水生态保护与修复方法分析

2022-08-28赵迎，王睿

皮革制作与环保科技 2022年13期

赵迎，王睿

（山东省环科院环境工程有限公司，山东济南 250013）

绿水青山就是金山银山。在新的发展时期必须加大环境治理力度与生态保护力度，要结合实际情况，开展水生态治理工作，在科学开发利用水资源的基础上，实施水生态修复与治理，加快创建起水生态文明[1]。

水生态是整个生态系统的重要组成部分，水生环境是许多珍稀候鸟与虾、鱼等的重要生存环境。自改革开放以来，我国各地以发展经济为主，对许多生态资源采取了破坏性开发与掠夺性开采，导致包括水生态在内的多方面生态环境受到严重破坏，水生态质量大大下降，生物栖息地缩减，生物种类也不断减少。在此情况下，必须调整发展思想与发展战略，及时开展生态修复与保护工作，重新改善包括水生态在内的多方面生态环境，以实现人与自然的和谐发展及人类文明的持续发展。

1 水生态环境问题分析

1.1 水资源紧缺

我国属于水资源稀缺的国家，淡水资源人均占有量较少，水资源是限制许多地区经济、科技及文化发展的重要因素。调查发现，我国许多地区的供水高度依赖地下水，焦作、太原、兰州等城市的地下水开采强度不断增加，地下水资源开发利用强度多年来居高不下。高强度开采地下水不仅会导致水资源枯竭速度加剧，而且还会在水资源开采区形成超大地下漏斗区，对当地地下水生态环境造成极大破坏，也给当地留下很大的安全隐患[2]。

调查发现，在淡水资源如此紧缺的情况下，许多地区的水资源利用率仍处于较低水平。一些地区的农业灌溉技术不够先进，仍采用传统漫灌技术，水资源浪费严重。对中水的回收利用率，目前许多城市的排水系统、污水治理系统仍不够完善，污水分流管网未建立起来，家庭厨房污水、厕所污水等河流排放，一些具有二次利用价值的水资源没有得到充分利用。

1.2 水污染排放问题比较严重

尽管近几年我国在加大力度治理污水排放问题，且取得了一定成果，但污水排放量大、污水来源复杂、污水未达到排放标准就偷偷排放等问题依然存在。根据调查分析可知，工业废水是我国主要的水污染污染源。改革开放后，我国大力发展工业，各地以发展工业、发展经济为重心，忽视了环境保护问题。工业发展起来后，工业废水产量大大增加，水生态受到工业废水的严重污染，绿藻、海水富营养等一系列生态问题相继产生[3]。

除工业废水产量大外，农业污水也对水生态造成了污染与破坏，造成水生环境质量不断下降。近些年，化肥、农药在田间大量使用，这些农用产品虽能在一定程度上减少草害与虫害，提高作物产量，但也会对土壤及水生环境造成污染，使水体中的重金属污染物含量增加。研究表明，一些农药中含有大量的Cd、Pb、Hg等重金属物质，长期向土地施加这类农药就会导致土壤中的重金属污染物不断积累，土壤中累积的重金属污染物在雨水与灌溉水的冲刷下进入周边河流，对水体环境产生破坏。

生活污水在未经科学处理的情况下随意排放，同样会导致水体环境受到污染，使水生态质量大大下降。生活污水中富含二氯乙烷、铜、碱、酸、氧化剂及乙二醇等有机毒物，这些有毒有害物质随着生活污水大量进入河流、海洋，使水体环境受到破坏，水生生物的生存受到威胁，水质进一步恶化[4]。

2 水生态保护措施

2.1 做好水资源的开发与利用

水是人类赖以生存的重要资源，人们的生活、生产都离不开水。大力保护水环境，大力发展水生态，并不是指完全限制水资源的开发，并非只保不用，而是强调开发与保护并重，在开发与利用的过程中，按照水资源保护与水生态保护要求，依据环保思路与理念，调整开发利用策略，优化开发利用方案，实现对水生态的有效保护。

科学开发与合理利用水资源的第一步，就是对区域水资源承载能力进行计算。有关部门可基于水资源承载能力双指针计算模型，对不同水资源可利用量情景下该城市或地区的水资源承载能力做出计算，根据计算结果制定水资源开发利用方案。科学开发与合理利用水资源的第二步，就是优化水资源配置。在当前背景下，要促进区域供水由以地下水为主向多水源共济转变，建设“蓄引结合、多源联调”供水保障体系，保证正常的生活生产之需，在此基础上提高水资源利用率。为降低缺水风险，同时实现对水生态的有效保护，可根据当地具体情况，适当建设一定数量的蓄水工程、提水工程与引水工程，充分发挥新建工程作用调整当地的供水结构，逐渐减少对地下水的开发，逐渐增加对地表水的利用[5]。

2.2 做好节约用水工作

①在农业用水方面，对灌区用水管理计划与方案进行优化调整，根据灌区实际的用水需求与四季水储量变化，按照夏、冬灌自上而下，春、秋灌自下而上的原则制定合理准确的灌区用水计划，并采用以亩定量、定额灌溉、配水到户、计量到斗、总量控制的用水管理方法推进节水灌溉工程顺利发展，有效提高水资源利用率。此外应尽快实行用水总量控制和定额管理制度，超计划、超定额用水征收累进水价。强化对水费征收管理，严格按计量收费，依靠价格杠杆促进节水。积极推广应用喷灌技术、膜下滴灌技术、微灌技术等高效节水灌溉技术来提高水资源利用率。喷灌技术通过给水泵施加一定的压力将水喷洒到空中，高压喷射出的水在空中形成细小的水滴落下来后均匀洒到田间，让作物对水分的需求得到满足，也让水资源利用率显著提高。膜下滴灌技术是于覆盖作物的地膜下面铺设滴灌带，然后通过滴灌带将水输送到作物根部（目前景电一期灌区条山农场已发展膜下滴灌3.3万亩）。水到达作物根部后能被作物根系充分吸收，同时因为有地膜的覆盖，水分的蒸发速度会大大减缓，因而水的有效利用率将大大提高。除此之外灌区也可采用沟灌、土地复平等技术来达到高效节水灌溉目标[6]。

