殷星

（中衛(wèi)市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，寧夏 中衛(wèi) 755000）

0 引言

在城市工業(yè)化發(fā)展的不斷推進(jìn)，對(duì)城市河道造成的污染現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重。為了對(duì)生態(tài)環(huán)境提供有效的保護(hù)，水生態(tài)修復(fù)技術(shù)等河道污染治理技術(shù)受到廣泛應(yīng)用。水生態(tài)修復(fù)技術(shù)即指在自然狀態(tài)下生存發(fā)展的生物狀態(tài)，在完整的水生態(tài)系統(tǒng)中需要包括水生植物、水生生物、原生植物等，將生物、植物之間原本存在的生態(tài)循環(huán)進(jìn)行充分的利用，降解、分離水中的污染物質(zhì)，改善水環(huán)境，創(chuàng)造更好的生態(tài)環(huán)境。

1 寧夏中衛(wèi)市水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

中衛(wèi)市地處寧夏回族地區(qū)的西部，下轄中寧，海原兩縣，沙坡頭區(qū)和海興開(kāi)發(fā)區(qū)，被譽(yù)為“寧夏黃河，中衛(wèi)最富有”。黃河從西到東穿過(guò)，全長(zhǎng)182.00km，在寧夏境內(nèi)黃河流經(jīng)397.00km，是黃河“寵”，具有良好的灌溉條件和良好的農(nóng)業(yè)條件。全市水資源總量1.200 億m3，地表水1.024 億m3，地下水3.732 億m3，重復(fù)水量3.556億m3，人均占有量1205.500m3，是西北可利用水資源最優(yōu)越的城市。

2 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)

2.1 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)概述

水生態(tài)修復(fù)技術(shù)的原理即利用生態(tài)系統(tǒng)自身的特性，將生態(tài)系統(tǒng)中的污染物質(zhì)進(jìn)行重建，復(fù)原生態(tài)系統(tǒng)中的多樣性，充分發(fā)揮水環(huán)境的凈化、調(diào)節(jié)、維持功能。構(gòu)建完整的水生態(tài)系統(tǒng)，能夠?yàn)樗械膭?dòng)物、植物以及微生物提供能夠相互依存、相互制約的生存環(huán)境，確保水下的生態(tài)食物鏈能夠保持平衡的狀態(tài)。同時(shí)，搭建完整的水生態(tài)系統(tǒng)還能利用其中的動(dòng)植物以及微生物對(duì)水中的污染物質(zhì)發(fā)揮作用，將其有效分解，還原并提升水體質(zhì)量，增加其凈化以及調(diào)節(jié)能力，使其保持穩(wěn)定，并且還可以充作景觀，發(fā)揮環(huán)境美化的作用。但是，運(yùn)用水生態(tài)修復(fù)技術(shù)時(shí)要注意，在河道中引入合適類(lèi)型的外來(lái)水生動(dòng)植物或是微生物，若是引入種類(lèi)不合理，可能會(huì)發(fā)生反向作用，對(duì)生態(tài)造成更加嚴(yán)重的破壞[1]。

2.2 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)類(lèi)型

（1）生物處理技術(shù)。通過(guò)水生植物發(fā)揮水生態(tài)的修復(fù)作用。這類(lèi)植物還可以為魚(yú)類(lèi)提供居住場(chǎng)所，吸收水中的磷、氮等元素。由于水生動(dòng)物一般會(huì)以河道內(nèi)腐爛的動(dòng)植物為食，能夠發(fā)揮潔凈水環(huán)境的作用。另外，微生物中的光合細(xì)菌以及好氧菌等，能夠作為具有活性污泥，過(guò)濾水中的污染。

（2）微生物處理技術(shù)。通過(guò)人工挑選以及馴化微生物，在污染水體中加入性能較為適配的微生物，能夠加強(qiáng)河道本身的凈化能力。在實(shí)際應(yīng)用中，需要先了解河道內(nèi)微生物的種類(lèi)，然后挑選合適的菌群進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)的菌群要求必須具備充分的分解作用；其次，將菌群放入河道中，在菌群生長(zhǎng)的過(guò)程中，降解水中的污染物質(zhì)[2]。

