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        對河道治理及生態(tài)修復(fù)的思考

        2023-09-26 14:47:38劉明柱張振海尚華周天成
        區(qū)域治理 2023年21期
        關(guān)鍵詞:河床護岸生物膜

        劉明柱,張振海,尚華,周天成

        山東大禹水務(wù)建設(shè)集團有限公司

        水資源是生物賴以生存的基礎(chǔ),河流系統(tǒng)是自然界中最重要的一部分。河流孕育出了生物,許多穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)都是依靠著河流的。河流對人類的發(fā)展也有著重要的意義,在當前世界上,人類文明的起源就是依靠著河流。但是隨著人類活動范圍的不斷擴大,以及人類社會的加速發(fā)展,對河流造成了嚴重的污染,在一些地方,生活垃圾、工業(yè)廢水等,為了節(jié)省處理的成本,直接傾倒進河流,造成了河流生態(tài)環(huán)境的嚴重污染,河流破壞嚴重,甚至對當?shù)匕l(fā)展造成了一定的影響。因此,當前我國非常重視對河流的生態(tài)修復(fù)工作,期望能夠恢復(fù)一些地方的河流生態(tài)系統(tǒng)。對河流進行生態(tài)修復(fù)的方法有很多,當前也正在應(yīng)用這些生態(tài)修復(fù)技術(shù)對河流進行修復(fù),在一些區(qū)域也取得了較好的效果,但是我國河流眾多,河流生態(tài)遭到破壞的程度不同,因此需要不斷的對河道的生態(tài)修復(fù)技術(shù)進行研究,以此來取得更好的治理效果。

        一、當前我國河道問題

        (一)河道水質(zhì)破壞嚴重

        當前隨著社會的發(fā)展,城市化以及工業(yè)化的不斷推進,造成了河流生態(tài)系統(tǒng)的破壞,其主要的破壞原因主要有以下幾點。首先是人類發(fā)展建設(shè)與自然之間的矛盾,人類的發(fā)展就是不斷地開發(fā)利用自然資源的過程,隨著人類的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)體系不斷發(fā)展,一些工業(yè)企業(yè)在運營的過程中,為了節(jié)省污水處理的成本,選擇直接將污水排入河流中,工業(yè)廢水中通常含有一些微量元素,會打破河流內(nèi)部生態(tài)的平衡,使得河流出現(xiàn)了富營養(yǎng)化,引發(fā)一系列的污染問題。其次,是生活在河流旁邊的居民,其生態(tài)環(huán)保意識有待加強,在河道周圍活動的時候,河道保護理念不強,一些生活垃圾會丟進河流里,進一步加深了河流的污染。此外,是對于河道治理方面的問題,工作人員在對河道進行治理的時候,存在盲目性,按照以往的河道治理經(jīng)驗開展河道治理,但是河道污染程度不同,造成河道污染的原因也不同,因此需要使用不同的方法來有針對性地對河道進行治理,而一味地利用原來的經(jīng)驗,缺乏科學(xué)性與合理性[1]。

        (二)河道泄洪能力較差

        河道泄洪能力較差是當前河道問題的體現(xiàn)。在城市化建設(shè)的過程中,由于城市中的人口越來越多,城市之中各種基礎(chǔ)建設(shè)不斷地進行,特別是在河道附近的建筑工程項目,可能會對河流形態(tài)與生態(tài)造成較大的影響,擠占河流原有的空間,使得河流底部在不斷地沉積下,河床不斷地抬高,造成河道的泄洪能力降低,最終對周圍居住的人們正常生活造成一定的影響。如果河道的泄洪能力較差,一旦出現(xiàn)了較大的降雨,那么城市中的河流無法及時將雨水排除,水位就會不斷地升高,形式城市內(nèi)部的洪澇問題,輕則影響人們的正?;顒?,重則危及人們的生命安全。因此來說,河道治理不僅是為了保護環(huán)境,也是為了人類自身的安全,相關(guān)人員應(yīng)當重視河道治理以及生態(tài)修復(fù)工作。

