镇江市工程勘测设计研究院 江苏省镇江市 212003
摘要:水生态修复是在黑臭水体治理完成基础上进行的生态系统的恢复,主要为水质和自然水文过程的改善,水域形态及地貌特征等生物栖息地的恢复和改善,生物群落多样性恢复。主要从两个方面入手:河道缓冲带修复,结合沿河生态景观打造进行,并综合考虑沿河面源污染的隔离和削减;湿地修复,通过不同类型的湿地,有效削减入河污染物,实现水环境的进一步提升,保障河流水质目标,并从生物系统角度出发,构建水体内各类生物需要的能量、营养和食物链结构。
关键词:水环境;水生态;修复工程技术
引言
河流、湖泊等水资源生态环境的保护是实现水和环境和谐发展,共融共存的关键,在水生态环境的破坏过程中,水资源、水环境及水灾害问题越来越复杂,成为自然资源破坏中的主要问题。因此水生态环境的保护与修复工作迫在眉睫,那么相关的保护与修复工作如何开展成为当前关注和研究的重点话题。
1水生态修复技术及其应用现状
通常认为,水生态修复技术是景观生态工程技术的一种,主要是利用生态技术手段恢复水体生态环境的结构和功能,从而恢复水体的生态环境,促进水体生态环境的自我循环。当前,常用的水生态修复技术包括2种:一是利用水利工程技术治理受损水生态环境;二是采用景观生态学的方法处理和修复受损水生态环境。城市微型水体主要包括街头景观水体、城市住宅小区水体、城市公园绿地水体,这些水体很难构成一个生态系统。随着科技的发展、人类生活方式的不断转变,人们居住的环境污染不断加重,城市微型水体的水环境污染愈加严重,水体生态环境的修复已成为一个重要的研究课题。采用水生态修复技术治理城市微型水体的理论及实际施工的案例较少,目前仍处于试点阶段。
2在水环境治理中水生态修复工程技术的应用
2.1优选植物种类
在进行河道治理的过程中要根据河道的具体污染情况选择适宜的水生态修复技术,制定科学合理的水生态修复方案。各个地区的地理环境存在较大的差异性,因此要根据自身环境的特点和实际的需求选择种类合适的植物类型,从而充分的体现水生态修复技术的优越性。不同类型的植物在生长的过程之中对营养物质的需求存在较大的差异,其能够吸收和降解的污染物存在一定的差异。在进行植物的选择时首先应保证河道区域之中具备所选植物健康良好生长的环境,其次再考虑对水资源的净化能力。采用水生态修复技术时选用的植物应该具有多样性,各种类型的植物互相之间进行有效的配合,促进整个生态系统多样性的发展。武威古浪县在进行河道治理的过程中初期选择了具有较强耐旱和耐涝的植物品种,其有效的适应了该地区枯水期干旱,雨季洪涝的特点,对于河道的治理发挥了非常积极的作用。在进行植物种植的过程中一定要充分的考虑河道所处地区自身的地理环境和气候特点,针对性的选取适宜的植物品种从而有效的发挥植物的生态调整能力。
2.2砾间接触氧化工程
砾间接触氧化工程的实质就是模仿生态、强化生态自然净化水质过程的常规方法的有效组合。对生长在天然生态河床中的砾石表面的生物膜采用的一项人工增强技术,通过把大量砾石放置于反应池中,让生物膜在砾石表面形成,使生物膜与水接触的面积增大,水体中污染物体流经砾间处理单元时,通过吸附、过滤、生物降解、接触沉淀等多种机理实现净化。砾间的空隙能够有效的帮助水体中悬浮物的沉淀,同时砾石的粗糙微表面可以提供给很多微生物附着生长,其悬浮物质主要吸附在具有粘性的生物膜上,这些有机物本身整体基质为水中溶解性,在砾石微表面的生物膜流经时,被这些微生物利用或摄取后,形成固体和液体分离的效果,从而水质得以净化处理。从水中由于吸附、生物氧化及沉降而分离出来的污泥,会在砾石中被阻留而进行生物分解,通过此分解方式可将污泥的有机成分降至原来的1/4以下。
在砾间处理池的滤床处理单元底部,进行曝气管铺设,如果进水水质比较低而且比较稳定时,可以不用启动曝气系统,当进水水质有些波动或者比较高时,立即启动曝气风机,通过在底部的河床砾石槽体中埋设的曝气管,通过稳定长期确定数量的曝气给微生物提供氧化分解所需的氧气,进而提升微生物分解有机性物质的处理机能,可以有效提升生态滤床处理的净化效率。
2.3生态浮床
生态浮床是按照生态系统学的原理,选取环境友好型的材料在水中搭建水生植物培养和成长的环境,集合生物动力学及无土栽培,把陆生或者高等水生植物,用高分子组成材料等作为载体,在受污染的水体中进行种植。生态浮床的功能主要体现在四个方面:净化水体;提供鸟类休憩和鱼类产卵的场所;减少风浪,保护水域堤岸;美化水域景观。
2.4人工湿地
水生态修复技术中能够在较短的时间内取得较为直接的治理成果的技术是人工湿地技术。在实践过程中通常是根据河道周边的实际情况进行大规模的人工建设。在建设的过程中能够对树木,花草,各种建筑进行科学合理的规划,进而在构造出非常美观的景观的同时实现对河道的治理。在进行人工湿地建设的过程中选择植物时还需要充分的考虑到植物的观赏性,充分保证人工湿地的观赏价值。在人工湿地建设的过程中要考虑湿地中各种生物之间的相互依存关系,要构建完善的食物链,从而保证系统中的各种生物都能够健康成长。人工湿地在建设完成后,植物和动物的生长会促进各种类型的微生物的成长,有效的提升对河道污染物的吸收降解能力。在实践的过程中人工湿地通常发挥了多方面的作用,具有较高的投资和使用价值。因此,在河道治理方面得到了广泛的应用。
2.5生态护坡修复技术
在一定程度上,传统的河道治理方法针对性强,目标单一,只考虑强度功效,即人类自身的利益,在护坡原有的自然形态上直立或覆盖上石块、水泥和钢筋混凝土,大大破坏了动植物原有的生存环境。随着生态护坡修复技术的不断发展,已出现现浇网络生态护坡与植被型生态混凝土护坡两种主要的形式。坚持“人与自然、环境和谐发展”的发展理念,不仅实现绿色化,还可以防止水土流失。
2.6生态水体恢复技术
河道生态修复最重要的任务便是恢复水质、净化水体,在这个过程中,不仅要控制污染源,还要提高河水的自净能力。控制污染源就是禁止污染物流入河内;提高河水的自净能力,可以增加水量,使污染物被稀释,进而提高水环境容量、水环境的承载能力。还可以采取相应的措施,比如说,投放使用复合微生物菌剂、修复底泥生物系统。除此之外,设置生物巢生物过滤系统、重新建设水生植被、构建“菌-藻-鱼”的放养滤食性鱼类共生体系等也是可以为河道治理创造良好环境条件。
结语
综上所述,水生态修复是一项系统工程,在技术方案比选中应充分考虑技术可行性、治理周期、土地规划用途和处理经济性等多种限制因素。因此,在设计水生态修复方案前应根据上述限制因素筛选和组合基本处理工艺,并结合每一条流域的具体污染状况、技术可行性和工程实施难度确定具体技术方案,按照“一河一策”的治理思路开展水环境治理工程。
参考文献:
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