河道整治工程中的水体生态修复技术

2019-02-17李明亮李明超柳洪方

四川水泥 2019年5期

李明亮李明超柳洪方

（1.北京中交通达路桥工程有限公司，北京 100102；2.北京市城远市政工程有限责任公司，北京 100071）（3.嘉兴市环境保护监测站，浙江嘉兴 314000）

随着经济的发展，城镇化速度的加快，城市人数数量激增，但人民保护环境、爱护资源的观念尚且不足，使国内水资源出现浪费及严重受污染等不良现象。城市水资源的恶化使城市可持续发展受到阻碍，因而必须对河道进行治理。而在诸多水污染的治理技术中，生态修复技术以其经济实用、安全及效益高等优点备受相关施工人员青睐。基于此，文章以实际工程为例，对河道整治工程中的水体生态修复技术展开了详细的研究，在一定程度上使河道水质得到了改善，让河道水体生态平衡得到保持。

1 工程概况

以江苏省无锡市梁溪区槐古圩片区河道治理工程为研究案例，片区涵盖清名桥、南禅寺、惠山及北大街等八个街道，共包含了18 条河道。在2016 年～2017年间，已对该片区涵盖的12 条河道进行了整治施工，剩余6 条河道待整治，以改善片区的水资源，增强片区的水系统功能。

2 前期工程

2.1 水体除杂

所谓的水体除杂，即在施工前需完成河内垃圾、杂草及生物的清除，主要作用有以下两点：（1）水体内的垃圾及有害生物会破坏水系统功能，因此需事先进行清除；（2）清理河道内的杂草，有助于水资源的改善。

2.2 基底改良

依据实际情况，对水底沉积的淤泥进行消毒处理，同时进行淤泥活化作业。主要目的在于灭除水底淤泥富营养化引起的福寿螺剂等不利于水质的病原体；往水中洒入一定量的石灰乳，以使水底酸碱均衡；通过人工培育有利于水质的不同菌种，并放入水底。

有利于改善基底的菌种具体可分为以下两类：（1）有益芽胞杆菌及放线菌、光合细菌三者的混合型微生物体，作用在于有效分解水底的COD Mn 及含磷、碳、硫的物质；（2）反硝化细菌及氨氧化细菌两者的混合型微生物，作用在于有效分解水底的含氮物质。

3 预处理系统及水循环系统布置

3.1 预处理系统布置

由于河道水污染可能会由于上游流下污水所导致，因此为降低被治理河道所受到的污染程度，结合挂膜与生态浮岛两种技术，在上游布设生态浮岛型预处理挂膜系统[1]。

案例中河道治理工程，上游需在5 个地方布设该种系统，布设系统的周围运用PE 管做围栏进行防护，浮岛范围直径约32cm，也采用PE 材质进行布设，主要使用的生物为小黄花、香菇草和美人蕉三种。

3.2 水循环系统布置

以强力微曝气的形式来使水体复氧，减少易耗氧的物质，进而提升水体的净化性能，降低水体污染程度，维持整体水体生态系统的平衡，这种形式是使用最为广泛的一种生态修复技术。

在水体生态修复相关技术中，运用曝气增氧提升水体中溶解氧的数量是极为有效的一种方式，也是促进水内生物进行繁殖的最佳方式。当水体内溶解氧的数量达到一定标准时，能够使生态系统中的生物链得到修复，进而使整个水体生态系统逐渐恢复。此外，曝气增氧还能够有效消除水体内的有害气体，例如沼气等，防止水体中营养盐的散发，使水体系统得到改善，且其能够转化氨基酸等物质，增强水体中生物的存活率。

由于本案例治理工程上游存在极大的排污可能性，因此在距上游300m 左右的位置布设1 台曝气增氧设备，以增强水循环，防止出现溶解氧量过低而成为死水的情况，避免水体散发异味。

4 食藻虫引导水体生态系统构建

4.1 沉水植物的投放

所谓的沉水植物，顾名思义即植物整体或大部分都沉于水下，是维持水体生物链必不可少的植物，因此也是治理水体生态的重要方式之一[2]。运用沉水植物能够使整体水体生态保持稳定状态，整体水质提升。

沉水植物的主要作用有以下几点：（1）吸收水中的重金属，如N、P，以减少其对水质的污染度；（2）水内的微生物会吸附于沉水植物上，以形成生物膜系统，达到改善水质的效果；（3）释放出一定的生物因子，一定程度上阻止藻类生物的扩张；（4）能够进行光合作用，形成次生氧能，具有一定的杀菌作用；（5）通过进行光合作用能够促使絮凝体产生气浮的效果，而后加速氧化分解。

能够作为恢复生态的沉水植物需具备以下几点要求：需具有较好的净化效果、给人的观感较好，以及其生长数量能够轻易掌控，以防止出现泛滥的现象。

4.2 食藻虫的投放

在治理水体生态系统的初始阶段，在水内种植沉水植物后的前期，还需通过食藻虫来维持生态平衡，其能够抑制水内藻类数量的迅速扩张，以保证水有较好的透明度，使沉水植物能够较好的光合作用。此外，食藻虫还会捕食一些水体杂物及有害菌类，并且其排泄物具有一定的营养成分，使沉水植物较好地生长，进而改善整个水体生态。

食藻虫是本身存在于自然的一种浮游动物，在水体内放入一定量的食藻虫可保持水体的透明性，进而促进沉水植物的生长，其与沉水植物共称为“虫-草共生系统”，改善水体生态系统，益于水体中植物的生长，使水体生态系统的整体功能有所提升。

4.3 水生动物系统配置

在进行水内生物放养时需先依据水体的实际情况选择最佳配置的生物，而后制定出适合水体治理的方案，如放养品种、放养数量等。水生生物主要包含有鱼类、虾类及浮游动物。在水内放入具有滤食性质的生物，能够抑制蓝藻的生长。

（1）鱼类：在进行放养鱼类的选择时，需根据水体实际需求的生物链层来决定，具有一定景观效益的为最佳。案例中由于景观需求较高，因此选择放养黑鱼、鲡鱼等。

（2）底栖动物：放养的底栖动物主要为具有滤食性的螺类。底栖生物能够一定程度上对水体产生过滤效益，会摄食水底腐败的杂类生物，很大程度上抑制了水底营养物质的发散。此外，较大的螺类生物能够释放出絮凝剂，絮凝剂能够吸附氮磷营养盐，减少水体中的悬浮物质。基于此，为了更好地改善水体生态系统，使其维持平衡，提升水质，需在水内放养一定量的底栖动物。

（3）尤需注意的一点，在水体内放养水生动物数量需制定相应的方案，选择最佳数量，不能随意放养，且放养水生动物主要在于改善水质，修复水体生态，不能仅以可观赏性为目的，更不可将提升鱼的产量作为目标。案例治理工程中主要放养的水生生物为：铜锈环棱螺、萝卜螺、三角蚌、鲡鱼、黑鱼、青虾。

4.4 浮叶植物系统配置

在修复水体生态系统的同时，为了提升一定的景观效果，可以在河道中放入一定量的浮叶植物。若生态系统维持平稳运行，则时而可见水面虾鳞泛起光，底部水草随着水流而摇摆，景观可谓十分怡人。在清澈的河道内，可看见河道两岸风景人文的倒影，与水体内的植物相互交映，形成一幅让人心旷神怡的画面。运用水生植物来治理河道污染，借助其良好的景观性及净化功能，修复水体生态系统，保持水体生态平衡。