水生态修复技术在河道治理中的应用

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年4月第10期   作者:王义勇
[导读] 城市化进程不断加快,对河道水环境造成严重影响,其生态系统难以达到均衡性,影响
        王义勇
        临沂市生态环境局蒙阴县分局  276200
        摘要:城市化进程不断加快,对河道水环境造成严重影响,其生态系统难以达到均衡性,影响城市良好发展。河水出现不同程度污染,对人们生活造成严重影响,且对水生生物安全构成威胁。水生态修复技术作为现下河道治理最新技术,其更强调人与自然和谐发展理念。本文主要分析水生态修复相关技术,以及其在河道治理中应用要点,通过实践项目体现水生态修复技术优势。
        关键词:水生态修复技术;河道治理;应用
        河道作为工农业用水接城镇居民用水重要保障,其水源质量可靠性及安全性关乎人们生活质量。受多重因素作用下,河道水污染日渐加剧,如生活、工业废水无序化排放,造成水环境系统处于失衡,影响河道生物良好生长。为进一步保证河道内水体质量优良,生态修复技术凭借自身优势入驻河道治理中,为水环境生态修复保护提供新的思路及方向,促进水环境生态系统保持平衡。
一、水生态修复主要的技术类型
1、微生物处理技术
        微生物处理技术基本应用原理为,通过微生物自身代谢反应过程,以及生物合成产物对污染环境进行监测、评价及治理技术,其成为现下治理河道最具优势的技术之一,逐步发展为经济和环境效益均衡。根据微生物降解过程及其最终产物差异性,将其可划分为三种类型,即好氧处理、厌氧处理及兼氧处理。通过人工培养适用于降解河道中某种污染物的微生物,严控微生物生长条件、数量及种类,并联合应用人工曝气方式,促进菌群对河道内污染物降解能力,同时增氧作业可为菌群生长创设良好的生长环境,促进其生长,实现精准性治理目标。此种河道治理过程中,应对其污染物进行分析,综合性考量各方面因素,选取合适的菌群。
2、构筑生态岸坡
        水生态修复技术核心目标在于,为实现受污染水环境得以合理修复,重新构建均衡的生物系统,促使其依照自然发展规律原则,完成生态食物链重构。伴随环境保护意识不断深入人心,水利工程建设理念逐步发生变更,现下更强调安全、资源及生态,积极推崇河道生态型岸坡。譬如,将原有传统直立式结构形式予以变更,促使河坡整体放缓,临近河岸带种植根系发达的植物,提高岸坡防护作用,降低岸坡持续性受雨水侵蚀损伤,且大量植物发挥自身优势,为多个水生生物创设栖息场所,加速水环境生态修复。
3、生物修复
        生物修复技术主要利用水体中微生物、植物及其水生动物,从而实现水体污染物讲解、转化等,从而实现水环境修复目标。生物修复技术可为单一性植物、动物或微生物,亦或由多种类型共同构筑进行水体生态修复。植物、水生动物、植物均在河道中发挥重要作用,其自身职责不一,每一个元素不可或缺。
4、人工湿地处理技术
        人工湿地主要是仿真模拟自然湿地人工生态系统,但其是由人工建造及控制,将多种材料按照一定比例构成基质,并按照实际状况选取植物的污水处理系统,其将多个处理技术集于一身处理方式。人工湿地是由基质、植物、动物及微生物构成的完整生态系统,其中土壤中微生物承担有机物去除任务,湿地植物根系将氧气带入周围土壤中,远离根部环境处于厌氧环境,形成鲜明对比的变化带,增强其去除复杂、难处理污染物水平。首先,人工湿地中植物作用包含以下几方面:①回收水体中可循环利用营养物质,积极吸附重金属、有毒物质;②为根系土壤周围微生物输送氧气,为其生长创设良好的环境;③增强和维持介质的水力传输。其次,微生物。微生物作为水体净化主力军,其数量可反映人工湿地实际净化水平,水体中有机质为其生长提供驱动力,正式处理河道污水之前,其内部微生物菌群与自然湿地基本保持一致,随着污水逐步进入人工湿地系统,部分微生物数量逐步增多,并处于一定时间段内到达峰值保持稳定。最后,基质。基质是污水处理核心区域,为微生物、植物生长提供平台,基质通过一系列反应可将污水中多个营养物质去除[1]。


二、水生态修复技术在河道治理中的应用
1、合理选取植物种类
