武春霞，冀 輝

（淄博市淄川區(qū)水資源服務中心，山東 淄博 255000）

我國的社會經(jīng)濟正處于快速增長階段，工業(yè)產(chǎn)業(yè)對水資源的需求正在不斷飆升，水資源在此過程中也受到了范圍更廣、程度更深的污染，給水資源生態(tài)環(huán)境治理工作增加了難度。河道水生態(tài)環(huán)境的治理情況與群眾的生活息息相關(guān)，能夠?qū)θ藗兊纳眢w健康造成直接影響，因此，河道水污染治理工作應被視為重要的民生工程得到充分的關(guān)注與監(jiān)督。在河道水污染治理工作中合理應用生態(tài)修復技術(shù)能夠有效提升治理成效，使河流水質(zhì)狀況得到更好的保障，所以相關(guān)部門應對河道水環(huán)境治理的生態(tài)修復技術(shù)給予足夠重視，確保其應用效果[1]。

1 生態(tài)修復技術(shù)的概念

城市水污染治理工作主要通過對污染水體的修復來達到治理目標，水體修復技術(shù)分為物理方法、化學方法及生物方法等。其中物理修復通過底部清淤、人工曝氧、引水稀釋等方式體現(xiàn)修復作用；而化學修復則通過加入氧化劑、脫硝劑和除藻劑等化學添加劑來實現(xiàn)修復目的；生物修復法則是通過引進動植物生態(tài)系統(tǒng)來分解、吸收污染物以實現(xiàn)水體修復。單一的水體修復技術(shù)一般都不能獲得較好的修復成效，必須在生態(tài)工程原理的基礎上結(jié)合生態(tài)修復技術(shù)的優(yōu)勢，輔助水體修復手段，才能在河道水環(huán)境污染治理工作中取得良好成效。生態(tài)修復技術(shù)結(jié)合了生態(tài)學技術(shù)特點，并通過生物代謝及理化技術(shù)和工程措施的相互作用聯(lián)合形成生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)部調(diào)節(jié)體系，從而有效改善生態(tài)退化狀況，形成強大的自凈化功能，最終修復并優(yōu)化改善河道水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)。在開展城市水環(huán)境研究與應用的過程中，相關(guān)試驗成果與科學論證多出自于城市內(nèi)河的河道生態(tài)修復及水質(zhì)改善和水體建設等方面[2]。

2 水生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀解析

2.1 水環(huán)境污染嚴重

水循環(huán)系統(tǒng)是保持水生態(tài)環(huán)境平衡的關(guān)鍵保障，其通過能源的交換更新來實現(xiàn)水體的清潔。但是結(jié)合現(xiàn)階段城市的工業(yè)發(fā)展狀況，大部分河道的水域污染程度非常深，依靠水生生態(tài)系統(tǒng)很難實現(xiàn)水體修復要求，導致水環(huán)境出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象等常見問題。例如在我國的長江流域水系，多數(shù)區(qū)域的水體功能已經(jīng)受到不同程度的損壞，水生生物及浮游生物的生存環(huán)境已經(jīng)受到了嚴重威脅，食物鏈的異常導致長江流域的水生生物多樣性及水生生態(tài)環(huán)境遭到了破環(huán)，并嚴重影響了當?shù)厣鐣?jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展和人民生活環(huán)境的健康安全。

2.2 水生生物多樣性減少

水生植物是水體環(huán)境的重要組成部分，在日趨加深的水體環(huán)境污染態(tài)勢下，水體內(nèi)的水生生物生存繁殖平衡遭到了嚴重破壞，導致水體環(huán)境的生物多樣性無法維持原有狀態(tài)，喪失應有的凈化功能，生態(tài)環(huán)境的保護需求無法得到有效支持。破壞水體內(nèi)水生生物的多樣性會造成該區(qū)域范圍內(nèi)的水生動植物出現(xiàn)滅絕的嚴重后果，這對水生生態(tài)環(huán)境會造成不可逆的影響。

2.3 水生態(tài)功能下降

在自然生態(tài)環(huán)境中，水生態(tài)環(huán)境是重要的組成部分之一，但在社會經(jīng)濟的發(fā)展進步過程中，河流等水體的蓄水量不斷減少，嚴重影響了水生態(tài)環(huán)境在自然生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮應有作用，長此以往還會造成河流斷流，水體生態(tài)環(huán)境失衡的嚴重后果。而人們的用水需求得不到滿足，就會將用水需求轉(zhuǎn)嫁到地下水，以致出現(xiàn)惡性循環(huán)，加劇淡水資源供應危機，不利于社會的穩(wěn)定發(fā)展與進步[3]。

