河道水環(huán)境生態(tài)治理技術(shù)要點分析

趙玉霞

（河南省三門峽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，河南 三門峽 472000）

河道水環(huán)境是城市水資源的重要組成部分，但是由于其水環(huán)境較為脆弱，很容易受到外界因素的影響。在近年來工業(yè)化進程不斷推進、城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷加快的環(huán)境下，河道遭受到來自工業(yè)廢水、生活污水等各方面的污染，導(dǎo)致其水環(huán)境不斷惡化。河道水環(huán)境的惡化會對整個城市帶來嚴重的危害，針對這一問題，政府已出臺相應(yīng)的政策并加大力度進行河道水環(huán)境生態(tài)治理。為了提高治理效率，對生態(tài)治理技術(shù)要點進行分析是十分必要的。

1 河道水環(huán)境生態(tài)現(xiàn)狀

1.1 河道水污染嚴重

河道水質(zhì)污染嚴重是目前河道水環(huán)境存在的最基本的問題，這主要是由于相關(guān)部門缺少對河道水環(huán)境治理的重視程度，或者相關(guān)治理制度落實不到位導(dǎo)致的。目前，工業(yè)廢水、生活廢水等的大量不合理排放導(dǎo)致河道水環(huán)境不斷惡化，導(dǎo)致水質(zhì)污染日益嚴重[1]。在水質(zhì)污染不斷加重的過程中，水環(huán)境的生態(tài)功能也不斷受到影響，其中的生態(tài)平衡不斷受到破壞，導(dǎo)致水體內(nèi)不斷形成污染物質(zhì)，造成水體渾濁程度不斷加深，不僅影響城市整體形象，甚至影響居民的用水安全。

1.2 河道水污染復(fù)雜

河道水污染較為復(fù)雜，主要在于其存在多種污染類型，且互相之間還存在一定的關(guān)聯(lián)。首先，污水處理廠由于設(shè)備或者是管理等問題，常會出現(xiàn)污水沒有達到排放標準就排放的情況，導(dǎo)致其中的污染物超標，污染河道的水體環(huán)境。其次，農(nóng)民在農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)過程中，為了利益目的，使用大量的化肥或者化學(xué)藥劑，而這些藥劑在雨水的作用下不斷滲入到土壤和河道中，就會導(dǎo)致河道水環(huán)境受到污染。

1.3 河道淤積較多

由于針對河道水環(huán)境保護和治理的力度仍然有限，相關(guān)宣傳工作還存在不到位的問題，導(dǎo)致河道附近的居民缺少相關(guān)常識，將生活廢水甚至是垃圾向河道中投放的問題時有發(fā)生，這就導(dǎo)致在河道水環(huán)境中常常會有生活垃圾出現(xiàn)，污染河道水資源。除此之外，部分城市還存在建筑發(fā)展占用河道的問題，靠近河道的建筑工程將施工廢料廢水等排放到河道當中，導(dǎo)致其中的水體環(huán)境不斷惡化，甚至打破了河道的生態(tài)平衡。在這種情況下，水藻就會大量繁殖，長期沉積的泥沙便會導(dǎo)致河道淤積嚴重。

2 河道水環(huán)境生態(tài)治理原則

2.1 尊重自然

在河道水環(huán)境生態(tài)治理過程中，首先要將尊重自然放在首位，只有平衡好人與自然的和諧共處關(guān)系，才能夠在此基礎(chǔ)上改造自然。在河道治理的過程中，就應(yīng)該將尊重自然作為前提，以科學(xué)的解決措施，對河道的生態(tài)環(huán)境加以治理和改善，在生態(tài)治理的過程中不斷提高河道水環(huán)境的自凈能力[2]。