        二、河流生態(tài)修復(fù)原則

        (一)自然循環(huán)原則

        在進行河道生態(tài)修復(fù)的時候,需要遵循一定的原則,只有遵循生態(tài)修復(fù)原則,才能夠有效地對河道治理,反之就有可能再次對河道造成破壞。首先應(yīng)當遵循自然循環(huán)原則,河流作為自然環(huán)境中最重要的生態(tài)系統(tǒng),其具有一定的自我修復(fù)能力,對河流的污染以及破壞在沒有達到一定的限度時,通常憑借著河流的自我調(diào)節(jié)能力能夠進行自我修復(fù)的。因此在進行河道治理的時候,應(yīng)當遵循自然循環(huán)原則,對一些污染不太嚴重的河流,結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況采取一定的人為干預(yù),促進河流自我修復(fù),在人為的干預(yù)下,河流逐漸地向著健康的方向發(fā)展。河流的自我調(diào)節(jié)能力受到多方面因素的影響,在人為干預(yù)的時候應(yīng)當對周圍的情況進行合理的分析,找到合適的方法有效地促進河流的自我修復(fù)。例如當?shù)氐臍夂驐l件、植被條件、地質(zhì)地貌、污染特征以及當?shù)厝祟惢顒臃绞降?,都會對自然的自我循環(huán)造成一定的影響。

        (二)主功能優(yōu)先原則

        河道治理是一個較為緩慢的過程,在進行治理的時候,要想盡快地取得一定的成果,就需要遵循主功能優(yōu)先的原則。河流雖然是一個整體,但是在不同的時期以及河段其功能存在較大的差別,河流系統(tǒng)的健康也是依靠著河段的功能,因此要想有效地進行河道治理,需要對不同時期不同河段的河道功能進行分析,針對河道的功能進行設(shè)計河道治理方案,實現(xiàn)高效的治理,先恢復(fù)河道的主要功能,再依次根據(jù)需求分別進行治理。例如針對一些污染較為嚴重的城市河流區(qū)域,其河流污染的主要原因就是開發(fā)過度以及廢水排放等,這種情況首要解決的就是修復(fù)河流的自我調(diào)節(jié)能力。對于一些污染不是很嚴重的地區(qū),首先應(yīng)當考慮的是生態(tài)功能的要求[2]。

        (三)分時、分段考慮原則

        河流系統(tǒng)是不斷的變化的,在不同的時期以及不同的河段,河流系統(tǒng)呈現(xiàn)出不同的特征,例如一些河流存在著汛期以及枯水期,這些都是河道治理需要考慮的,依據(jù)河流不同時期不同河段的特征選擇生態(tài)修復(fù)技術(shù),能夠大大提升修復(fù)的效率。河道治理進行生態(tài)修復(fù)是一個長期過程,因此依據(jù)著河流的動態(tài)變化特征,有針對性地選擇生態(tài)修復(fù)技術(shù),這就需要對河流的動態(tài)變化進行分析調(diào)查,分析河流的受損程度以及影響河流變化的因素,明確河流所處的階段以及治理的目標。比如在針對一些污染比較嚴重的地方進行生態(tài)修復(fù)的時候,最重要的任務(wù)就是控制污染源頭,減少周圍人類活動對河流造成持續(xù)性的污染。

        (四)綜合效益最大化

        對河道進行治理,一方面是為了保護生態(tài)環(huán)境,促進人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展,另一方面也是為了人類自身的利益,促進人類社會的可持續(xù)發(fā)展。河流治理具有一定的復(fù)雜性,其投資比較大,治理周期比較長,治理豐富比較大,再加上河流生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性,因此在進行河道治理的過程中,治理效果難以預(yù)測,投入與收益不好把握。在進行河流治理的時候,應(yīng)當遵循綜合效益最大化原則,綜合地分析河流污染的情況以及河道修復(fù)需要投入的成本,選擇最優(yōu)的河道治理方案,達成較高的治理效益[3]。