3 河道污染因素分析

3.1 外源污染

我國的工農(nóng)業(yè)規(guī)?；l(fā)展日益成熟，所造成的環(huán)境污染問題也不斷加深，尤其是河道水環(huán)境污染。城市在進行污水排放和垃圾處理的過程中仍然存在一定漏洞，仍有少部分企業(yè)將未經(jīng)處理或處理效果不達標的污水排放到河道中，導致河道的水生生態(tài)環(huán)境遭到嚴重的污染與破壞。城市垃圾分類執(zhí)行效果不佳，目前還存在垃圾管理不善，白色垃圾經(jīng)雨水沖刷通過排水管道流入河道造成污染等現(xiàn)象，破壞了河道的生態(tài)平衡。并且這類污染物溶解性差，給河道的水體環(huán)境及水生生物生存造成了巨大威脅。

3.2 內(nèi)源污染

水生植物及動物會在自我分解過程中發(fā)生復雜的化學反應，并釋放出各種有機物對水環(huán)境中的土壤造成一定程度的破壞。河道內(nèi)的微生物非常豐富，給水環(huán)境中的藻類物質(zhì)提供了完美的生存與繁殖環(huán)境，而得不到有效控制的藻類植物會過度繁殖，從而將水面隔絕開來，破壞河道水體的水質(zhì)及透氧性，同時還會加劇河道內(nèi)部的污染狀況，影響城市的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量及水生生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展。

4 生態(tài)修復技術(shù)在河道水環(huán)境修復工程中的應用原則

4.1 自然生態(tài)應用原則

在實施生態(tài)修復技術(shù)進行河道水環(huán)境修復工程的過程中，相關(guān)人員應對河流生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力進行綜合考慮，充分保障河流的自然發(fā)展狀態(tài)，并且還能最大化利用河流資源的優(yōu)勢，形成人與自然和諧相處的良好發(fā)展環(huán)境，通過生態(tài)修復技術(shù)與水環(huán)境自我調(diào)節(jié)特點的有機結(jié)合，形成生態(tài)健康、和諧共生的河道水生生態(tài)系統(tǒng)修復治理體系。

4.2 可持續(xù)性應用原則

可持續(xù)性是河道水環(huán)境修復工作必須遵循的原則之一，在修復過程中，工作人員應對目標河道進行細致的實地勘察分析工作，使河道水體生態(tài)環(huán)境的修復方案在經(jīng)濟性、抗風險性、以及長效性和適用性等方面得到更大程度的滿足。

4.3 景觀和諧性應用原則

在實施河道水環(huán)境修復工作的過程中，相關(guān)人員還要兼顧考慮河道景觀的宏觀美學，結(jié)合河道水污染的實際情況以及生態(tài)修復技術(shù)的實際要求，盡量保持河道在生態(tài)修復、凈化以及治理過程中應有的景觀美感，實現(xiàn)生態(tài)修復與景觀美感的和諧應用。

4.4 多方綜合考慮原則

在對河道應用生態(tài)修復技術(shù)的過程中，相關(guān)人員還需要綜合考慮河道流域系統(tǒng)的整體情況，確保在修復過程中的短期利益及長期均衡，有效發(fā)揮河道生態(tài)效益的應有價值；并且還應對生態(tài)修復技術(shù)的投入及收益情況做出有效評估，確保河道的水環(huán)境生態(tài)修復效果以及修復方案滿足城市發(fā)展的根本需求[4]。

5 生態(tài)修復技術(shù)在水環(huán)境保護中的應用

5.1 水生動物修復技術(shù)