2.2 因地制宜

河道水環(huán)境生態(tài)治理最主要的就是要做到因地制宜，由于水環(huán)境極容易受到各種因素的影響，因此處于不同位置的河道在水環(huán)境治理時也應(yīng)該采取不同的措施。首先，要充分考慮河道所處的自然地理位置，只有做到這一點才能保證河道水環(huán)境治理符合當?shù)氐淖匀画h(huán)境，維護城市整體化特點，既能夠充分發(fā)揮當?shù)貏又参锏葘拥浪h(huán)境的作用，還能夠反映出當?shù)氐木坝^特色。其次要注意當?shù)氐臍v史人文特點，作為城市重要的文化載體之一，河道中存有大量的歷史文化遺產(chǎn)，在治理過程中應(yīng)注重對這些遺產(chǎn)的保存和運用。

2.3 系統(tǒng)實施

系統(tǒng)實施原則有利于在河道水環(huán)境治理的過程中，保持工作的規(guī)范化進行，且保證工作實施的系統(tǒng)性和統(tǒng)一性。在系統(tǒng)實施治理下，河道水環(huán)境治理能夠長期維持且使河道水環(huán)境發(fā)揮其重要作用。同時，在河道水環(huán)境生態(tài)治理工作完成后，還應(yīng)該根據(jù)治理結(jié)果制定相應(yīng)的系統(tǒng)化方案，促使河道的更有效應(yīng)用。系統(tǒng)實施原則能夠有效避免河道水環(huán)境生態(tài)治理后水污染等問題復(fù)發(fā)，真正達到治理效果，落實可持續(xù)發(fā)展方向。

2.4 多目標化

由于河道水環(huán)境污染來源不同、治理目標不同且河道本身的特征也有所不同，因此，在河道水環(huán)境生態(tài)治理的過程中應(yīng)將排水、抗洪、排澇、灌溉等多種因素共同考慮，將河道水環(huán)境生態(tài)治理全面化考慮，使其能夠在治理過程發(fā)揮出多樣的優(yōu)勢和功能，不僅實現(xiàn)治理目標，達到治理效果，還能發(fā)揮河道的重要作用。

3 河道水環(huán)境生態(tài)治理技術(shù)要點

3.1 底泥疏浚

在河道水環(huán)境生態(tài)治理的過程中，底泥疏浚是一項基本性的技術(shù)操作，也是其中重要的一環(huán)。底泥疏浚在操作應(yīng)用的過程中，主要將底泥作為河道水環(huán)境的整個生態(tài)系統(tǒng)當中的重要介質(zhì)，用來進行物質(zhì)和能量之間的交換，并且，底泥也是儲存水環(huán)境中主要營養(yǎng)物質(zhì)的區(qū)域。在水環(huán)境受到污染出現(xiàn)變化時，底泥內(nèi)部的物質(zhì)就會不斷向外釋放，尤其是當河道水環(huán)境內(nèi)部含有大量的污染物、氮磷沉淀時，底泥的釋放效果會更加明顯[3]。在河道水環(huán)境中出現(xiàn)污染物時，底泥主要發(fā)揮其吸附作用，只有在一定的時間內(nèi)會將污染物釋放。但就實際情況來看，由于水環(huán)境中通常含有大量的沉積且其水體本身的降解能力就相對較差，因此這些污染物很難快速被吸附，在水環(huán)境中停留時間越久，越容易出現(xiàn)明顯的污染問題。在水環(huán)境沒有污染物進入時，底泥就會停止其吸附功能，并將其中所吸附的污染物和氮磷沉淀等釋放出來，達到對河道疏浚的效果。

3.2 生態(tài)調(diào)水

生態(tài)調(diào)水主要是指主要針對敏感水域采取的水環(huán)境污染治理方法。進行治理的方法主要是通相關(guān)的水利設(shè)施對水環(huán)境進行控制，例如閘門以及泵站等區(qū)域。此種污染治理方法主要是通過上流水對于污染的水域進行有效稀釋，以此有效地提升污染區(qū)域的水環(huán)境質(zhì)量。根據(jù)上述所說，生態(tài)調(diào)水技術(shù)的優(yōu)勢作用主要是在最短的時間內(nèi)將殘留在水中導(dǎo)致水源污染的大量污染物通過加快水流的方式，沖到下游區(qū)域，以此有效地減少污染區(qū)域的污染量，提升水流的流動速度,同時也有效地提升水源中的氧含量，這樣就可以進一步地提升水體自身具備的自凈能力。生態(tài)調(diào)水技術(shù)作為一種物理治理方法，主要是通過稀釋的方式有效地減少河道內(nèi)部水環(huán)境的中營養(yǎng)鹽以及污染的濃度，從而達到實現(xiàn)改善河道水質(zhì)的根本目的。

