王越博　劉杰　王洋　李雙泉

摘 要：近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)取得了舉世矚目的成就。但是在綜合國(guó)力快速增長(zhǎng)的同時(shí)，我國(guó)的水生態(tài)環(huán)境也遭到了一定程度的破壞。目前我國(guó)的水生態(tài)環(huán)境污染狀況十分嚴(yán)重，涉及了60%以上的水體。水生態(tài)修復(fù)技術(shù)是生態(tài)工程技術(shù)的一種，主要利用水生態(tài)學(xué)中自我修復(fù)的原理對(duì)受污染的水體進(jìn)行修復(fù)。本文簡(jiǎn)要介紹了水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的分類，分析了其在水環(huán)境修復(fù)中的重要應(yīng)用，展望了水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：水生態(tài);保護(hù)與修復(fù);關(guān)鍵技術(shù);發(fā)展

中圖分類號(hào)：TV213.4? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2019）05-0096-02

1水生態(tài)修復(fù)技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀

水環(huán)境指的是自然生態(tài)系統(tǒng)中湖泊、江河等水體和其濕地組成的河湖生態(tài)系統(tǒng)。水環(huán)境中的水域空間是水生生物群落和一些兩棲生物群落的重要生存環(huán)境。近些年來(lái)隨著科技的進(jìn)步，人類的活動(dòng)范圍不斷擴(kuò)大，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式也有所改變，對(duì)水資源的利用達(dá)到了空前的地步，對(duì)水環(huán)境造成了嚴(yán)重的損害，這對(duì)整個(gè)環(huán)境的生態(tài)平衡有很大的負(fù)面影響。水生態(tài)修復(fù)技術(shù)是生態(tài)工程技術(shù)的一種，利用恢復(fù)生態(tài)學(xué)和水生生態(tài)學(xué)來(lái)對(duì)受損的水生態(tài)環(huán)境進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)，促進(jìn)水生態(tài)系統(tǒng)的完整性恢復(fù)。目前，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要有兩類：一是采用生物生態(tài)方法來(lái)處理和修復(fù)受損水生態(tài)環(huán)境;二是利用生態(tài)水利技術(shù)來(lái)達(dá)到治理受損水生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

我國(guó)尚屬于發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源較為依賴，國(guó)內(nèi)的水生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重，有報(bào)道表明，全國(guó)超過(guò)60%的河流、湖泊及濕地的生態(tài)系統(tǒng)受到了不同程度的損害。水資源的高效利用，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。我國(guó)的江河湖泊數(shù)量眾多，生態(tài)類型豐富多樣，所以也面臨著多種多樣的水環(huán)境污染問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，水利部在2008年開展了全國(guó)主要河湖水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作，總結(jié)了我國(guó)當(dāng)前面臨的水生態(tài)環(huán)境受損問(wèn)題，計(jì)劃2020年之前在全國(guó)范圍內(nèi)基本落實(shí)水資源保護(hù)和健康修復(fù)體系。生態(tài)環(huán)境部也提出到2018年底，直轄市、省會(huì)城市、計(jì)劃單列市建成區(qū)黑臭水體消除比例高于90%。到2019年底，其他地級(jí)城市建成區(qū)黑臭水體消除比例顯著提高，到2020年底達(dá)到90%以上。鼓勵(lì)京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角區(qū)域城市建成區(qū)盡早全面消除黑臭水體。黑臭水體治理刻不容緩，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在黑臭水體治理中有著極為廣闊的應(yīng)用前景。

2 生物生態(tài)治理技術(shù)

這類技術(shù)利用特殊培育的微生物或植物的新陳代謝活動(dòng)，對(duì)受損水體中的污染物進(jìn)行富集、降解、吸收從而凈化水體。這種技術(shù)清潔無(wú)污染，造價(jià)和運(yùn)營(yíng)成本較為低廉，是比較理想的水治理技術(shù)，已經(jīng)在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛的應(yīng)用。