（3）修筑生態(tài)護(hù)坡。生態(tài)護(hù)坡能夠充分發(fā)揮治理河道污染的作用，并且提升對(duì)環(huán)境的美觀度。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中，生態(tài)護(hù)坡出現(xiàn)了更多的形式。如今，生態(tài)護(hù)坡具備更加生態(tài)化以及安全化等特點(diǎn)，并且充分遵循自然環(huán)境的發(fā)展規(guī)律。在生態(tài)護(hù)坡的建設(shè)期間，必須以保護(hù)生態(tài)環(huán)境為前提，確保其工程竣工后能夠充分發(fā)揮對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用，應(yīng)用于河道污染治理工程中，需要結(jié)合河道的實(shí)際情況，選擇更加科學(xué)的建筑方式，貫徹落實(shí)生態(tài)保護(hù)理念，進(jìn)行保護(hù)工程的建設(shè)。

（4）人工濕地技術(shù)。對(duì)比而言，人工濕地技術(shù)性對(duì)而言具有更高的綜合性，能夠?qū)⒎劫Y源聯(lián)合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)水污染的治理。人工濕地技術(shù)可以確保水環(huán)境中的多樣性，還可以將水中的污染物質(zhì)進(jìn)行降解并有效凈化；控制周邊環(huán)境中的水分，將生態(tài)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化治理。

（5）生態(tài)浮島技術(shù)。通過(guò)水生植物栽種技術(shù)，建筑植物生存體系，對(duì)水體中的污染物質(zhì)進(jìn)行控制。通過(guò)結(jié)合水體的污染現(xiàn)象以及特征，選用合適類(lèi)型的植被，避免污染河道水體。利用水生植物，達(dá)成水體與營(yíng)養(yǎng)生態(tài)之間的關(guān)系，人工搭建生態(tài)系統(tǒng)，將水體污染降解處理，提升水體質(zhì)量。

3 城市河道水體污染現(xiàn)狀分析

3.1 水體黑臭

如今，城市中的水體受工業(yè)化的侵蝕，存在污染。其中不僅包含大量的微生物，還出現(xiàn)水體黑臭的情況。主要是由于水體中好氧性較強(qiáng)的有機(jī)污染物質(zhì)較多，使河道中水體的營(yíng)養(yǎng)鹽含量增多，在長(zhǎng)期不經(jīng)治理的狀態(tài)下，使河道中凝聚大量的黑苔，并伴有黑臭的現(xiàn)象。通過(guò)對(duì)多個(gè)城市河道水體黑臭現(xiàn)象的研究，并與水質(zhì)測(cè)量指標(biāo)數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以將水體劃分為輕度黑臭以及重度黑臭的兩個(gè)等級(jí)。在城市河道污染治理工程中，水體黑臭問(wèn)題的治理難度較大。

3.2 河道水體中具備大量不同種類(lèi)的微生物

在河道污染治理工程中，由于大部分河道中都會(huì)具備許多不同種類(lèi)的微生物，因此，即使運(yùn)用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)效果較好的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，也會(huì)具備一定的難度。結(jié)合不同河道中的微生物進(jìn)行分析可知，依據(jù)其不同的結(jié)構(gòu)、形態(tài)等，可以將其劃分為兩大類(lèi)：①原核細(xì)胞微生物；②非細(xì)胞性微生物。與真核細(xì)胞微生物相比而言，城市河道水體中的微生物具備較小的體系，可以河道環(huán)境中進(jìn)行無(wú)性繁殖。水體黑臭，為其生長(zhǎng)以及繁殖提供了便利的條件，使其發(fā)展異常迅速。在自然的生態(tài)系統(tǒng)中，大部分的微生物都不會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)的平衡產(chǎn)生威脅，能夠輔助系統(tǒng)的循環(huán)發(fā)展，只有少數(shù)微生物會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)產(chǎn)生較大的破壞作用。微生物中的原核細(xì)胞微生物數(shù)量一般占據(jù)較大的比例，并且其種類(lèi)也相對(duì)較多，由于其不具有完整的內(nèi)部細(xì)胞，因此也缺乏核仁、核膜等結(jié)構(gòu)，主要由支原體、細(xì)胞等結(jié)構(gòu)構(gòu)成?？偠灾?，由于河道內(nèi)的微生物種類(lèi)過(guò)多，因此，難以快速有效展開(kāi)治理工作。