水生動物的食物來源比較豐富，食物種類涵蓋面也較廣，常規(guī)的藻類以及有機物等都能成為水生動物的良好食物來源。因此在實施水生生態(tài)修復技術(shù)的過程中，相關(guān)人員可以有效應用水生動物修復技術(shù)，對水體中的藻類及有機物進行平衡，通過生態(tài)環(huán)保的處理方式實現(xiàn)水質(zhì)提升及水體健康的目標。另外，水生動物的引進還能豐富生態(tài)環(huán)境的多樣性，改善生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈，促進水生動植物生態(tài)環(huán)境的健康發(fā)展。為了避免盲目選擇水生動物來進行水環(huán)境修復工作，相關(guān)人員應對水體環(huán)境進行科學地調(diào)研與分析，確保用于生態(tài)修復的水生動物滿足生態(tài)環(huán)境修復的要求，杜絕出現(xiàn)由于物種引進而引發(fā)過度繁殖問題，危害生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為水體生態(tài)環(huán)境修復質(zhì)量與效果提供更好的保障。該技術(shù)可以很好地清理水體中的有機物和藻類，還能有效改善水生生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，維持生態(tài)系統(tǒng)的正常運行，提高河道水體質(zhì)量，使其發(fā)揮應有的自我凈化功能。

5.2 水生植物修復技術(shù)

水生植物生態(tài)修復技術(shù)主要利用水生植物與水中污染物可以形成微環(huán)境的特點來營造共生共存的環(huán)境，通過生態(tài)系統(tǒng)特有的生存競爭特性對污染物進行有效管控，比如利用水生植物與藻類的生存競爭關(guān)系，通過種植水生植物與藻類爭奪生長養(yǎng)分，從而起到抑制藻類生長的作用。水生植物還能吸附、凈化水體中的污染物，從而有效提升水體的凈化效果。人工濕地是現(xiàn)階段水生植物修復技術(shù)中的常用類型。

人工濕地的建造需要依托一定的地形條件，通過人造基質(zhì)填料以及水生植物和微生物來構(gòu)成相應的生態(tài)系統(tǒng)，并發(fā)揮出與天然濕地相同的功能。濕地系統(tǒng)的作用機理是通過水生植物有效吸收污水中富余的氮、磷等元素，并利用基質(zhì)填料來進行吸附過濾以及氧化還原等反應，同時還能發(fā)揮微生物對有機物的代謝分解功能，共同實現(xiàn)水生生態(tài)環(huán)境的修復。人工濕地對生態(tài)環(huán)境的修復見效非常快，且成本投入較少，建造和管理都非常便捷，性價比優(yōu)勢非常明顯，但是人工濕地也存在對場地要求高、占地面積大、設計規(guī)劃難度大等不可忽視的缺點。人工濕地的主要分類見表1。

表1 人工濕地的主要分類

在濕地行業(yè)研究項目中，國外先進技術(shù)團隊已經(jīng)取得了較多成功經(jīng)驗，從而總結(jié)出吸收效果最佳的環(huán)境在暴雨季節(jié)的結(jié)論。國內(nèi)的研究方向主要以構(gòu)建人工濕地系統(tǒng)及如何更好管理保養(yǎng)方面，同時在人工濕地植物多樣性研究以及基質(zhì)壽命優(yōu)化和生態(tài)修復相關(guān)技術(shù)上也有所涉獵。

5.3 生物膜法處理技術(shù)

生物膜法處理技術(shù)主要通過天然材料體現(xiàn)微生物的吸附作用，從而實現(xiàn)對水生態(tài)環(huán)境的保護，天然材料在融合性及環(huán)保性上具有十分明顯的優(yōu)勢，并且在降低污染物含量以及發(fā)揮水體生態(tài)環(huán)境的修復作用方面也有不俗表現(xiàn)。該技術(shù)的優(yōu)勢在于通過對污染物的降解處理來實現(xiàn)修復，能夠較好地保證處理速度并且不會對水生態(tài)環(huán)境造成太大的負荷和承載壓力，具有更高的處理效率及更高的性價比。另外，生物膜處理技術(shù)的后期管理維護成本也較低，并且能夠很好地應對污泥造成的影響，外部防干擾能力較強，可以促進生態(tài)環(huán)境保護技術(shù)更好地實施與發(fā)展。

5.4 人工凈化技術(shù)