3.3 人工增氧

人工增氧技術(shù)是城市河道水環(huán)境生態(tài)治理中非常有效的措施。人工增氧技術(shù)主要應(yīng)用在水源污染較重的城市河道之中，此項技術(shù)在實際應(yīng)用的過程之中，實際的耗氧量會高于水體恢復(fù)的自然復(fù)氧量，這種情況就會導(dǎo)致水體實際的溶解氧含量偏高，水體中好氧生物的存活率降低，導(dǎo)致水體的自凈能力隨之降低，最終就會出現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)遭到明顯破壞的現(xiàn)象發(fā)生。通過人工增氧的方式，可以有效地提升水體中的溶氧含量，進一步地促進溶解氧與臭污物質(zhì)的降解反應(yīng)，與此同時，還可以有效地提升水體中好氧生物的存活率，加快有機污染物的降解速度，起到顯著的去污效果。因為城市的河道內(nèi)氨氮含量也比較高，所以利用該裝置不僅可以增加氧含量，也可以降低氨氮含量。在使用該項技術(shù)處理污水時，產(chǎn)生的氣泡尺寸基本處于微納米級別，通過裝置的高速旋轉(zhuǎn)將液體與氣體進行融合，再通過高壓噴口噴出，產(chǎn)生大量的微納米氣泡，因氣泡的表面積比較大，同時又擁有大量的自由基，就會加強實際的氧化降解能力。人工增氧技術(shù)不容易發(fā)生漏電的現(xiàn)象，同時不會對城市河道的水體產(chǎn)生任何的污染，安全性非常高。除此之外，人工增氧技術(shù)不僅可以通過攪拌將氧氣均勻地分布到河道水體之中，對城市河道內(nèi)的污泥進行有效的氧化，還可以進一步凈化河道內(nèi)水體的水質(zhì)。總而言之，人工增氧技術(shù)是一種非常有效的城市河道水環(huán)境生態(tài)治理措施。

3.4 人工生態(tài)浮島

與陸生植物相比較，水生植物的生態(tài)功能更加顯著，尤其是在城市的河道內(nèi)種植各樣的水生植被，不僅可以有效地提升河道整體的可觀賞程度，在實現(xiàn)水質(zhì)凈化的同時，還可以維護水體的生態(tài)平衡，避免水體富營養(yǎng)化或物種死亡的現(xiàn)象發(fā)生。目前我國在水污染治理工作中經(jīng)常應(yīng)用的治理技術(shù)就是人工生態(tài)浮島技術(shù)，實施此項技術(shù)需要人工浮島平臺、植物以及固定的系統(tǒng)，主要作用于處理富營養(yǎng)化的水質(zhì)[4]。在實際的應(yīng)用中，需要根據(jù)生態(tài)工學(xué)的原理建立出可以溶解水體中氮、磷等各種營養(yǎng)元素的人工生態(tài)浮島，提升水體透明度的同時，確保水質(zhì)的指標可以達到國家的規(guī)定標準。人工生態(tài)浮島技術(shù)還可以有效地抑制河道內(nèi)各種藻類的生長。所以，人工生態(tài)浮島技術(shù)的合理應(yīng)用，在為相關(guān)的野生動物提供生存環(huán)境的同時，還可以有效地治理河道內(nèi)的污染。