        三、河道治理生態(tài)修復(fù)方法

        (一)對河道形態(tài)進行修復(fù)

        進行河道治理工作,需要對河道形態(tài)進行修復(fù),在進行形態(tài)修復(fù)的過程中,對于一些受到人為干預(yù)較少,保存得較為完好的天然河道,可以根據(jù)實際的情況保存原有河道,降低人類活動對自然河道的改變。在進行河道修復(fù)的過程中,應(yīng)當注意以下幾個方面的內(nèi)容。首先最重要的是保持河道的連續(xù)性,連續(xù)性是進行河道治理的基礎(chǔ),在進行治理的時候?qū)⒁恍├吓f的攔河壩清除,改造直立的跌水,將突然下降的水流變緩,可以改造成為緩坡,為了保持河道的連續(xù)性可以建設(shè)一些輔助水道,使得河流能夠正常地流淌。其次,在進行河道治理的時候,水流的多樣性也是需要關(guān)注的,水流的多樣性能夠提升河道的自我調(diào)節(jié)能力,通過水體的作用來實現(xiàn)自我修復(fù)的效果,可以在河堤合理的位置埋入一些較大的石頭,讓水流對石頭進行沖擊,同時在河堤處形成深溝以及淺灘,通過形成深溝和淺灘,使得河道中的水流在流淌的時候,能夠形成豐富的水域環(huán)境,同時利于河道水體氧氣的補充,為河流中的生物提供更加適合的生存環(huán)境,進而促進河流中生物的多樣性,通過為河流中的生物提供適合的生存環(huán)境,達到生物治理的效果,維護河流生態(tài)環(huán)境。此外,可以擴大河流的流動空間,通過擴大流域空間,降低一些高差較大的地方形成較為湍急的水流,避免對河道造成較大的改變。在選擇河道治理方案的時候,一定要根據(jù)河道的實際情況選擇方案,河流附近的河畔林以及河流中的生物都會對河流產(chǎn)生一定的影響,這些都是在河道治理的過程中需要考慮的[4]。

        (二)對河床斷面進行修復(fù)

        河床斷面修復(fù)是河道治理的重點。在進行河床斷面修復(fù)的過程中,應(yīng)當先將河床表面上的硬質(zhì)材料進行清理,使得河床底部的泥沙出現(xiàn),能夠被水流所帶動,這樣就能通過水流的作用將河床底部的泥沙沖走,使得河床深度加深。同時對不同的河道進行分級,對河道不同的問題以及不同的治理方法進行分級,方便在治理的時候選擇不同的河床修復(fù)方法。例如針對一些局部河段可以采用復(fù)式斷面處理方式。通過不同的河床修復(fù)方法,來拓寬河道,降低對河道的破壞。

        (三)生態(tài)護岸

        生態(tài)護岸是一種較為常見的河道治理方法,是指應(yīng)用植物等來加固河岸,使得河流整體的薄弱處,不會出現(xiàn)塌方,對河流生態(tài)環(huán)境以及人們的生命安全造成影響。生態(tài)護岸不僅能夠提升河道的穩(wěn)定性,還能夠提升河流生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力,提升河道治理的效果。進行建設(shè)生態(tài)護岸,能夠提升河流生態(tài)系統(tǒng)的水土保持能力,植物能夠在河道附近大范圍地生長,而動物也能夠在河岸的附近自由地通過,形成較為穩(wěn)定的邊坡。

        (四)人工濕地處理技術(shù)

