管理效果[1]。

1.2 技术特征优势

单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容，为污染治理提供具体的技术支撑，但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷，可以保证技术的整体合理性，表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中，多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染，并降低河道内的氮磷含量，控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理，可以消除水环境中的污染物，控制水环境的污染物水平，保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统，能够快速清除水体中的污染物，改善河道水体环境，同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系，形成独立的水体生态系统，美化环境，构建生态景观。

2 生态修复技术组成内容

2.1 外源污染

降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术，能够防治外源污染，有效处理雨水，通过使用超低压过滤膜，过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜，在确保过水能力的基础上，可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池，从而实现对水体的过滤，雨季可以对滤芯进行自动反清洗，有效减少污染物的沉积量，延长滤芯的使用年限。同时，该系统将雨水管网安装在河道末端，以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中，避免出水对河道造成污染[2]。

2.2 内源污染

如果没有及时处理外来污染物，积累时间过长，它会与河底淤泥结合，最终形成污泥，可以说，这类污泥是河道的重要污染源，会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高，其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源，容易对水体造成二次污染。目前，针对这类污染，最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术，二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。

机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力，但前者成本较高，故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理，适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。

2.3 人工净化

当河道环境受到外界污染物影响后，其自身的生态平衡就会遭到破坏，难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下，污染物的淤积量不会减少，反而越来越多。此时，就需要外界污染治理手段的介入，以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用，可以保证整体技术的执行效果，从而达到优化水环境的管理目标。例如，当前科技条件下，微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用，控制氮磷含量与重金属含量，从而保证水体平衡状态。

3 河道水环境治理项目实践分析

3.1 区域水环境治理条件

在区域水环境治理过程中，首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如，河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41 km2，长度跨越为17 km，水体深度在15～22 m。从目前的水环境状况来看，水体的透明度较低，局部已经出现发黑、发臭的现象，污染较为严重，水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前，首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看，水体中COD、NH3-N 和TP 等有害物质浓度均较高，其中，COD 含量为325 mg/L，NH3-N 含量为12.6 mg/L，TP 含量为1.2 mg/L，严重超出V 类水质标准，说明水体中污染物含量严重超标。

针对这种情况，只有采用多方位生态修复技术，才能实现对区域水环境的综合治理，从而改善水体质量，降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中，人们要重视治理工程水环境基础条件调查，采用多种水环境监测和取样分析方法，准确了解水体污染程度和主要污染物类型，从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中，人们要分析上下游河道可能引发的污染问题，全面掌握治理工程范围内的污染源，确保工程治理措施的全面性。因此，在实际工程开展过程中，要注意搜集历史水环境监测数据，结合工程调查结果，尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。

3.2 河道水治理措施

河道治理期间，需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置，即在距离河岸5 m 的位置设置隔膜。其中，隔膜的内层属于土工膜，外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下，可以利用导流技术，将污水排入下游，降低上游区域的污染程度。在多年的发展中，河道上游汇集大量未经处理的污水，水质受到污染，河底的淤泥也越积越多。对此，可以将大量生物酶投放在河道中，尽可能提高河底微生物的活性，使其能够吸附更多的淤泥，解决河道的水源恶臭问题。

除此之外，还可以将大量水生动植物投入河道中，最大程度地调整水生动植物的空间，确保其具有较高的存活率，有效提高水生态系统的功能。实际上，确保水生动植物的存活率，可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此，上游需要设置超微净化设备，从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100 m3/h，效果优异。其不仅可以改善河道水质，还能够为水生动植物营造良好的生态环境，实现水环境系统建设的目标。长此以往，河道水环境可以形成良性循环，改变以往河道的污染局面，降低TP、NH3-N、COD 等物质的浓度，增强水资源的自净能力。

3.3 生态修复技术综合应用

以某河道为例，该河道水体深度为15～22 m，水体透明度比较低，污染现象严重，局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后，分析水体中的各项有害物质，为改善水环境，降低污染物含量，采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理，应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流，以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。

将生态修复技术与人工净化技术相结合，可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力，气液界面应用超高压气水混合技术，可以得到微米级氧化气泡，从而降低水体中的氮磷含量，降低污染物浓度，提升水体溶氧量，提高水体透光能力。另外，可以将生态修复技术与水体自净功能相结合，利用水生植物与水生动物来构建自然生态链，通过降解与转移使水中污染物减少，并与水中生物达到平衡，最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落，挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡，强化水环境的生态美观作用，沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此，可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮，在中部区域种植常绿型水下森林，以此提高水体修复效果。