3.5 生態(tài)護岸

生態(tài)護岸技術(shù)主要是指通過植物或者利用綜合植物與土木工程來保護河岸的技術(shù)，不僅具有加固河岸的作用，同時還在一定程度上起到抗洪的作用。生態(tài)護岸技術(shù)與傳統(tǒng)的護岸技術(shù)相比作用優(yōu)勢更加明顯突出，生態(tài)護岸技術(shù)不僅可以在保護并且促進和帶動生物多樣性發(fā)展，還可以有效地提高河道內(nèi)水體環(huán)境的生態(tài)平衡情況。一般情況下，生態(tài)護岸技術(shù)所使用的原材料主要是以天然材料為主，其中包括植物、石材以及木材等等，這些天然材料的使用并不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生明顯的污染以及破壞。護岸植被的大范圍種植，不僅可以有效地抑制河道的水流速度，還可以促進河道內(nèi)部生物的生長以及繁殖速度，在一定程度上有效地提升了河道內(nèi)部的生物種類多樣性。生態(tài)護岸技術(shù)在進行實際應(yīng)用時，需要選擇根系發(fā)達的水生植物，因此，這些迅速發(fā)展的根系可以認為是重點部位，為生物提供一個可以進行生長以及繁衍的場所，與此同時還具備凈化水質(zhì)的能力。除此之外，還可以種植一些其他的護岸植物，通過這些植物根系固土的能力，實現(xiàn)保護水土穩(wěn)定的效果，這樣就可以有效地提升生態(tài)護岸技術(shù)的抗沖刷性以及穩(wěn)定性。

一般情況下，傳統(tǒng)常規(guī)的漿砌塊石護岸技術(shù)雖然可以有效地降低坡面初期建設(shè)所導(dǎo)致的不穩(wěn)定性以及侵蝕程度，但隨著使用時間的增加，就會導(dǎo)致材料出現(xiàn)不同程度的老化以及破損，這樣就會大大地降低工程的強度，進而降低護岸的落實效果。面對這種情況，現(xiàn)階段很多的相關(guān)治理部門都開始應(yīng)用自嵌式生態(tài)護岸技術(shù)，此項技術(shù)主要采用了重力式的結(jié)構(gòu)，將自嵌塊體、填土以及土工格柵進行組合，從而降低相關(guān)的動靜荷載作用，這樣就可以有效地提升工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實際的污水治理應(yīng)用中，自嵌式護岸技術(shù)主要擁有下述幾個方面的優(yōu)勢。

首先，在使用此項技術(shù)時，擋塊的體積小同時使用的材料數(shù)量也少，同時擋塊成型之后就不需要再對表面實施處理技術(shù)，所以，此項技術(shù)與常用的擋土墻進行比較時就可得出實際造價偏低的結(jié)論。其次，用作自嵌塊的材料大部分都是通過干壘的方式進行作業(yè)，并且通過各種專業(yè)的機械設(shè)備進行預(yù)制作業(yè)，可以有效地保障相關(guān)塊體的質(zhì)量要求。再次，此項技術(shù)具有耐久的性能優(yōu)勢，同時還可以確保不同塊體的抗壓強度以及抗沖擊性可以滿足使用的標準要求，不僅可以防止分裂或是侵蝕問題的發(fā)生，同時又可以顯著地提升擋土塊的使用壽命。最后，此項技術(shù)的應(yīng)用生態(tài)環(huán)保效果顯著、突出。另外，可以通過此項技術(shù)進一步地實現(xiàn)水體的生態(tài)循環(huán)，提升水體自身的凈化能力以及凈化效果?？梢詫⒏粻I養(yǎng)物質(zhì)進行沉積，為河道內(nèi)其他生物的生長以及繁殖提供營養(yǎng)，以此實現(xiàn)整個河道水環(huán)境的良好改善，美化城市的同時，為居民提供更加優(yōu)美的居住環(huán)境。

3.6 培養(yǎng)食藻蟲體技術(shù)