現(xiàn)階段的河道污染主要是外來污染物入侵造成的，河道內(nèi)的水體環(huán)境在這種狀態(tài)下很難維持良好的平衡性與穩(wěn)定性，因此相關(guān)人員需要結(jié)合河道水環(huán)境的實際污染情況，科學合理地選用水體凈化技術(shù)，從而快速高效地減少水體內(nèi)的污染物，保持河道的生態(tài)環(huán)境平衡。人工凈化技術(shù)可以更好、更高效地達成河道污染治理成效，也是目前生態(tài)環(huán)境保護的主要處理技術(shù)和應對措施。在我國科學技術(shù)不斷發(fā)展進步的當下，人工凈化技術(shù)的應用與發(fā)展已經(jīng)得到了全面提升，特別是超微凈化處理技術(shù)等更多高新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，為水體凈化技術(shù)的發(fā)展與進步提供了重要的支持與保障。超微凈化處理技術(shù)主要是通過混合技術(shù)形成微米級與亞微米級氣泡，并合理有效地管控水體中的磷元素，從而提高水體的溶氧量，達到提高清潔度與透光度的目的。在水環(huán)境保護階段，有效應用超微凈化處理技術(shù)可以提高水體內(nèi)復雜污染物的分解速度，快速提升水質(zhì)，還能有效解決河道內(nèi)藻類植物過度繁殖的問題，同時還能通過微米級氣泡技術(shù)的吸附作用顯著提升水質(zhì)[5]。

6 生態(tài)修復技術(shù)的應用案例

目標項目為城市河道，長度為20 km，流域面積為42 km，深度范圍在15～22 m之間。目標項目河道的水體透明度較差，存在嚴重的污染情況，并且呈現(xiàn)出發(fā)黑發(fā)臭狀態(tài)。經(jīng)水質(zhì)檢測可以測出河道水體的COD值達到326.6 mg/L，TP值為13.1 mg/L，NH3-N值為1.3 mg/L，已經(jīng)嚴重超出《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838——2002）[6]的水質(zhì)要求標準。因此，該市相關(guān)部門合理應用生態(tài)修復技術(shù)對該河道進行綜合治理。

在實際進行河道水生態(tài)環(huán)境修復的過程中，相關(guān)部門靈活應用多種生態(tài)修復技術(shù)進行聯(lián)合治污，首先是有效隔離外部污染來源，并對河道生態(tài)系統(tǒng)進行重新構(gòu)建與優(yōu)化，使河道的水生態(tài)環(huán)境得到巨大改善。其中，在隔離外部污染源的過程中，河上游需要使用聚酯纖維膜和土工布膜進行水體的隔膜導流，并在河岸北部6 m處設置隔膜措施。導流設置可以起到將部分污水直接排入河道下游的作用，從而快速、有效地降低上游河道的污染。由于河道上游受雨水影響較為明顯，相關(guān)人員可以投入生物酶激活水環(huán)境底部的微生物活性，利用微生物的凈化作用達到凈化內(nèi)源污染的目的。其次是構(gòu)建水體自凈體系，通過大量培育水生動植物，改善與提升河道水環(huán)境以及水體生態(tài)功能。為了提高水生動植物的存活率，相關(guān)人員需要在河道上游位置配置一套超微凈化設備，從而增強水體的循環(huán)凈化效果。該河道的水質(zhì)指標在超微凈化設備介入后有了明顯改善，具體指標見表2。

表2 應用超微凈化設備前后的河道水質(zhì)指標 單位：mg/L

從表2中的水質(zhì)指標可以得知，超微凈化設備的應用取得了良好成效，并且通過人工凈化技術(shù)與水體自凈化相結(jié)合可以得到更好的凈化效果，為水生動植物的生存提供更加有利的環(huán)境。目標項目河道在生態(tài)修復技術(shù)實施2個月后，河道水體在透明度與呈現(xiàn)顏色上都得到了較大改善，水質(zhì)顯著提升，河道水環(huán)境的污染治理通過科學應用生態(tài)修復技術(shù)獲得了良好成效。

7 結(jié)語

綜上，生態(tài)修復技術(shù)在河道水生態(tài)環(huán)境的污染治理工作中展現(xiàn)出了良好成效與廣闊的應用前景。河道水質(zhì)污染類型與污染程度較為復雜多樣，相關(guān)人員需要結(jié)合河道實際污染類型及污染情況靈活應用合理的生態(tài)修復技術(shù)，并且制定出嚴格的執(zhí)行方案，對河道水生生態(tài)環(huán)境進行規(guī)范、及時的治理，全面提升河道水生態(tài)環(huán)境的治理效果，為自然生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，以及城市經(jīng)濟發(fā)展的有序進行提供強大保障。