        通過人工濕地的建造,能夠降低河道中的污染物的影響,使得河流中的污染物在人工濕地的作用下得到降解,能夠沉淀一些不溶于水的污染物,一些有害的物質(zhì)或者對水體不利的物質(zhì)能夠通過微生物進行分解,較大程度上地改善水質(zhì)。人工濕地就是人為建造的濕地環(huán)境,能夠較大程度上地發(fā)揮自然生態(tài)環(huán)境的自我調(diào)節(jié)能力,通過自然生態(tài)環(huán)境的化學(xué)、物理、生物等功能實現(xiàn)對水質(zhì)的改善,從而達到河道治理的功能。在人工濕地中,一些濕地植物能夠?qū)U水進行凈化,能夠吸收廢水中的可溶性的有機物,避免水體出現(xiàn)富營養(yǎng)化,這得益于植物根系的吸附作用。同時人工濕地中的微生物也能夠提升水體的自我調(diào)節(jié)能力,微生物具有一定的分解能力,能夠?qū)σ恍┪廴疚镞M行分解,同時微生物的群落也能夠得到迅速的增長。在維護人工濕地的過程中,可以定期地對填料進行更換,對一些新生的植物進行收割,避免人工濕地生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞[5]。

        (五)生物膜處理技術(shù)

        生物膜處理技術(shù)就是廢水好氧生物處理技術(shù),能夠?qū)⑽鬯寥雷晕覂艋谌斯さ母深A(yù)下得到加強,能夠有效地去除廢水中的溶解性膠狀體等污染物,使得水體恢復(fù)自然狀態(tài)。生物膜就是利用生物過濾水,它是由高度密集的各種微生物組成的,例如一些好氧菌、原生動物、真菌以及一些藻類等組成的,將這些微生物附著在固體介質(zhì)上,以達成過濾網(wǎng)的作用。當水流過生物膜的時候,處在生物膜中的微生物就能夠開始工作,將污水中的有機物吸附下來。生物膜在使用的過程中,其內(nèi)部的微生物會不斷的生長繁殖,在生長繁殖的過程中生物膜就會加厚,當生物膜厚到一定的程度,生物膜內(nèi)部一部分微生物就會因為接觸不到氧氣而死亡,造成生物膜脫落,隨后,在固體介質(zhì)上隨著微生物的繁殖生長,就會形成新的生物膜,能夠較長時間的使用,使得污水能夠得到凈化[6]。

        (六)改變建造材料,控制河流污染

        一些河流在建造護岸的時候,使用的都是混凝土等材料,雖然使用這種材料能夠有效地加固護岸,但是混凝土這種材料卻不能與河流生態(tài)系統(tǒng)相融合,甚至還會對河流生態(tài)系統(tǒng)造成一定的破壞?;炷吝@種材料的使用會擠占水生動植物的生存繁殖空間,減少水質(zhì)動植物的數(shù)量,而一些水生動植物對河流生態(tài)系統(tǒng)具有較大的影響,是河流生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的一部分,混凝土材料的使用降低了水生動植物的數(shù)量,造成河流生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的降低,河流無法有效地對污染進行自我凈化。因此,應(yīng)選選擇一些環(huán)保的材料以及護岸方式,例如可以使用干砌石等通透的材料,減少對水生動植物生存空間的擠占,還可以使用樹木以及草本植物來建設(shè)護坡,不破壞生態(tài)系統(tǒng),同時還能夠有效地治理水土流失。

        四、結(jié)語

        總的來說,河道治理具有非常重要的意義,通過生態(tài)修復(fù)技術(shù)能夠改善河流的生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)人與自然之間的協(xié)調(diào)發(fā)展,保障人們的人身財產(chǎn)安全。生態(tài)修復(fù)技術(shù)在河道治理中的應(yīng)用,能夠?qū)拥佬螒B(tài)進行修復(fù),對河床斷面進行修復(fù),通過生態(tài)護岸提升河流生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,建設(shè)人工濕地以及生物膜技術(shù)提升對廢水的凈化能力,改變建造材料降低對生態(tài)系統(tǒng)的影響,從而實現(xiàn)對河道的治理。

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