人們在生活以及生產(chǎn)中會排放大量的氮磷元素進入到城市的河道之中，導(dǎo)致城市河道的水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化的現(xiàn)象，同時也促進了河道內(nèi)各種藻類生物的快速生長以及繁殖，不僅會危害水生植物的正常生存，同時也進一步地破壞了城市河道水體生態(tài)環(huán)境的平衡狀態(tài)以及水體的自凈功能[5]。培育食藻蟲不僅可以在短時間內(nèi)達到阻止藻類生物過快生長以及繁殖的目的，還可以在達到治理河道水環(huán)境污染的同時，提升河道內(nèi)水體的透光程度，為河道內(nèi)其他的水生植物以及動物的正常生長以及繁殖創(chuàng)造更大的空間。培育食藻蟲體治理水環(huán)境污染的技術(shù)不僅可以顯著地消除藻類生物過度生長為水體帶來的破壞，加快水體中生物種群的恢復(fù)速度，還有效地維護了城市河道內(nèi)水環(huán)境的生態(tài)平衡。除此之外，培育食藻蟲體技術(shù)還可以進一步地提升沉水植物的生長繁殖速度，促進水環(huán)境生物種類的多樣性，同時也有助于構(gòu)造城市河道內(nèi)的生態(tài)景觀，有效地提升水體環(huán)境的自凈能力?，F(xiàn)階段，食藻蟲體樣本需要從自然界獲取，通過實驗、篩選以及繁殖馴化等繁多且復(fù)雜的技術(shù)操作，最終投入到實踐應(yīng)用當中。由此，此項技術(shù)非常符合生態(tài)環(huán)保的綠色理念，不會造成物種入侵的現(xiàn)象，是一種非常安全的生物治理技術(shù)。

3.7 微生物菌劑及生物膜技術(shù)

微生物菌劑技術(shù)主要被應(yīng)用于水體流速較慢且水位較深的城市河道之中。目前城市河道已應(yīng)用生態(tài)疏浚技術(shù)，作業(yè)進行但是治理效果不夠明顯，由此，需要向水體中投入一定量的微生物菌劑，用于降解被污染的河道水體中所含有的有機沉積物以及氨氮元素等。目前，較為常見的微生物菌類主要可以分為硝化細菌、反硝化細菌以及光合細菌等等。在實際的污水處理應(yīng)用中，微生物菌種的選擇以及所要投放的數(shù)量都需要根據(jù)城市河道的實際污染情況做出具體的決定。

人工強化的生物膜技術(shù)，主要是通過人工載體材料作為微生物生長的基質(zhì)，同時通過微生物附著生長的繁殖過程，對河道內(nèi)污染水體中的各種污染物進行有效降解。生物膜技術(shù)擁有非常多的優(yōu)點：設(shè)備的總體占地面積比較小，整體空間的利用率比較高；設(shè)備的耐沖擊性非常強；反應(yīng)器非常易于實現(xiàn)自動化管理。近些年，人們已經(jīng)逐漸改變了生物膜技術(shù)只能處理高濃度污水的觀念，將生物膜處理技術(shù)應(yīng)用于低濃度污水的處理之中，主要用于處理源水中大量的微量以及痕量的有機污染物。在使用此項技術(shù)進行污水治理時，需要選擇合適的載體材料、菌種，并且需要對于微生物的培養(yǎng)條件進行精準的控制。

4 結(jié)論

綜上所述，對于城市發(fā)展而言，河道水環(huán)境占據(jù)著重要的地位。目前，我國針對河道污染問題已經(jīng)開展了相應(yīng)的水環(huán)境治理工作，但仍存在水污染嚴重、淤積較多等問題。為了提高河道水環(huán)境生態(tài)治理的質(zhì)量和效率，達到治理效果，相關(guān)工作人員應(yīng)掌握并科學(xué)應(yīng)用底泥疏浚、生態(tài)調(diào)水、人工增氧、人工生態(tài)浮島、生態(tài)護岸、培養(yǎng)食藻蟲體技術(shù)、微生物菌劑及生物膜技術(shù)等技術(shù)要點，使河道水環(huán)境治理工作更前進一步。