河道水环境治理中多方位生态修复技术应用探讨

乔雯雯，李旭方，张少栋，罗忆涵

（平顶山工业职业技术学院，河南 平顶山 467000）

我国工农业的发展势头正猛，但河道的水质恶化与景观缺失及生态退化等问题愈发严重，河道水环境治理的必要性与重要性越发突出。随着水生态综合治理项目的不断推进，多元化河道水环境治理技术的应用价值得以充分体现，可通过综合环境治理技术长效治理与统筹管理水环境，以尽快达到水体治理的目的。

1 引起河道污染的因素分析

1.1 外源污染

在工农业规模化发展的背景下，我国的环境污染问题越发严重，对河道水环境的影响较大。城市污水排放与垃圾处理等方面的管理缺失，向河道排放未经处理的污水，会直接污染河道的生态环境。城市的垃圾分类工程落实不到位，白色垃圾在雨水冲刷下进入并污染河道，导致河道生态平衡的破坏，甚至产生刺激性气味。水环境中的污染物不易溶解，促使河道的氧气降低，从而进一步破坏水体。

1.2 内源污染

内源污染对河道生态平衡破坏的影响因素不能忽视。水体中的植物在自我分解中，会释放出各种有机物，会破坏水环境的土壤。河道内的营养丰富，为水环境中藻类物质的大量繁殖提供了便利，藻类植物漂浮在水面上，会隔绝空气与水环境，促使河道内部的污染加剧，甚至会释放大量的腥臭气体，对城市环境质量的影响较大。

2 多方位生态修复技术在河道治理中的意义

在河道水环境治理工程中运用到的多方位生态修复技术，属于一种综合水环境治理方式，在治理环节中运用各种措施手段，可发挥优势协同效应，有效清除河道底部堆积的底泥和河道内的污染物质。生态修复技术可强化河道的自我净化能力及水环境的自我修复能力，技术的应用价值较高，技术优势也是传统河道水环境治理方式不能比拟的。生态修复多方位技术的优势，体现在以下几方面：一是多方位生态修复技术立足于污染的根源，可有效规避外源污染物对河道水环境的侵入及破坏，可从源头控制大型污染物质随阴雨流向河道内部，减少污染物质的侵入数量。二是可及时清理河道底部累积的淤泥，在清理淤泥的同时，进一步净化水体的水质，以此降低河道内的污染物质密度，促使国家倡导的环保和绿色发展等政策方针得以高效落地。三是生态修复多方位技术有短期净化污染程度深的水环境的功效，初步改善水环境的质量，以此带动河道自净化和抗污染等能力的加强。四是生态修复多方位技术可提高水体生态环境的净化功能，维持水环境生态链的稳定与平衡，随着水生动植物群落的不断优化，更利于构建出完善的生态景观。

3 多方位生态修复技术概述

3.1 外源污染控制

外源污染对河道水体环境生态破坏的影响较大，随着外源污染物质不断积累，当其超过河道水体自身的抗压和净化能力时，会促使河道的污染问题陷入恶性循环，使污染控制与河道治理的难度随之增大。因此，需加强对控制外源污染工作的重视，实现河道水体及周围环境质量的持续改进。相对于城市生活污水的排放，暴雨冲刷下去的泥沙污染程度更严重，有涉及范围广等特征，采取点源污染控制方法，无法满足河道水环境治理的要求及标准，难以达到理想的控制效果。多方位生态修复技术的手段多样化，适用于对各种外源污染的控制情况，如自动膜滤设备的应用，可有效防治雨水对环境的污染。自动膜滤设备依托成熟的过滤系统及折叠形式的过滤网膜，有控制大面积污染蔓延和一定的过水性能及解决水体堵塞问题等优势特点，可促使污染控制工作得以顺利进行，从而达到理想截断污染的效果。过滤系统内的贮水池装置，借助雨水实现设备内部的循环冲洗，以此减少污染物质的堆积，确保过滤系统的使用成效、功能及寿命，更利于实现设备运行维护成本的控制。通常在其雨水管网入河道口的末尾位置安装雨水管网外截污过滤系统，有效利用驳岸生态滞留技术截断污染物质进入河道，减少雨水冲刷垃圾对河道水环境的污染与破坏。河岸有较强的渗透能力，可阻止雨水进入河道内部。以往的河道工程驳岸建设，主要发挥防洪等功用，随着驳岸系统的逐步优化，驳岸系统将雨水阻隔到地面的功用越来越突出，地表与雨水中的营养物被地面上的植物吸收，水经过多层的过滤与渗透进入河道内，尤其是生态驳岸的建设，构建出生物走廊及生物的栖息场所，更利于促进驳岸系统强化水体去污的净化性能，以此恢复和维持并改善驳岸系统的生态性。滞留系统的运用，实现了驳岸与水和陆地的有机整合，将植被作为能源与物质转化的媒介，由此构建自然循环地带，促使水体净化的作用得以充分发挥[1]。