3.3 妨礙河道中植物的生長(zhǎng)

在城市中工業(yè)化污染現(xiàn)象不斷加重的同時(shí)，使大量的有機(jī)物被排放入河道內(nèi)部，使其水體污染現(xiàn)象嚴(yán)重。由于有機(jī)物通常較難被有效分解，使其長(zhǎng)期沉在河底，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的沉淀，水體中的有機(jī)物不斷增多，以至于水體出現(xiàn)嚴(yán)重的厭氧現(xiàn)象，無(wú)法為河道內(nèi)部植物的生長(zhǎng)提供充分的能量，阻礙了植物的生長(zhǎng)速度。

4 水生態(tài)修復(fù)技術(shù)在城市河道污染治理工程中的應(yīng)用措施

4.1 微生物凈化技術(shù)

通過(guò)運(yùn)用微生物凈化技術(shù)能夠便捷、高效的展開(kāi)對(duì)河道的治理工作。由于部分微生物中具備能夠降解并分離河道水體中污染物質(zhì)的作用，在生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)以及凈化作用下，對(duì)河道中受污染的水質(zhì)進(jìn)行有效的治理。將其利用在實(shí)際的河道污染治理工程中能夠?yàn)槲⑸锏陌l(fā)展提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境，在水中投入適量的物生物，可以通過(guò)大量微生物對(duì)污染水體起到良好的治理作用。同時(shí)微生物還能夠?qū)拥乐杏倌嘞碌奈⑸镞M(jìn)行刺激，使其新陳代謝加快，保證河道水體質(zhì)量鞥能夠充分受到凈化作用。

4.2 合理選擇植被類(lèi)型

在河道污染治理工程中還可以通過(guò)種植大量的植物用以吸附污染物質(zhì)。一方面，植物的根部、莖部等位置可以將河道中的氮、磷的污染物質(zhì)進(jìn)行有效利用，同時(shí)吸附重金屬成分，減輕河道水體中的污染物質(zhì)；另一方面，植物可以通過(guò)發(fā)揮光合作用將空氣中的二氧化碳凈化為氧氣，對(duì)河道周邊的空氣環(huán)境進(jìn)行治理。另外，由于不同種類(lèi)的植物具有不同的生長(zhǎng)需求，而且發(fā)揮的降解作用也有所差異，所以在城市河道污染治理工程中，選用種植植物的方式進(jìn)行污染治理的話(huà)，則需充分結(jié)合工程中污染物成分、治理需求、周邊土壤性質(zhì)、水位、地形地貌等條件，進(jìn)行植被類(lèi)型的選擇[3]。另外，季節(jié)性差異以及景觀建設(shè)的需求也是植被類(lèi)型選擇時(shí)需要重點(diǎn)考慮的內(nèi)容。

4.3 濕地處理技術(shù)

