城市河道水質(zhì)提升及生態(tài)修復(fù)技術(shù)

張付爽

【摘? 要】隨著經(jīng)濟法發(fā)展，城市河流污染嚴重，水質(zhì)不斷惡化，針對河道水體生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀和治理目標，以生態(tài)學(xué)和生態(tài)修復(fù)學(xué)原理為指導(dǎo)，采用物理攔截技術(shù)、生態(tài)透水壩技術(shù)、點位復(fù)氧曝氣技術(shù)、活性生態(tài)凈化技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)的綜合治理的工程技術(shù)進行水環(huán)境改善和生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)有助于實現(xiàn)水質(zhì)改善和河流生態(tài)修復(fù)的目標。

【關(guān)鍵詞】水體污染;水質(zhì)提升;生態(tài)修復(fù)

引言

城市河流是城市景觀中一個開放的、與市民生活環(huán)境緊密聯(lián)系，且復(fù)雜、流動的生態(tài)系統(tǒng)。城市河流對外源污染具有一定的自我凈化恢復(fù)能力，由于經(jīng)濟發(fā)展、人口增加，數(shù)量眾多的沿岸居民的生產(chǎn)生活對城市河流水質(zhì)造成巨大影響，致使城市河網(wǎng)水體的水環(huán)境功能不斷退化和喪失，富營養(yǎng)化問題的突出，日益加劇的水污染，不僅喪失了作為城市景觀的功能，反而成為城市負擔，危害人民的生活質(zhì)量以及水體生態(tài)系統(tǒng)，影響城市的可持續(xù)發(fā)展。因此防治城市水體富營養(yǎng)化、水體黑臭、去功能化已是城市社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的一項迫切需求。

1.河道水質(zhì)提升及生態(tài)修復(fù)技術(shù)介紹

目前國內(nèi)外對消除河流黑臭、水體水質(zhì)治理與維護的方法大致可以歸類為物理法、化學(xué)法、生物-生態(tài)法等處理技術(shù)。

物理處理技術(shù)包括控源截污、內(nèi)源清理、清淤疏浚等技術(shù)，因工程量和一次性投資較大，工程實施難度大，加之雨季疏浚要求等難以實施。

化學(xué)處理技術(shù)包括絮凝沉淀和化學(xué)氧化法，該方法可以一定程度的改善水體黑臭現(xiàn)象，但容易破壞水體本身生態(tài)系統(tǒng)，造成不可逆修復(fù)，同時藥劑投加量較大，成本較高，且該方法引入大量金屬離子，易引起水體二次污染。

生態(tài)修復(fù)是指利用特定的生物吸收、轉(zhuǎn)化、清除或降解環(huán)境污染物，從而使受污染環(huán)境能夠部分或完全地恢復(fù)到原初狀態(tài)的生物措施。但生物選擇性較強，需要成熟的菌劑及土著激活培養(yǎng)，而同時具備環(huán)境友好、生態(tài)節(jié)能的優(yōu)點，是最具發(fā)展前景的主體修復(fù)技術(shù)。

針對河道水體生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀和治理目標，以生態(tài)學(xué)和生態(tài)修復(fù)學(xué)原理為指導(dǎo)，建立河道的水生態(tài)系統(tǒng)是長期維持水質(zhì)的根本，采用綜合治理的工程技術(shù)進行水環(huán)境改善和生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)已經(jīng)得到越來越廣泛的共識，故治理的方案主要考慮采用物理攔截技術(shù)、生態(tài)透水壩技術(shù)、點位復(fù)氧曝氣技術(shù)、活性生態(tài)凈化技術(shù)、生態(tài)浮島技術(shù)的技術(shù)組合。

1.1物理攔截技術(shù)

物理攔截技術(shù)主要采用物理攔截帶攔截河面漂浮的垃圾、生物殘體以及水面的藍藻，人工定期清理攔截帶內(nèi)的雜物，防治水生植物、岸帶植物和落葉等季節(jié)性的水體內(nèi)源污染物，物理攔截帶可隨著水位漲落而自動升降，即可消除引起河道水體黑臭的一大部分污染物。

1.2生態(tài)透水壩

生態(tài)透水壩通過控制著水的滲流速度，在上游進行蓄水，使之水位上升到一定的程度，上游水由于水力停留時間增長，水中污染物在物理沉降、自然降解、水生生物吸收的作用下，得以降低，由此凈化了水質(zhì)。除此之外，生態(tài)透水壩本身就可以凈化水質(zhì)，其本身凈化水質(zhì)的原理在于物理過濾、植物吸收和微生物降解。

1.3點位曝氣充氧技術(shù)

