摘要：本文以向阳河水生态修复项目为例，对该区域水环境现状进行分析，并对食藻虫引导的水体生态修复技术进行介绍，在该技术的支持下制定水体修复方案，主要包括设置透水围隔、水体清杂与改良、安装水车式增氧机、食藻虫投放、水生植物种植、水生动物投放等内容。力求通过该方案的实施，使当地水体环境得到有效改善，达到理想的水生态修复效果。
关键词：宝山区向阳河；水生态修复；实施方案
引言：在党的十九大召开后，在水生态保护、水体环境治理方面提出了新理念，力求全面建成水体安全保障体系。当前，在城市化建设不断深入之下，河湖污染问题日益突显，水环境保护与治理显得十分迫切。对此，应针对水生态破坏之地积极制定科学的修复方案，使水域生态系统得以改善和修复，真正实现“绿水青山”的环境治理目标。
1工程概况
1.1区域情况
宝山区位于上海市北部，水陆交通发达，依托长江、滨江临海、水网密布，大小河道有845条，纵横交错，为当地增加了无限灵气。当地位于长三角冲积平原，平均高度4m左右，境内地势平台，基底岩石埋藏南浅北深，基岩面由南至北倾斜。当地属于亚热带季风气候、日照充足、雨量充沛，年均降水量为1143.1mm，自然灾害频率较少。境内包括两大水系，分别为上海市水系与宝山向阳河水系，本项目主要针对向阳河水系，待修复区域为半封闭水体，东侧断头、西侧有水闸控制，且水闸处河水只出不进。近年来当地河道污染问题突出，当地已经投资6个亿用于河道治理，尤其是万河整治攻坚战的实施，使河道的生态环境有所改善，蓄水、调水与自净能力得到显著提升。为了进一步加强水生态修复，提高水体透明度与自净能力，制定了水生态修复项目实施方案，以期实现当地水域生态系统的长期稳定。
1.2水环境现状
据调查，该项目水体环境现状不容乐观，主要存在以下环境问题：
（1）沉水植物较少，水体自净能力较弱。在该区域水体中沉水植被数量较少，水生态系统已经严重退化、生物种类较少，水体自净能力较差；
（2）水体透明度较低，景观效果不良。在以往的水环境治理中，已经开展了生态护岸、绿化、植物造景等工程，一些河道的自然驳岸已经恢复河畔空间良好，但河道的透明度较低，整体的感官体验较差，景观效果不良；
（3）曝气增氧能力较弱。该河道中原本设置了太阳能曝气增氧，但工作能力较弱，曝气功率只有0.15kw，且局部已经受损无法使用。此外，该区域原本水泵接电功率较小，不支持同时开启[1]。
2水体生态修复关键技术
2.1技术原理
食藻虫引导的水体生态修复技术具有较强的生态性。以驯化后的枝角类浮游生物“食藻虫”与沉水植物相结合，以鱼虾螺贝等为辅助，构建虫控藻、鱼食虫的食物链，恢复“草型清水态”自净系统，使水生生态系统得以修复，水域生态系统的自净能力得到显著提升。该项技术的核心原理在于：食藻虫消化水体中的藻类、悬浮物、有机颗粒等等，并产生弱酸性排泄物，对水体藻类生长具有极大抑制作用；当悬浮物与藻类减少后，水体透明度提升，日光可照射到水底，促进水中沉水植物生长，使食藻虫与沉水植物之间形成和谐共生的关系；沉水植物可对水中富营养物质进行吸收，加速氮硝化、磷沉降，提高水体自净能力；待水生植物恢复后，食藻虫将逐渐朝着底部扩散，提高底泥氧化还原电位提升，促进水生昆虫的生长，在植物共生作用下，形成良好的生态链自净效果，再将螺贝鱼虾等水生动物引入其中，对食藻虫进行吞食，通过食物链将水中富营养物质转移出来，降低水体富营养程度，维持水体水质健康。
2.2技术优势
食藻虫处于食物链的底层，任何肉食性动物均可以它为饵料，因此很容易被消灭，不存在生物安全隐患。利用食藻虫对水域内的藻污染进行治理，可通过生物链能量传递的方式将水域中的富营养转移到动物体上，进而将其清除，由此实现生态系统的自净与良性循环。该修复技术的应用具有诸多优势，具体如下。
一是净化水质。待该工程竣工后，区域内水质状态得到良好改善，透明度明显增加，无混浊，在2.0m深的范围内均可清澈见底，完全消除富营养化情况，且可长期保持水质健康；
二是景观效果良好。水体清澈、水草丛生、睡莲飘香，营造出生机勃勃的景象。利用水生植物进行造景，构建可勋魂自然生态景观系统，可使水生植物达到四季常绿的效果，且水中其他品种也可顺利渡过冬夏；
