生态修复技术在河道水环境治理中的应用
2021-01-17李倩
李 倩
(济南黄河河务局天桥黄河河务局,山东 济南250032)
河道治理成效不仅关乎人们生活质量,而且影响生态环境可持续发展。受各类因素影响,河道水污染日渐加剧,不仅包含生活废水、工业废水,而且涉及农田灌溉水等,使水环境系统失衡,对河道生物生长造成影响,生态环境平衡难以保证。为解决上述问题,将多方位生态修复技术应用于水体环境中,并在实际案例中应用,取得较佳的成效。
1 多方位生态修复技术
多方位生态修复技术为综合性治理体系,不仅涉及外源污染水位的清理及控制,而且可清理河道内长期存积的污染物,实现水体生态功能。与传统河道水治疗模式相比较,主要存在以下优势:首先,可从本质上遏制河道污染源,减少水体中氮磷等化学物质剂量;其次,对河道淤积进行定期清理,降低水环境中污染物浓度;最后,通过相应的净化技术可快速进行污水处理。
1.1 外源污染控制
首先,降雨原位自动膜滤系统主要是通过低压过滤膜对雨水进行处理,将径流雨水中污染物去除。系统选取的过滤膜为折叠式,并设置相应的存储池,便于持续性暴雨时节通滤芯进行自动清洗,减少沉淀物对其损伤,延长过滤使用年限。同时,在河道末端安设相应的雨水管网,当河道内污染物较多时,将过滤之后的水体排入水管网中,减少水体对河道直接污染。其次,驳岸生态滞留系统主要是针对暴雨时节未能及时排入水管网中的水体,增强河道纳污能力。该系统将水面、驳岸及陆地构成整体,通过植被间隙实现物质交换转移,从而提升水体中的溶氧量,实现水质改善目的[1]。
1.2 内源污染控制
外来污染物主要是河道内存留时间较长、形成较多的淤泥,成为影响河道水质的二次污染成因,其底部淤泥难以控制,同时在特定条件下发生一系列化学反应,进入上层片源水中,造成二次污染。河道淤泥处理常用措施主要包含机械清淤、淤泥生物酶降解两种技术。该方式处理速率较快,清除成效优良,其中机械清淤成本较高,适用于污染较为严重且面积较小的河道;生物酶河道治理主要是利用河道内微生物活性,将污染物进行降解或转化,该措施适用于面积较大且污染程度较低的河道。
1.3 人工净化技术
河道水环境受外界污染物侵入导致生态系统失衡,应积极选取有效治理措施进行处理,降低污染物实际浓度,从而恢复生态系统平衡。人工净化措施成为增强河道防污能力的重要途径,当前应用较成熟的是超微净化水处理,基本原理是通过超高压气水混合技术,产生大量的微米级氧化气泡,降低水体中氮磷含量,增强水体洁净度,成为水环境治疗中的最佳工艺。超微净化水处理技术可降低水体中污染指标,短期内氧化气泡能消除河道内藻类对水体的污染,使颜色恢复至正常;微米级气泡自身拥有正电荷,可利用正负电荷吸引原理,降低水体中胶体含量。
1.4 水体自净功能
水体自净能力对河道水环境治理十分关键,在实际应用进程中取得较佳成效。该方式主要通过水生植物及动物构建良好的生态链,从而将水中污染物降解转移,使可利用物质吸收利用,达到水体净化目标。其中水中植物菌群主要包含挺水植物群落、浮叶植物、沉水植物,前两者主要承担河道美化及水质保持任务,沉水植物为水体生态功能恢复核心因素,与河道水环境生态系统稳定性密切相关。水生动物主要包含浮游生物群落、鱼类、低栖动物,其中鱼类促进物种的多样性;低栖类动物群落,主要对动植物残体进行分解,对水体具有一定的净化作用,譬如青虾、海螺等;浮游动物可将河道内绿藻类进行摄取,短期内实现水体洁净度,恢复水环境生态功能[2]。
2 河道水环境治理工程应用情况
2.1 人工湿地技术
优良的水质可将其河道生态功能改善,而且构建优美的市环境景观,当前受各类因素影响,河道自身净化能力薄弱。人工湿地技术将垂直流湿地、淹没湿地等联合应用,将其表面及过滤基质净化,并由湿度底部收集导入下一高度湿地,以此循序渐进实现水体净化。人工湿地数量,需根据河道实际长度布设,一般在上、中、下均设置一个即可。
2.2 生态护坡及清淤
河道治理进程中,需积极加强护坡建设,通过各类技术构建多种类型的护坡,从而保护河道水源。同时,清淤处理成效与河道内生态系统均衡密切相关,需积极加强清淤工作,借助相关机械手段确保清淤更彻底。
2.3 雨水管理
雨水管理主要是避免雨水对河道污染,当前雨水中二氧化硫含量较高,不利于河道中动植物生长,且暴雨对河道冲刷严重。因此,雨水管理中需增强雨水下渗能力,同时通过有效措施提升其净化能力,减少对地表的破坏。河道修复进程中,可设计相应的种植池以增加绿化面积,以此加强雨水下渗能力,或将其与市政管网衔接,在降水量较大阶段,通过市政管网将一部分雨水排走,减少洪水压力。
3 实际案例应用
3.1 水环境区域概况
河池市宜州区水环境治理工程总长度为17 km,其流域面积为41 km2,水体深度范围为15~22 m,河道内水体不仅污染较为严重,而且透明度较低,局部区域存在发黑发臭状况,生态系统破坏严重失衡,通过取该河道的样本进行检测,其水质中COD、TP、NH3-N浓度分别为325.4 mg/L、12.6 mg/L、1.2 mg/L,其实际浓度与正常标准相较,超标较为严重。为了改善水系统生态环境,降低水体中污染物浓度,将多方位生态修复技术应用于该河道治理。
3.2 河道水环境治理
首先,将河道上游进行外源截流处理,通过利用土工膜将水体进行隔膜导流,距离河岸为5 m处进行布设,将其内外膜分别布设为土工膜、聚酯纤维,并增设相应的导流将污水排入下游区域内,降低上游污染物浓度。长期以来,该河道上游未进行污染物处理,河道内淤泥聚集较为严重。在河道内放置相应的生物酶,增强河道内微生物活性,提升其转化污泥效率,实现内源控制原位治理功能。其次,在河道内放入水生动植物,改善生存环境,提升生态系统功能。在河道上游布设相应的净化设设施,使处理后水体中的污染物浓度大幅度下降。其中,COD浓度下降至30.8 mg/L,颜色呈现为浅绿色;NH3-N浓度下降至7.8 mg/L;TP浓度下降至0.2 mg/L。在河道内布设相应的微净化设备之后,水质得以显著改善,为河道内水生动植物生长提供优良的环境,而且恢复生态系统平衡[3]。
4 结语
河道水污染不仅对生态系统平衡造成威胁,而且降低居民生活质量,影响周边生活环境,所以应积极将多方位生态修复技术应用于河道水治理中,根据河道污染状况,选取合适的治理技术控制水污染,确保治理体系足够完善,获取较佳的治理成效,维护水环境体系的生态环境,人与自然能够和谐相处。