污染嚴重的河流水體由于耗氧量大于水體的自然復(fù)氧量，溶解氧很低，甚至處于缺氧（或厭氧）狀態(tài)。向處于缺氧（或厭氧）狀態(tài)的河道進行人工充氧（此過程稱為河道曝氣復(fù)氧），在氧的作用下，H2S、FeS、NH3 等物質(zhì)被氧化成 Fe（OH）3、N2 等化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)?？梢栽鰪姾恿鞯淖詢裟芰?、改善水質(zhì)，改善或恢復(fù)河流的生態(tài)環(huán)境。因此，向處于缺氧（或厭氧）狀態(tài)的河流中進行曝氣復(fù)氧可以補充河流中過量消耗的溶解氧、增強水體的自凈能力，有助于加快黑臭、感官性差等狀態(tài)的河流恢復(fù)到正常的水生態(tài)系統(tǒng)。

1.4活性生態(tài)凈化技術(shù)

活性生態(tài)凈化技術(shù)的工作原理是投放微生物菌種，針對不同的有機物和腐殖質(zhì)進行消除，淤泥被就地分解成為水和二氧化碳。達到水中無淤泥的效果，自動調(diào)節(jié)水中新陳代謝，無需額外養(yǎng)分補給和生化調(diào)整，不破壞環(huán)境，對魚蝦沒有副作用。在污水中不易發(fā)生“DNA”蛻變。最后的目標就是水變清，并且無毒無害，對人的身體健康沒有任何影響。

選育高效菌株制成為微生物復(fù)合制劑處理污染水體。其過程以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)，通過生物體內(nèi)產(chǎn)生的具有催化功能的特殊蛋白質(zhì)作為催化劑，凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。

活性生態(tài)凈化技術(shù)這種方法比較經(jīng)濟，既減少清污費用，又縮短了工期，主要優(yōu)點是能迅速提高污染介質(zhì)中的微生物濃度，并可望在短期內(nèi)提高污染物的生物降解速率，另外生物反應(yīng)通常條件溫和，投資省、費用少、消耗低，而且效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便。其缺點是要保持良好的水體改善效果，需根據(jù)水體變化情況，不斷投加，可作為水體生態(tài)修復(fù)過程中的輔助措施。

1.5生態(tài)浮床技術(shù)

生態(tài)浮床技術(shù)是通過植物在生長過程中對水體中氮、磷等植物必需元素的吸收利用，及其植物根系和浮床基質(zhì)等對水體中懸浮物的吸附作用，富集水體中的有害物質(zhì)，與此同時，植物根系釋出大量能降解有機物的分泌物，從而加速有機污染物的分解，隨著部分水質(zhì)指標的改善，尤其是溶解氧的大幅度增加，為好氧微生物的大量繁殖創(chuàng)造了條件，再通過微生物對有機污染物、營養(yǎng)物質(zhì)的進一步分解，使水質(zhì)得到進一步改善，最終通過收獲植物體的形式，將氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)以及吸附積累在植物體內(nèi)和根系表面的污染物搬離水體，使水體中的污染物大幅度減少，水質(zhì)得到改善，從而為高等水生生物的生存、繁衍創(chuàng)造生態(tài)環(huán)境條件，為最終修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)提供可能。

2.結(jié)語

針對污染的城市河道，采用物理和生態(tài)修復(fù)綜合技術(shù)，修復(fù)被污染水體的生物鏈，重建水體生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建水體生態(tài)平衡，消除水體黑臭，長期保持河道清澈、潔凈。通過采用該組合技術(shù)，形成適合河道生態(tài)修復(fù)的適宜原位水質(zhì)凈化處理技術(shù)，將有助于實現(xiàn)水質(zhì)改善和河流生態(tài)修復(fù)的目標。

物理和生物修復(fù)綜合組合技術(shù)充分考慮河道特征、水文情勢、堤防布置、河道景觀等因素，結(jié)合河流水環(huán)境特征，突破河道斷面構(gòu)建技術(shù)、河道生態(tài)水力模擬技術(shù)，河道形態(tài)和河床形態(tài)優(yōu)化技術(shù)，形成適宜的河道水流形態(tài)和多樣化的生物棲息地環(huán)境，構(gòu)建切實可行的生態(tài)河道構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)，促進河流水環(huán)境整體改善和水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)。

同時，該組合技術(shù)將有效性、適用性、經(jīng)濟性和長效性相統(tǒng)一，提出納污河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)體系，為形成河流水環(huán)境治理與生態(tài)修復(fù)的完整技術(shù)體系和整體解決方案提供技術(shù)支撐，生態(tài)水質(zhì)凈化為主導(dǎo)，通過多級水質(zhì)凈化程序?qū)崿F(xiàn)河道內(nèi)污水凈化，對納污河道水環(huán)境質(zhì)量整體改善和城市河流生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)有顯著效果。推動河流水生態(tài)恢復(fù)、水質(zhì)改善，促進流域水環(huán)境保護和水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。

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