三是达到“水清气净”目标，由于水体中的硫化物、甲烷等有害物质得以清楚，水生态系统更加健康，沉水植物可向四周释放大量氧气，达到净化空气、改善生态环境，达到“水清气净”的目标；
四是节能环保。该项目的开展可使水质长期处于理想状态，且无需换水，夏季雨水补给，如若遇到暴雨天气，一般在5—7天内便可自行恢复至清澈的状态；当冬季到来时，可根据水体中日常绿化消耗情况加入适量的灰水，即可达到自给自足，全年保持水质良好、水位稳定，形成自我修复系统，无需通过换水的方式排除污染，降低维护成本[2]。
3向阳河水生态修复的有效措施
3.1设置透水围隔
这一做法可减少外围水体杂物、水草等对区域水体的影响，以免受到食草鱼类对水系统进行破坏。在围隔工程施工中，分为岸上加工与水面安装两项内容，具体施工顺序为：石笼制作、浮球安装、钢管切割、定位放线、隔离网设置、质量检查等。其中，石笼属于水下配重装置，可提高软围隔的密封性，直径范围在6—8cm之间，可在底部人工灌入粒径为20—40mm的小碎石，为确保石笼中碎石均匀，应在灌注的同时不断抖动。为了使围隔能够随着水位变化而灵活浮动，可采用PVC材质，规格为的条形浮子，与围隔之间用尼龙绳固定。将围隔用钢管进行固定，根据水域深度与底泥厚度合理选择钢管长度，并用卷尺测量标记，用钢锯人工切割。在打桩之前根据施工图放线，确定桩位，采用DN40镀锌钢管，水平桩之间的距离为1m，露出水面的高度范围为30—50cm之间；采用80目聚乙烯网片制作隔离网，在岸上加工后，每间隔1m处安装一个铁环，用尼龙带将铁环与隔离网固定起来，再将铁环套在钢桩上。在投入使用之前应对质量进行检查，判断钢管桩是否与设计要求相符；判断石笼是否完全沉入水底，确保水生动物的密封性；判断围隔是否美观，如若出现褶皱，应立即进行整改拉直；根据浮子沉水深度，判断其是否受力均匀，如若不均应找出原因并整改。
3.2水体清杂与改良
在正式施工之前应对区域内水体杂物进行清除，修整岸边的杂草，使水体环境得到良好改善，为后续生态修复工程的高效开展提供便利。分期转移水中鱼类，当水生态稳定后，再逐渐将其投入水中。
根据不同区域加入改良后的微生物菌群，结合水质实际情况，将其均匀洒入水中。
3.3安装水车式增氧机
在该项目实施中，共计设置8台功率为0.75kW的水车式增氧机。该设备以电动机为动力，通过减速器进行减速，带动叶轮转动。在实际工作中，叶轮上的叶片全部被浸入水中，在旋转过程中，叶片在刚刚入水时，桨叶击打水面掀起浪花，并将空气压入水中，形成强大的作用力，一面将表层水压入水底，另一面将水流向后推动。当浆叶与水面处于垂直状态时，将产生与水面相互平行的作用力，进而形成定向水流。待浆液即将离开水面时，在叶背上形成负压，可提高下层水。待浆叶远离水面时，可将带有叶弯和叶片的水上扬，在离心力的影响下甩向空中，产生强烈的水花，对大量空气进行溶解。同时，在叶轮转动中产生的气流，也可进一步提高对空气的溶解速度。在设备安装过程中，首先打开接线盒接通电线，从接线盒中引出电缆固定在固定杆上，再将设备整体放入水中，从加油孔注入齿轮油；待入水后对叶轮与水面之间的距离进行检查，使“水线”记号与水面平齐；如若没有记号，上端面应与水面相平，避免入水过深，电机过载而被烧坏。
3.4食藻虫投放
该技术的核心在于食藻虫，可对水体藻类具有预防和控制作用。水草带泥操作难免会将富营养物质带入水体之中，特别是在抛秧作业中，大量营养盐进入示范区，导致水体混浊。对此，应根据该区域特点，在水草配置完毕后，投放一些食藻虫优化水体环境，达到水质标准，具体的投放过程如下：
（1）基地备货。食藻虫由基地统一提供，需要提前3—7发布通知，基地接到通知后立即备货，首先要确保量与密度、选择2—5mm的个体，配置光合细菌制剂，充氧装袋，每袋在1.5—1.8L之间；
（2）运输。采用泡沫箱空运的方式，待运输到指定地点后应立即投放，通常是在夜间运输，在凌晨0—4点时到货。收到货物后首先检查包装袋是否破损，检查食藻虫密度、生长情况、个体大小等等，各项指标均正常时才可投放；
（3）投放。在多个点分2—3次进行投放，食藻虫的投放周期为7—15天，可结合实际情况进行调整，在不同周期均可投放；