3.2 内源污染控制

河道内污染物的长时间堆积，会在河道底部形成底泥，对水体及空气和周围环境的破坏较大，因此，需及时清除底泥。河道底泥中含有重金属物质和氮磷元素等多种污染成分，逐步向水体释放污染成分。依托多方位生态修复技术，发挥与物理治理等技术的联动效应，可有效去除河道中的底泥污染，如通过机械设备挖掘河道底泥后，利用生物酶消化去除底泥中的污染物质。内源污染控制的意义突出，可减少污染程度，尤其是有效治理措施及技术的应用，更利于推动污染去除工作质量和效率的稳步提升，以此达到良好的河道净化效果。通过机械设备挖掘与清除河道底泥，可减少河道底泥的存量，但机械清除底泥的成本高，更适用于小面积或污染程度高的河道污染治理。针对污染程度高和大面积的河道，可采取投放生物酶的生物治理技术，激活河道中微生物的活性，加快降解毒害性杂物。

3.3 水体自净化

水体自净化是指基于生物控制法，强化河道水体自然功能的技术手段，注重挺水植物和沉水植物及浮叶植物等水体植物净化功能的发挥。随着水体植物类型和数量的增多，可实现河道生态环境的有效改善，尤其是挺水植物与浮叶植物，借助其被大众喜爱的外表特点，更利于强化河道环境的美观度。但需注意对植物数量的把控，避免过多的植物会隔绝水体与外界空气，促使河道水内出现缺氧等问题，以确保河道的水体质量为前提。沉水植物可改善河道中各种生物的多样性，确保河道水环境的生态平衡。从水体自净化的作用入手分析，主要是指优化与修复河道的自然生态，促使河道自我净化能力得以充分发挥，并控制污染物超过河道水体自净化的压力及效率，实现河道水体中能源及资源的高效利用及良性循环。河道深水区域水下森林的构建、浅水区域水下草皮的放置，更利于改善河道的水环境及景观美化。水体自净化技术的应用价值较高，技术优势体现在以下几方面：一是沉水植物会吸收底泥中的影响物质。二是通过河道水体反硝化及硝化速度的加快，更利于降低水体中的氮元素密度。三是实现水面悬浮物质沉降率及底部物质悬浮和底泥中氮磷物质发散等方面的有效控制。四是有促进氧气释放和加速光合作用等优势，可加快水体中的重金属杂物和营养物质的沉积速度。五是可发生化学反应，使沉水植物在生长中会释放酚类化合物，对藻类物质的生长有抑制作用。

3.4 人工净化技术

杂质污染河道水环境后，水环境生态平衡随之被打破，如果不及时采取污染控制的有效措施进行干预，会逐步扩大污染范围。而利用人工净化措施手段，可快速深度净化河道的水环境，强化河道水质抵抗污染物质影响的能力。如超微净化处理的人工净化手段，发挥了与液界面技术及大面积气界面技术的优势协同效应，可利用高压混合气水的通过形成微米气泡，达到水体氧化和激活河道微生物活性的作用，从而可以深度降解河道水体中的藻类与氮磷元素及重金属杂质等，充分发挥水体生物的作用价值，使河道水体的洁净度随之提升。在河道水质污染控制中运用微米氧气泡措施，可实现河道水体中重金属元素的深度处理，有效改善水体的能见度。因此，治理重金属含量过高的河道水体的污染，更适合采用超微净化处理方式处理水环境中的污染物，解决水体的发绿污染等问题[2]。

3.5 复合微生物菌剂

复合微生物菌剂可降解河道水体中的有机物，维持水质的正常曝气，从而实现水体中污染物质的有效治理，降低河道水体的污染程度。复合微生物菌剂由光合细菌和放线菌等多种类型与不同特性的微生物组成，在水体中可快速形成具有强大优势和快速发育繁衍的菌类群体，加速降解与吸收水体中的营养类物质，从而减少水体中的污染物质。复合微生物菌剂污染治理措施具有成本低和净化效果理想等优点，因而应用价值较高。

3.6 植物修复

可采取栽培特殊植物的方式治理河道水体污染。植物修复的用途包括以下几方面：一是植物转换。发挥植物自身的新陈代谢功能，通过分解、吸收、合成等方式处理水体中的污染物质，使其转化成为植物机体结构或生长所需的物质，从而实现治理水体污染的目的。如通过特殊基因突变的植物株型，还原、吸收并转化处理水体中的三硝基甲苯等污染物质。植物修复的能力及压力，直接受河道水体中污染物浓度等因素的影响，需回收超过植物处理负荷及耐受性的植物，再通过种植与换品种等措施，不断维持对水体的修复能力。在生物基因技术不断优化的带动下，逐步改进特殊耐受性植物的性能，使其在河道水体污染治理领域的价值发挥的空间更广。二是根系过滤。主要是发挥羽状根系植物在水体中强烈吸收污染物的效用，达到水中污染物富集沉淀的目的。尤其含有放射性及重金属和有机物等污染物的河道水体更适合运用根系过滤治理措施，能够达到预期的水环境污染治理效果。影响植物根系过滤作用发挥的因素较多，其中水体流动性的影响因素不能忽视。因此，根系过滤治理措施更适用于河道局部水环境和较浅的湖泊及湿地系统等方面。半水生植物与水生植物有通过根系过滤原理净化水质的作用，如印度芥菜和宽叶香蒲等植物，水环境的净化效果相对理想。三是植物萃取。主要是借助植物的根系吸收河道水体中的污染物质，发挥植物机能的作用，并将吸收的污染物质转移到植物的地上部分，再通过处理的植物地上部分去除富集的污染物。在含重金属污染的水环境治理中，更适合采取植物萃取措施，但对植物种类的要求较高，需选用生长速度快和吸收富集能力强、污染物耐受力强以及抗病虫害能力强的植物。但目前对超富集植物筛选方面的研究相对浅显，需着重考虑以下几方面问题：一是丰富富集能力强植物的种类；二是选用生长速度快且生长适应性强的富集植物，以达到理想的水体污染治理的效果，充分发挥植物萃取技术的效用。