        河道治理过程中植物发挥重要作用,需分析河道实际状况,选取可行性较高的水生态修复技术,并制定完善的修复计划方案。不同区域内气候、地理环境不尽相同,适合生长的植物存在较大差异性,需立足所处区域内实际状况,选取合理的植物种类,从而发挥水生态修复技术自身优势。不同种类植物正常生长过程中,对营养物质实际需求不一,从而处理水体中污染物成效存在偏差。植物种类选取过程中,应保证其河道区域内具备植物生长的环境,之后考量其对水体净化能力。更需强调的是,选取植物进行治理河道过程中,通常需多种植物联合应用,方可发挥优良的处理成效,具体项目治理过程中,选取正确植物种类联合配置,是河道治理的关键。
2、建设多形态河流
        处于不同区域内河流自身生态系统具有唯一性,该系统受外界因素破坏失衡后,需历经较长周期方可得以恢复。河道治理过程中需充分明晰,其作为一项综合性、复杂性工作,短周期内难以获取良好的成效,需积极以自然生态系统发展规律为基础点,循序渐进选取合理的举措助力河道生态系统恢复。河流处于自然状态下形成曲折河道,相关部门开展人工河流系统恢复过程中,需严格遵循河流自然化形态,保证形态多元化,以免河床及其河岸土质硬化。自然条件下,河流主要以蜿蜒曲折为主,纵向上可最大限度保证其蜿蜒性;横向方面需构建包含主河槽和护堤的复合型断面形态。河道治理过程中,应充分重视其内部生态系统构建,选取行之有效的方式实现生态系统中生物依附关系,保证各生物均可实现协同发展[2]。
3、布设人工湿地
        水生态修复技术可处于段周期内获取良好的治理成效,便是人工湿地技术,其凭借自身独有的优势,实践中按照河道实际状况采取人工建设,并将各类植物、建筑等进行合理性规划,治理河道同时,构建良好的景观。通过将植物、生物及石头等予以合理化配置,创设优良的湿地环境,通过发挥湿地中各类物质自身作用,实现净化水体目标。其中植物作为湿地重要构成,选取其过程中,应遵循相应的原则,保证获取良好的净化成效:①净化能力较强,耐污能力、抗热能力强,针对水体中不同污染物需选取与之匹配的种类;②建议选取本地适应性优良植物;③植物根系发达、生物量大,抗病虫害能力强。
三、实际案例应用分析
        某河道其总长度为25.4km,实际流域面积为85.0km2,主河道水深范围1.2-4.0m,河道内水体污染十分严重,且整体透明度较低,局部范围内出现发黑发臭状况,水环境内部生态系统被严重损坏。初期通过对该河道内水体进行检测,其中COD、TP、NH3-N相较于标准值超标严重。为进一步治理该河道,改善水环境生态系统,降低水体中污染物实际浓度,积极选取生态修复技术。该河道实际治理过程中,主要分为三大部分实施。首先,河道上游进行外源截流处理,利用土工膜将水体进行导流,距离河岸5m部位进行布设,其实际内外膜布设土工膜、聚酯纤维,并布设一定的导流将污水排入下游区域内,从而降低上游污染物实际浓度。该河道由长期并未进行污染物处理,其内部淤泥存留较多,在其内部放置生物酶,进一步促进河道内部微生物活性,提高其转化污泥成效。其次,根据该河道所处区域内条件,优选水生动植物,进一步优化改善其生存环境,提升生态系统功能,上游布设相应的净化装置,将其处理之后水体内污染物浓度有效降低。其中COD其浓度下降至30.8mg/L,颜色呈现为浅绿色;NH3-N浓度下降至7.8mg/L;TP浓度下降至0.2mg/L。该河道内布设良好的净化设备之后,将其水质大幅度改善,为河道内水生动植物创设良好的生长环境,保证生态系统处于均衡[3]。
结束语
        河道水污染愈发加剧,且其面积持续性增大,不仅对生态系统平衡构成威胁,而且降低居民生活质量,积极应用生态修复技术应用于河道治理中。具体实践应用中,需按照河道污染状况,选取可行性治理技术,确保构建治理体系完善,获取良好的治理成效,促使水环境生态均衡。
参考文献
[1]叶宇潜.生态修复理念在永和河流域河道治理中的应用[J].黑龙江水利科技,2019,47(3):142-144.
[2]韩殿超.中小河流治理技术研究及生态修复技术应用[J].工程技术与管理(英文),20193(10):163-165.
[3]赵建忠.城市污染河道生态修复分析——以无锡小渲河为例[J].商品与质量,2019(45):216-217.
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