（4）跟踪。待投放半月左右后，应对食藻虫的生长与繁殖情况进行观察，可采用肉眼观测、捞网观测、烧杯观测与透明袋观测等方面，主要观测内容是个体是否为2—5mm，肠道是否为绿色、鞭毛与枝角的活跃性，如若出现异常，可对水质变化进行分析，在必要的情况下再次投放[3]。
3.5水生植物种植
3.5.1沉水植物
该项工作是修复工程中的主要内容，应根据水域深度采取相应的种植方式，使水生植物与水深相适应，以此取得更加理想的景观效果，使生态系统更加健康稳定。在种植过程中，首先应确定品种与数量，尽量选择植株健康、根系发达、无病虫害的植物，苦草株高应在0.2—0.3m之间，其他水草株高在0.2—0.4m之间。采用泡沫箱以空调车进行运输；根据水域实际情况定桩拉线分区，在正式抛秧之前，应对水草品质进行检查，剔除装卸中受伤的水草品种；在配置1—2天后可对该区域内水草中十分存在浮出水面的情况进行检测，如若存在这一现象，应及时进行补种；水草种植标准为带泥作业间距在0.1—1.0m之间，水域内禁止出现浮草情况，水草存活率低于80%，漂浮物低于水面面积的1%。
3.5.2浮叶植物
根据实际需求确定品种与数量，株高在20—40cm之间，发芽情况为每株1—3芽，配置红色、粉色宫廷睡莲，尽量选择无病虫害、根系发达的健康植物，水草中不掺有杂物。睡莲包括盆栽与裸株两种，在进场之后需要现场清洗，根据成品实际情况判断是否需要切根；如若当天配置，则应分区配置；如若隔期栽植，则应集中栽植在岸边，并做好防护措施。在栽植过程中，水深应在0.2—1.0m范围内，定点分散栽植，密度为每立方米2株，每株为1—3芽，以插株的形式为主；采用小铲、小铁锹等，刨坑深度为8—15cm，坑口尺寸应能够栽入成品，根系覆土厚度为5—10cm。根据施工图成品类型与规格数量合理选择品种，并确保配置密度、间距等均与标准相符合，禁止出现上浮、倾倒或覆盖等等[4]。
3.6水生动物投放
在水生植物种植后，沉水植物生长到一定程度后便可投入一些鱼虾螺贝等水生动物，使食物链得以完善，形成完善的水生态系统。在投放时应对水生动植物配置结构进行综合分析，科学选择放养模式，具体措施如下：
（1）品种挑选。当沉水植物的覆盖率大幅提高，抗干扰力较强时，可将水生动物投入其中，以此弥补水生态消费者不足情况，使生态系统得以完善；
（2）水生动物、鱼类运输。在正式装车之前，应对鱼类、水生动物的类型、规格与质量等进行细致核对，根据不同特点采取相应的运输方式，确保在运输过程中不损害货物、不漏水、不渗水，并在水车上安装曝氧装置，便于在运输中曝氧，避免水生植物因缺氧而死亡；
（3）检验与签收。主要对水生动物的类型、数量与规格等进行检验，要求其与规定标准相符合，验收后填写相关单据并保存，以备查证。对于验收不合格的产品拒绝进场，并尽快培养所需种苗，直至与进场验收标准相符；
（4）消毒和放样。在水车中对即将投放的水生动物进行消毒，采用浓度为0.5%的盐水消毒30min左右。在大批量投放之前先进行试养，确定该水体是否能够成活。在投放时应轻拿轻放，禁止损伤个体，将其轻轻放入水中，不可粗暴的扔入。在水生动物放养之前应做好消毒和驯化工作，根据不同区域情况放养相应的水生动物，提高作业效果[5]。
结论：综上所述，在城乡建设背景下，河湖污染问题日益严峻，水生态系统治理与保护受到广泛关注。对此，可根据区域水域实际情况，引入食藻虫引导的水体生态修复技术，通过设置透水围隔、水体清杂与改良、安装水车式增氧机、食藻虫投放、水生植物种植、水生动物投放等方式，达到理想的水生态修复效果，真正达到“水清气净”“绿水青山”的目标。
参考文献：
[1]何松云,韦亚芬,杨海军.城市河流生态恢复的研究现状与问题[J].东北水利水电,2018,23(12):44-45.
[2]孙东亚,董哲仁,许明华,等.河流生态修复技术和实践[J].水利水电技术,2019(12):7-10.
[3]吴虹兴,蒋坤良.生态修复技术在河流治理中的应用研究[J].浙江水利科技,2018,000(005):4-6.
[4]胡昱玲.河流生态修复技术在塘西河治理中的应用[J].西安文理学院学报(自然科学版),2019,016(003):106-108.
[5]劳炳丽,曹方.生态文明视角下的干旱地区河流生态修复研究——以忻州市云中河生态修复为例[J].中国园林,2019(11).