2.1生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是利用生物的新陳代謝對(duì)受損水體中的有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行凈化治理，是我國(guó)最常用的治理技術(shù)之一。生物修復(fù)技術(shù)包括人工濕地技術(shù)、土地處理技術(shù)、高效微生物固定化技術(shù)、水生植物處理和生物浮島技術(shù)等。人工濕地技術(shù)即是在一定條件下對(duì)生活污水、工業(yè)生產(chǎn)污水、農(nóng)業(yè)污染水源和富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行吸附、降解、轉(zhuǎn)化等程序后，高效降低水體中的金屬元素、有機(jī)物和病原微生物等。人工濕地技術(shù)相對(duì)于天然濕地有許多優(yōu)勢(shì)，比如可靠性較高，對(duì)環(huán)境危害因素針對(duì)性較高等，缺點(diǎn)在于占用的土地面積較大，建設(shè)成本較高。土地處理技術(shù)是一種相對(duì)傳統(tǒng)的處理方法，主要是將土地作為處理的基本單位，并利用土壤中的微生物和植物的根莖等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水體的凈化功能，該技術(shù)的操作步驟簡(jiǎn)單，成本較低，便于實(shí)施，但是缺點(diǎn)也非常明顯，包括處理能力較低，整個(gè)污水處理過(guò)程耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)等。高效微生物固定化技術(shù)則是一種新興技術(shù)，將特殊培育的微生物或者酶布置在水體處理的關(guān)鍵位置，使得這種特殊的微生物或者酶在某一區(qū)域內(nèi)達(dá)到很高的濃度，以此來(lái)提高治理效率。水生植物處理和生物浮島技術(shù)則是利用水生植物來(lái)對(duì)水體中的污染物進(jìn)行降解與轉(zhuǎn)化，現(xiàn)在常用的植物有鳳眼蓮、蘆葦?shù)?，這種治理方法成本低廉，效果較好，缺點(diǎn)在于受植物的季節(jié)性影響嚴(yán)重，部分植物還有造成生物入侵的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2生態(tài)修復(fù)技術(shù)

生態(tài)修復(fù)技術(shù)的原理是對(duì)水體中缺少的成分進(jìn)行恢復(fù)重建，從而有效的提高水生態(tài)環(huán)境的完整性，通過(guò)修復(fù)水生態(tài)的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)水體的功能的恢復(fù)，當(dāng)前使用最為廣泛的技術(shù)有生物操縱技術(shù)和沉水植物重建技術(shù)等。生物操縱技術(shù)就是通過(guò)引入特定的魚類來(lái)吞食過(guò)多的藻類以避免水體的富營(yíng)養(yǎng)化，沉水植物重建技術(shù)即選取合適的本地沉水植物，并種植在一些需要修復(fù)的水域，并充分的融入到該水域中，成為該水域的組成部分之一。生態(tài)修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于這種治理措施與當(dāng)?shù)卮迯?fù)的水體聯(lián)系緊密，對(duì)我國(guó)嚴(yán)重的淺水富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題有很好的治理效果。我國(guó)已經(jīng)把此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于太湖流域，取得了喜人的治理效果。但是此項(xiàng)技術(shù)較為復(fù)雜，無(wú)論是生物操縱技術(shù)還是沉水植物重建技術(shù)都是通過(guò)后天的操作來(lái)對(duì)自然水體進(jìn)行修復(fù)，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，必須做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，而且由于是直接對(duì)自然水體進(jìn)行處理，計(jì)劃受到的影響也會(huì)大大增加，稍有不慎，治理計(jì)劃就可能產(chǎn)生波折甚至造成水生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。

3 生態(tài)水利工程技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)是上世紀(jì)80年代由西方發(fā)達(dá)國(guó)家提出并率先應(yīng)用，通過(guò)建設(shè)各種水利工程，來(lái)完成水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的作用。對(duì)于一些新建的工程，因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)和周圍環(huán)境的開發(fā)，有可能對(duì)水生態(tài)環(huán)境造成危害，就需要實(shí)施一系列補(bǔ)救措施。而對(duì)于一些已經(jīng)投入運(yùn)行的工程項(xiàng)目，需要對(duì)受損水生態(tài)環(huán)境技術(shù)進(jìn)行深入的分析和研究。一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)水利工程技術(shù)主要是對(duì)河道、河道內(nèi)和流域內(nèi)棲息地、河岸等方面進(jìn)行修復(fù)。

3.1河道修復(fù)

針對(duì)采礦工程、水利工程建設(shè)等造成的河道結(jié)構(gòu)變動(dòng)進(jìn)行的修復(fù)。要實(shí)現(xiàn)河床再造，就要控制淤積段河水流量，力求讓河水自行調(diào)整河床的形狀。通過(guò)模擬河道水文的自然周期，將洪水中的污染物進(jìn)行沉淀和凈化，給野生生物提供生活場(chǎng)所，再結(jié)合河漫灘和橫斷面的修復(fù)，完成河道空間再造。

