河道水环境治理工程中多方位生态修复技术的应用

2021-12-08朱国栋

农业科技与信息 2021年1期

朱国栋

（甘肃省临夏回族自治州河道管理站，甘肃临夏731100）

水是生命之源，同样也是社会经济发展的根源。但在工业发展过程中，废水、废物的排放造成河道水体大面积污染，水环境破坏情况严重，严重影响了河道水环境以及周边自然环境的健康发展。临夏州在多年河道水环境治理中总结了一定的治理经验，面对河道水环境的综合污染，仅凭借化学技术、物理技术难以根治河道水环境问题，因此近些年主要采取多方位生态修复技术，通过技术组合的方式改善河道水环境治理质量。

1 多方位生态修复技术概述

多方位生态修复技术作为一种全面化、联动性的水环境治理措施，该项技术融合了综合治理、统筹管理、技术集成、长效运行等理念，贯彻“外源截留、内源控制、人工净化、自净强化”等原则，从多个方面、多项手段实现河道水环境治理目标。多方位生态修复技术涉及范围广，不仅仅局限于某个技术领域，而是采取多方位技术[1]。因此，多方位生态修复技术相比传统、单一的修复技术具有以下几个优点：一是截污效果好。多方位生态修复技术的其中之一就是拦截污染，可以减少污染物进入到河道当中，缓解河道水体富养化度，在源头上进行污染控制。二是周期性清淤。可清除河道运行中长期累计的杂质、污泥、腐殖物等，缓解河道污染问题。三是人工净化。如果因为突发因素导致水体快速恶化，可以借助人工净化技术快速治理，提高河道水体的洁净度。四是水生态系统。为了避免水体污染问题反复出现，提高净化效果的稳定性，通过建立自然水生态系统，让河道水生态自然循环，同时起到河道景观美化效果。

2 多方位生态修复技术的应用

2.1 外源污染控制

外源污染会加剧河道水环境污染程度，如果外源污染大于河道水环境自净化能力，就会造成河道污染加剧。因此，要加强外源污染控制，确保河道水体质量。调查表明，暴雨冲落的泥沙要比生活污水更为严重，并且影响力大、污染范围广，只采用点源污染控制难以满足河道水环境治理要求。而采用多方位生态修复技术，如自动膜滤设备主要是处理雨水污染问题，设备内部安装了独立过滤系统，有助于缓解径流污染情况[2]。自动膜率设备使用了折叠式滤膜，具有截污效果强、截污面积大的特性，同时具备较强的过水性能，避免出现堵塞问题。过滤系统中还配备了贮水池，暴雨后借助内部自动反复冲洗作用，可以避免污染物长期累积，延长过滤系统的使用寿命，控制运维成本。该系统安装在雨水管网入河道口末端，可以直接过滤污染物，减少对河道水环境的污染。

雨水管网外截污采用驳岸生态滞留技术，由于河岸具有渗透性，可以减少进入河道的雨水。很多老旧河道工程驳岸主要是用作水运、防洪，而通过对驳岸系统创新，借助驳岸系统将雨水渗入到地面，植物吸收雨水和地表的营养物质，水通过土壤渗透、过滤渗入到河流中。此外，还要建设生态驳岸，如建立健全生物走廊、动物栖息地，进一步强化驳岸系统的生态性、强化水体净化能力。滞留系统凭借驳岸的渗透性能，将水、驳岸、陆地连接成一个整体，植被、孔洞起到了物质与能量交换的载体作用，形成自然流速带，更好地发挥水体净化作用。

2.2 内源污染控制

河道底部多年存积的杂物逐渐形成底泥，底泥如果长期不清理会产生二次污染问题。河道底泥中含有大量氮磷元素、重金属等污染物，会不断向水体中释放。

借助多方位生态修复技术，将物理治理技术和生物治理技术结合，如通过机械挖掘减少河道底泥量，采用生物酶消化底泥污染物，从而起到良好的治理效果。控制内源污染措施可以避免污染问题进一步扩大，并且技术组合治理措施具有见效快、效果好、持续净化的优势。机械清淤能够减少河道底泥量，但使用成本也较高，所以多数是在高污染、面积小的河道局部清除底泥。对于大面积、污染较轻的河道段，依然是以生物治理技术为主，通过生物酶激发底泥中微生物活性，加强有毒有害物质降解，且生物酶是一种河道水系统长期修复方法，有助于改善底泥理化性，从而起到底泥净化效果[3]。也可以采用人工净化方法，如采用超微净化处理技术，配合大面积气界面技术、液界面技术，通过高压混合气水生成微米、亚微米气泡，起到水体氧化作用，增强微生物活性，从而将重金属、氮磷元素、藻类等降解吸收，发挥水体生物作用，保证河道水体清澈度。

2.3 水体自净化

水体自净化技术主要是用作强化河道水环境自然性能，其中的核心技术是生物控制法，如沉水植物、挺水植物、浮叶植物等。通过增加水体植物改善河道生态环境，挺水植物、浮叶植物可以起到河道美化效果，维护河道水质；沉水植物可保持河道生物多样性，保证生态稳定性。水体自净化的核心是修复河道自然生态，发挥河道的自净化能力，并保证污染增量低于自净化效率，加强河道能量、资源的良性循环。河道潜水区域可以设置一些水下草皮，而渗水区域设置水下森林。其主要优势表现在以下几点：一是沉水植物根系扎入到底泥中，用于吸收底泥中的营养物质；二是提升河道水体硝化、反硝化速度，降低水体中的氮含量；三是提升水面悬浮物沉降率，抑制底部物质悬浮，控制底泥中氮磷等营养物质向水体中释放；四是光合放氧，加速河道水体中营养物质、重金属快速沉积；五是化学感应，沉水植物在水体生长中会生成一些酚类化合物，可以起到抑制藻类生长的作用。

除了上述的植物净化措施，还要搭配水生动物净化措施，如鱼类、底栖动物、浮游生物等。通过提高水体生物多样性可以进一步完善生态链，其中底栖动物可起到过滤、沉淀作用，将河道底部的残渣、腐蚀物清理，减少营养物质释放量，而螺类、虾类、浮游生物可以食用腐殖物、绿藻等，提升水体的清澈度[4]。浮游生物以绿藻为食；鱼类以浮游生物、螺类小虾为食；小虾螺类以鱼卵、腐蚀物为食，这样就形成了较为合理的生态链，强化水体自净化能力。