3.7 动物修复

该方式是借助以食浮游水生植物和草为主的鱼等水生动物，起到修复与净化河道水体的作用。如以浮游植物和浮游动物为食的普通鱼类，可有效地清除水体中的浮游植物或浮游动物。栖息在海底的动物可清除水中的碎片，以此达到清洁水质的作用。因此，需根据当地的气候与水质污染治理需求等情况，合理选择养殖鱼类等水生动物，可达到改善水质并提高观赏价值及拓展生态综合利用等效果。

4 恢复河道水环境的对策

4.1 构建生态岸线

城市生态岸线的合理构建，具有治理城市黑臭水等环境问题的作用。在河道水环境治理工程中，河道护岸施工需根据施工图的要求展开标准测量，记录施工中的测量数据，并在施工中定期复核检查测量数据，确保施工作业的顺利进行。在河道工程施工测量前，需充分把握与工程相关的测量资料，检查建设方提交的水准基点和桩位等指标参数，并核对测量资料。同时，要测定并设置指定数量的位移及沉降的观测点和永久控制点，便于定期展开检测。

4.2 利用新治理技术

河道水体污染的影响因素较多，污染程度多有不同，需要根据污染成因和集水区域，灵活运用有效的污染治理技术。根据河道水体的污染程度，设置污排放截流阀与回收处理系统，并在河道周围设置污水过滤网，进一步从源头上治理黑臭水等水体污染问题。这不仅需要合理建设污水排污处理管道，还需加大城市污水排放的监管力度。在河道水体污染治理方面，要加强实践经验的总结，本着引进来、走出去的原则，通过借鉴国内外河道水体污染治理在方法和政策等方面的优秀经验，引入先进的治理技术和观念及手段等，不断提高污染治理成效，如利用城市黑臭生态水体综合治理技术，控制黑臭水体污染情况的恶化，积极推动绿色城市建设的进程。

4.3 合理运用生态修复技术

多方位生态修复技术在河道水环境治理中的应用价值突出，在修复水环境的生态平衡及改善水质等方面的作用理想，可调节水体中的动植物生长，控制水体中微生物的不正常分解。在完善黑臭水治理体系的同时，根据污染治理的需要，合理运用多方位生态修复技术，定期监测水环境的污染情况，以确保水体质量能够达标。

4.4 强化政府职能

河道水环境治理及水资源的高效利用，是城市健康发展的基本保障，而政府需加强对河道水体污染治理工作展开的重视，加大监督管理的力度，积极助力水环境生态的改善。要合理制定并执行黑臭水的统筹计划，发挥国土和水利及环保等部门的联动效应，使其能够积极承担自身的管理职责，高效落实治理黑臭水问题的责任。还要加强黑臭水问题等环境治理监管工作的落实，并拓展投资渠道、筹资通道，有序展开黑臭水的治理工作。如施行“河长制”的治水政策，能够积极推动污染治理计划的落地，为河道水体污染治理工作的展开提供政策保障。各部门需积极响应治水政策的号召，细化分配河道资源管理的责任与任务，并采取河道水体污染问题专人负责管理的模式。根据治水政策的改革情况，尽快完善环境监管及多生态修复技术研究等方面的配套制度，确保河道水体污染治理工作的科学合理性，从而可以及时解决水体污染问题，并在此基础上，加大城市环境保护的宣传力度，通过公益宣传等活动，强化居民爱护辖区河道水环境的意识，形成全员支持并配合辖区河道水环境污染治理工作展开的良好氛围，避免河道水体受外来水源的污染。同时，要广泛收集群众等社会各界力量对河道水环境治理工程推进的意见和想法，灵活运用多方位生态修复技术和政策保障措施进行防治，不断改善河道水环境的生态性，实现河道水体污染问题的有效控制，进一步促进环保工作的有效落实[3]。

5 结语

生态修复多方位技术是指在修复工作中利用综合体系的治理观念及手段，发挥多种技术的协同作用，推动水环境治理水平的稳步提升。河道水环境的治理工作复杂繁琐，水环境治理的目标较高，需灵活运用多方位环境修复技术，加强对河道水体污染影响因素的有效把控。因此，要根据河道的生态特征等，合理设置河道修复方案，同时政府需加强政策支持，并引用先进的修复方法和技术手段，以达到理想的水环境治理效果。