3.2河道內(nèi)和流域內(nèi)棲息地修復(fù)

河道內(nèi)是魚類等生物的生存場(chǎng)所，流域內(nèi)還生活著許多半水生動(dòng)物和涉水鳥類生物。水生態(tài)環(huán)境的惡化，嚴(yán)重影響了這些動(dòng)物的生存。河道內(nèi)和流域內(nèi)的棲息地修復(fù)措施主要包括了魚道、林間水庫(kù)、食物斑塊、濕地修復(fù)等。

3.3河岸修復(fù)

河岸修復(fù)的目的是提高河岸的穩(wěn)定性，主要使用植物、透水材料等來(lái)加固河床，達(dá)到既提高河岸的穩(wěn)定性，又不影響水體中與河岸邊物質(zhì)交換的目的。具體方式包括河岸栽種成活枝條、使用可透水的魚巢磚等材料達(dá)到固定河岸的效果。

3.4流域內(nèi)土地利用修復(fù)

由于人類的活動(dòng)對(duì)水體等自然環(huán)境造成了破壞，導(dǎo)致綠色植被數(shù)量大量減少，流域內(nèi)水土流失嚴(yán)重等惡果。通過(guò)恢復(fù)流域內(nèi)的植被數(shù)量，可以減少地表徑流和水土流失，大大改善河流的水質(zhì)，修復(fù)生物的棲息地，恢復(fù)流域內(nèi)的水生態(tài)環(huán)境，具體技術(shù)手段包括季節(jié)性封禁、人工種植等。

4水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)當(dāng)前水資源污染嚴(yán)重，中央水利工作會(huì)議上也提出了要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展路線，大力推動(dòng)水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與修復(fù)工作。近些年來(lái)，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的理論研究發(fā)展十分迅速，在我國(guó)有著廣闊的發(fā)展前景。我國(guó)已經(jīng)開始向有成熟治理經(jīng)驗(yàn)的國(guó)家取經(jīng)，并結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行污染水體的修復(fù)工作，成功建設(shè)了許多人工濕地，但是治理效果并不突出。在未來(lái)，生態(tài)水利工程將不再僅僅著眼于某一段河流的局部結(jié)構(gòu)修復(fù)，會(huì)把重心轉(zhuǎn)移到整個(gè)流域系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的綜合修復(fù)。水生態(tài)技術(shù)將會(huì)不斷推陳出新，生態(tài)水利工程技術(shù)也將會(huì)結(jié)合各個(gè)工程領(lǐng)域的新進(jìn)展，形成一個(gè)水生態(tài)治理的綜合集成系統(tǒng)，為今后的決策工作提供有力的支持。

5結(jié)語(yǔ)

本文介紹了水環(huán)境和水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的概念，我國(guó)當(dāng)前水資源的污染狀況十分嚴(yán)重，超過(guò)六成的河流、湖泊及濕地的生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)受到了不同程度的損害，治理形式十分嚴(yán)峻?，F(xiàn)行的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)主要有兩種，生物生態(tài)治理技術(shù)和生態(tài)水利工程，生物生態(tài)治理技術(shù)分為了生物治理技術(shù)和生態(tài)治理技術(shù);生態(tài)水利工程則分為了河道修復(fù)、河道內(nèi)和流域內(nèi)棲息地修復(fù)等方法。這些方法已經(jīng)在我國(guó)得到了一定的應(yīng)用，并取得了很好的效果，但是由于我國(guó)的水域眾多、生態(tài)環(huán)境類型復(fù)雜，距離完成修復(fù)目標(biāo)還有不小的距離，因此水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在我國(guó)有廣闊的應(yīng)用發(fā)展空間，必將走向一個(gè)多學(xué)科交叉，技術(shù)手段不斷革新的明天。

參考文獻(xiàn)：

[1]顏雷，田庶慧.水生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究綜述[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011，17（09）：73-75.

[2]廖文根，杜強(qiáng)，譚紅武，朱瑤，李國(guó)強(qiáng).水生態(tài)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)水利，2006（17）：61-63.

[3]李明傳.水環(huán)境生態(tài)修復(fù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展[J].中國(guó)水利，2007（11）：25-27.

[4]朱黨生，張建永，李揚(yáng)，史曉新.水生態(tài)保護(hù)與修復(fù)規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)[J].水資源保護(hù)，2011，27（05）：59-64.