浅析水生态修复技术在河道治理中的应用

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:王启才
[导读] 摘要:水是生命之源,同样也是社会经济发展的根源。
        北京市朝阳水利工程有限公司  北京
        摘要:水是生命之源,同样也是社会经济发展的根源。但在社会生产发展过程中,生产废水、生活污水的直接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。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。
        关键词:水生态修复技术;河道治理;应用要点
        引言
        河流属于旅游、休闲、景观、生态的重要场所,也是引水抗旱、防洪排涝的主要通道,它是包含生物、水体、护坡、河床、河底等结构的复杂性系统。随着经济的发展及人口数量的增多,河流生态环境逐渐变差,并给沿河居民身体健康和自然景观带来不利影响,逐渐成为制约社会发展的关键因素。河床硬化、浆砌石、块石护坡等为以往河道整治方法,在维护岸坡稳定性和有利于河道清淤的同时,这种硬质式护岸也给生态环境、水系统循环带来负面的影响。随着人们对河道景观、自然环境、水体文化等要求的提升,河流生态修复越来越引起工程界的关注。生态修复因存在成本低、能耗少、投资好、生态效果好等特点,逐渐成为未来河道整治的发展方向。
        1受污染水体生态修复的基本原则
        1.1地域性
        在不同区域的生态环境差异影响下,水体受污染原因同样会有所不同,因此在对受污染水体进行生态修复时,还需严格遵循地域性原则,对不同区域水体的气候条件、地势地貌、历史背景等等展开全面、深入调查,之后据此展开针对性生物群落设计与物种引进,制定相应的生态修复方案,使水体所处生态系统的生物群落、环境条件等能够尽快得到恢复,或是形成新的完整生态系统。
        1.2生态性
        在对受污染水体进行生态修复时,还需坚持生态性原则,充分尊重生态演替、食物链、生态位等方面的生态学原理与自然规律,并在恢复、重建、改建生态系统的过程中,按照这些生态学原理来采取相应的生态修复措施。
        1.3可行性
        在对受污染水体进行生态修复时还要严格遵循可行性原则,对生态修复的经济可行性、技术措施可行性、社会效益可行性等多方面因素进行综合考虑,以保证针对受污染水体的各项生态修复措施能够得到有效落实。在技术措施方面,应采取成熟的生态修复技术,保证各项技术的实践操作要求符合实际条件,而经济可行性则需要对生态修复成本进行控制,使其能够符合受污染水体治理的成本预期。
        2水生态修复技术在河道治理中的应用要点
        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,暴雨冲落的泥沙对河道水体污染的影响力大、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。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。


        2.2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。
        2.3受污染地下水的生态修复技术
        (1)空气吹脱技术
        空气吹脱技术是一种主要针对地下水无机污染的生态修复技术。一般来说,由于地下水中的无机污染物主要来自于化工生产排放,很多化合物都会排放后进入地下水,或是残留在土壤缝隙处,之后再虽地下水冲刷逐步溶解于地下水,因此在进行生态修复时,可利用空气吹脱技术将压缩空气注入到受污染区域,使地下水或土壤缝隙中的挥发性化合物能够在压力影响下被驱赶出来,进而实现对地下水及周边区域无机污染物的净化。
        (2)气堤技术
        与空气吹脱技术相比,气堤技术更适合用于对地下水有机污染的处理。在受污染的区域,可直接利用空气泵或井深入到地下水中,并通过诱导使地下水区域产生气流,促使地下水中的有机污染物逐渐汽化,之后再引导气体在土壤缝隙中不断流动,最终上升至地面,实现对汽化有机污染物的有效提取,以便于对污染气体进行统一处理,修复效果较好。但由于地下水中的有机污染物必须要具有挥发性,才能够被汽化并提取出来,因此其应用范围存在一定的限制。
        2.4河道形态技术
        天然河流大多呈蜿蜒曲折走向,为达到现代航运要求或便于规划建设,在传统河道整治中天然河流走势大多被裁弯取值。通过两岸植物的储水和水体渗透自然蜿蜒河道能够发挥调蓄洪水的辅助功能,并在一定程度上降低水流速度,而河岸被钢筋混凝土和水泥加固后阻断了水体的交流、增大了洪涝风险。另外,直线化河流形态改变了河道原有流态,并改变水生动物原有的栖息环境,不利于生态保护。因此,在达到行洪标准的基础上转变以往的整治理念,依据“遇弯则弯,易宽则宽”的原则随地形和层次变化,修复正向和横向连通性;在条件允许时可建设“带囊状”结构的蓄水湖,这有利用生态保护和自然景观的恢复。
        结束语
        河流生态修复将景观美学纳入设计理念,强调河岸带宽度和景观设计的合理规划,生态修复、环境景观美化、防洪治理、水质净化的协调统一,营造河道景观与周边环境的有机相融、人水和谐相处的生态空间,以达到河岸休闲娱乐与居民亲水的要求。因此,生态修复工程要融合美学、经济学、生态学、规划学、环境科学、水力学等多门学科,在遵循生态健康基本标准和自然规律的情况下,恢复河流活力、生机及其生态功能,实现河流生态系统生物多样、水质良好、水量充足的良性循环。
        参考文献
        [1]黄小群.多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用[J].江西化工,2017(6):44-45.
        [2]缪创业.河道水环境治理工程中多方位生态修复技术的应用[J].节能,2019(6):94-95.
        [3]左文武.多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用研究[J].中国资源综合利用,2019(11):122-123.
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