②在生活用水方面，为提高水资源利用率，于住宅建筑尝试应用分流排水系统，通过对污水分类回收、对中水回收利用等措施提高资源利用率，减少水资源的损耗与浪费。经调查发现，目前一些住宅建筑的给排水系统存在水压过大的情况，当水压过大时，建筑低层住户打开水龙头，水流会喷射严重，不仅给居民造成不便，而且还使水资源浪费严重。因此必须加快解决低层用水点静水压过大问题，可使用竖向分区的方法，建筑低区的用水需求直接利用市政给水管网压力进行满足，对建筑中、高区使用水泵+水箱联合加压供水的方式。通过这样的优化改造减少水资源浪费，提高水资源利用率。此外可城镇及农村全面推广节水型生活器具，推广使用新型水龙头，有效提高水资源利用率。加大对建筑中水、雨水、再生水等的利用，实施分质供水方案，积极利用电视、报纸、广播及短视频平台等向群众宣传节水知识与节水思想，引导公众树立起节约用水的意识，从而提高全社会的节水水平[7]。

③在工业用水方面，通过以下措施实现节水目标：立足实际情况适当调整当地产业结构，发展低用水、高附加值产业。在工业领域推广节水技术，推进电力、化工、造纸及冶金等产业发展节水技术，开展节水改造工作，以此提高水资源利用率。

2.3 加强水环境污染应急监测

近些年，我国工业化水平不断提高，但生态环境问题也日益严重，水环境污染程度不断加剧，全社会范围内突发性水体环境污染事故不断增多。水环境是生态环境中的重要组成部分，水环境的安全稳定对整个生态系统以及人类社会都有重要作用。因此，有关部门必须提高对水体环境污染应急监测的重视程度，根据实际需求加大水环境污染应急监测力度。

突发性水体环境污染事故具有极大的危险性与危害性，该类事故会严重污染河流与土壤，造成水资源浪费与群众身体健康受损，甚至引起区域内的用水短缺问题，给水生环境及人们的生产生活带来巨大负面影响。对于突发性水体环境污染，只有做好应急监测，通过应急监测污染事故的治理争取更多的宝贵时间，使环境监测人员能在最短时间内查明污染原因，确定污染范围与污染种类、污染程度等，进而迅速制定治理方案，采取有效措施对事故进行治理，将事故影响、由事故带来的损失降到最低。

在我国突发性水环境污染应急监测中，使用较多的是快速检测管，快速检测管有优势，如使用方便，但也有缺陷，如所测定污染物的浓度有限。在当前背景下要丰富应急监测设备类型，于监测工作中使用便携式GC，便携式GC/MS等，还可在监测过程中使用无人机、走航监测设备等新型、高端设备，有效提高监测速度与监测结果的精准性。开展应急监测时，操作无人机进入事故现场拍摄现场图片，传回现场影像资料等，然后工作人员根据各项监测数据与现场信息制定处理方案。在目前的技术条件下，水环境污染应急监测也可采用实时远程监控技术、物联网监控技术、定位技术、视频识别技术等，能对现场情况进行捕捉记录，将事发现场精准确定下来，从而提高监测效率与监测精度。在当前背景下需加强综合分析能力，通过污染变化过程分析、排查等确定污染源头、提出污染控制措施，解决污染现象[8]。

3 水生态修复方法

3.1 水源涵养区修复

对一个地区的河流上游、水源涵养区要加大修复，确保上游水源涵养区良好的涵养功能及生态功能，防止流域内出现严重的水土流失问题。组织人员清理上游垃圾，加大对河流及周边的巡查力度，严办乱丢垃圾、乱排废水等问题。根据区域内的实际情况，适当引进植物种群与动物种群，利用生物的新陈代谢作用降解河流区域内的污染物质，逐渐提高水质，改善水生态。

3.2 建设生态廊道

要想提升水生态修复效果，就需着手建设滨河（湖）带的生态，在区域内建设生态廊道（见图1），让生态廊道成为周边用地与水体之间缓冲空间，从而减少水体直接受到的污染与破坏。同时利用生态廊道的功能作用带动当地微生态改善，增强流域内的生态功能。在建设生态廊道时，要加强对当地土壤、气候、水质等自然环境条件的调查与分析，根据当地实际情况，引进适合在当地生存生长的动植物，以保证生态廊道的建设与应用效果。

图1 沿黄河生态廊道建设效果图

3.3 采用生物修复技术

生物修复包含微生物修复与植物修复这两种具体的修复方法。应用微生物修复法时，是利用微生物的生命活动、新陈代谢来吸收、降解或溶解水体中的污染物，将各类污染物对水体的毒害作用降到最低。应用植物修复法时，是借助水生植物的代谢物来改变水体中各类污染物质的生物可利用性与流动性，进而降低污染物的危害作用，促进水体净化与水质改善。另外植物在生长的过程中有新陈代谢运动，可利用植物持续的新陈代谢运动转换水体中的Se、Hg等重金属物，最终使重金属物质与水体脱离，达到净化水质，修复水生态的目的。研究与实践证明，生物修复法安全环保且清洁无污染，非常值得推广应用。