城市河道污染治理工程中，運(yùn)用濕地處理技術(shù)能夠有效達(dá)成治理目標(biāo)。濕地處理技術(shù)的主要原理即指基于不同的氣候環(huán)境，充分發(fā)揮水生態(tài)本身具備的凈化能力將水中的污染物質(zhì)進(jìn)行處理[4]。通過(guò)使用濕地處理技術(shù)能夠?qū)⒌乇淼膹搅鞣绞接行д{(diào)節(jié)，將水系統(tǒng)中生物的多樣性充分發(fā)揮，使其進(jìn)行對(duì)水環(huán)境的治理以及凈化。同時(shí)，通過(guò)運(yùn)用濕地處理技術(shù)能夠?qū)⒑拥乐苓叚h(huán)境中土壤的含水量進(jìn)行提升，同時(shí)增加空氣中的溫度以及濕度，通過(guò)如此建設(shè)更加美觀的生態(tài)環(huán)境，并且加快凈化水體中污染物質(zhì)的速度，切實(shí)減少水體中污染物質(zhì)的含量，實(shí)現(xiàn)水體凈化的目標(biāo)。鑒于此，在進(jìn)行濕地環(huán)境的建設(shè)過(guò)程中，需要依據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。例如在低洼位置填充土壤以及卵石等，搭建為床體，并在此種植如蘆葦?shù)葍艋饔幂^強(qiáng)的根植系植物，由于這類(lèi)植物能夠在流動(dòng)性強(qiáng)的水環(huán)境中快速生長(zhǎng)，因此能夠充能發(fā)揮對(duì)水體的治理作用，確保控制河道水體的污染情況。濕地處理技術(shù)如圖1 所示。

4.4 人工浮島技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)的原理即指通過(guò)在可以漂浮的載體上種植水生植物實(shí)現(xiàn)凈化水體的作用，人工浮島技術(shù)在處理水體營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題中發(fā)揮的作用異常突出，并且可以使用最短的時(shí)間構(gòu)建成為景觀發(fā)揮對(duì)環(huán)境的綠化作用。人工浮島技術(shù)被廣泛應(yīng)用于城市河道污染治理工作中，并能夠沖鋒發(fā)揮作用，其中以水位波動(dòng)較大的水域、營(yíng)養(yǎng)化過(guò)剩水域以及景觀需求較大的水域中發(fā)揮的作用最為明顯[5]。人工浮島技術(shù)如圖2 所示。

圖2 人工浮島技術(shù)

4.5 礫間接觸氧化技術(shù)

礫土顆粒間接觸與氧化和還原的工程方法的再研究的實(shí)質(zhì)是也就是人們對(duì)通過(guò)模仿人工生態(tài)、強(qiáng)化人工生態(tài)等手段自然的凈化土壤水質(zhì)過(guò)程時(shí)采用過(guò)的對(duì)一些工程常規(guī)方法所進(jìn)行研究的另一次的有效技術(shù)組合。對(duì)水體大量礫石生長(zhǎng)表面附著在人工或天然的生態(tài)河床沉積物過(guò)程中產(chǎn)生形成的在礫石表面中附著形成的吸附生物膜技術(shù)是我國(guó)采用到得其中的一項(xiàng)生物人工吸附和增強(qiáng)功能的生物技術(shù)，通過(guò)生物人工反應(yīng)器把污水中的大量的生長(zhǎng)的礫石表面直接放置于生物反應(yīng)池中，讓該附著的生物膜可以迅速吸附在其生長(zhǎng)的礫石表面過(guò)程中而形成，使該吸附生物膜表面直接吸附與被污染之水表面接觸沉淀后導(dǎo)致的沉淀的面積的急劇的增大，水體徑流中當(dāng)被污染狀物體在流經(jīng)與礫石顆粒間形成的處理池單元時(shí)，通過(guò)吸附、過(guò)濾、生物氧化反應(yīng)與降解、接觸吸附后的沉淀處理等多種物理吸附分離機(jī)理作用而有效實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化。

5 結(jié)語(yǔ)

如今，國(guó)內(nèi)的工業(yè)化污水排放現(xiàn)象需要得到重視，若治理工作持續(xù)不能有效展開(kāi)，將出現(xiàn)嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，通過(guò)使用水生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)水體中的污染現(xiàn)象進(jìn)行治理，控制河道中水體污染的現(xiàn)象。水生態(tài)修復(fù)技術(shù)是如今治理措施中最經(jīng)濟(jì)的形式，并且能夠通過(guò)較少的投入實(shí)現(xiàn)有效的治理目標(biāo)，將城市河道內(nèi)的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效的治理。另外，水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的匱乏也會(huì)降低水中微生物的凈化能力，因此，可以在水中投入適量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提升水中微生物的修復(fù)能力，增加其凈化效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)污染水體的治理作用。