李小平 韓娟娟 陳龍

【摘要】：目前，我國(guó)水生態(tài)系統(tǒng)受損嚴(yán)重，超過(guò)60%的河流、湖泊和濕地生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)與功能遭到不同程度的破壞。通過(guò)對(duì)水生態(tài)修復(fù)理論的不斷完善和深入，近幾年來(lái)我國(guó)在這一領(lǐng)域內(nèi)有了突破性的進(jìn)展和實(shí)質(zhì)性的成果，而河道水域生態(tài)治理作為水生態(tài)修復(fù)中一個(gè)重要分支，其理論與技術(shù)也在不斷進(jìn)行創(chuàng)新與發(fā)展。本文主要針對(duì)新型河道水域生態(tài)治理技術(shù)在水生態(tài)修復(fù)中起到的作用和這一技術(shù)在河流整治工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】：新型技術(shù)概念；生態(tài)治理；原理；效果

河道治理不僅僅是利用水利工程滿足人類社會(huì)的需求，還要兼顧水域生態(tài)系統(tǒng)的健康，促進(jìn)人類與自然相和諧，保證水資源可持續(xù)性利用。隨著我國(guó)對(duì)河流整治觀念的不斷深化，開(kāi)始更加注重河道水域生態(tài)的修復(fù)，有意識(shí)的減輕人為活動(dòng)對(duì)河溪的壓力，維持河溪環(huán)境、物種多樣性及河溪生態(tài)系統(tǒng)自循環(huán)的平衡。

1.技術(shù)的概念

新型河道水域生態(tài)治理技術(shù)是根據(jù)水生生態(tài)學(xué)及恢復(fù)生態(tài)學(xué)基本原理，對(duì)受損河道生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，促進(jìn)良性的生態(tài)演替，達(dá)到恢復(fù)受損河道生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)完整性的一種技術(shù)措施。根據(jù)河道生態(tài)系統(tǒng)所受脅迫的主要類型，技術(shù)大體可劃分為兩類，第一類是利用生物生態(tài)方法治理和修復(fù)受污染水體的技術(shù)，第二類是與生態(tài)友好的水利工程技術(shù)。

1.1河道水域生態(tài)治理的定義

河流修復(fù)的理想目標(biāo)是使河流恢復(fù)到人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)改造前的自然狀態(tài)。但是，由于河流生態(tài)系統(tǒng)的演替是不可逆轉(zhuǎn)的，試圖把河流完全恢復(fù)到自然生態(tài)狀況并不現(xiàn)實(shí)，目前能做的只是盡可能的將部分恢復(fù)到人類大規(guī)模開(kāi)發(fā)改造河流之前“較為自然的狀況”。實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)修復(fù)的目標(biāo)，一方面要實(shí)施適度的人工措施，另一方面，也要充分發(fā)揮自然界自我修復(fù)能力，改善生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。流生態(tài)修復(fù)采取的方法應(yīng)是工程措施和非工程措施并重，主要修復(fù)任務(wù)包括水文情勢(shì)改善、地貌形態(tài)修復(fù)、水質(zhì)改善和生物多樣性維持。

1.2新型技術(shù)誕生的必要性

隨著我國(guó)改革開(kāi)放的不斷深化，經(jīng)濟(jì)的騰飛和工業(yè)的崛起，都不可規(guī)避的出現(xiàn)了以犧牲環(huán)境促增長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)目前，河流的污染問(wèn)題已然構(gòu)成對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重威脅，河道治理問(wèn)題已經(jīng)不僅僅局限于環(huán)境保護(hù)層面，而是上升至生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展和保護(hù)的高度。在此基礎(chǔ)上，傳統(tǒng)治理工藝的弊端開(kāi)始逐漸凸顯，其治理手段與側(cè)重點(diǎn)已經(jīng)與新時(shí)期生態(tài)治理的前提有所脫離，迫切的需要一種能夠重建生態(tài)循環(huán)，強(qiáng)化河流自我修復(fù)的新型技術(shù)。

1.3新型技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)工藝在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

傳統(tǒng)治水工藝需要人工管理、藥劑添加、設(shè)備維修損耗等，每年費(fèi)用相當(dāng)高。而新型河道水域生態(tài)治理技術(shù)的費(fèi)用為傳統(tǒng)治理方法的 1/3 ～ 1/5，維護(hù)成本為 1/2 ～ 1/5，且長(zhǎng)期穩(wěn)定，日常維護(hù)成本低廉。與治標(biāo)不治本的傳統(tǒng)治理方式相比，新型技術(shù)更注重前期治本，包括治理人為污染源頭、破壞藻類爆發(fā)的條件、消滅可能導(dǎo)致河道水域生態(tài)系統(tǒng)惡化與崩潰的因素，而且后期運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)單。新興技術(shù)對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)的重新構(gòu)建還可以恢復(fù)水域的生態(tài)功能，使水體在空氣調(diào)節(jié)、生物多樣性保護(hù)、地下水資源保護(hù)等方面發(fā)揮其生態(tài)效益和社會(huì)效益。

2.實(shí)際應(yīng)用中的方式、目標(biāo)和成果

新型河道水域生態(tài)治理應(yīng)在保證河道防洪、排澇、引水等基本功能的前提下再進(jìn)行，充分考慮河流的生態(tài)功能、水質(zhì)凈化、生態(tài)景觀等功能需要，同時(shí)兼顧親水活動(dòng)的安全。堅(jiān)持恢復(fù)河道自然水生態(tài)系統(tǒng)生境，以自然修復(fù)為主，人工修復(fù)為輔，因地制宜、充分利用現(xiàn)狀河道的形態(tài)、地形、水文等條件；物種的選擇及配置宜以本土種為主，構(gòu)建具有較強(qiáng)的自我維持及穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)。

2.1河道水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

首先根據(jù)河底底泥實(shí)際特性，調(diào)配底質(zhì)改良菌劑，對(duì)河底的底泥進(jìn)行分解熟化，消除內(nèi)源污染，同時(shí)部分分解水體N、P物質(zhì)，為沉水植被栽植創(chuàng)造底質(zhì)條件。而后完善水體生態(tài)系統(tǒng)中“消費(fèi)者”鏈條，既幫助清掃水草表面的懸浮物， 又可以通過(guò)食物鏈把水體中的富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從水體中轉(zhuǎn)移出去。最后利用水生維管束植物的吸收、轉(zhuǎn)化、富集作用，協(xié)同微生物的分解功能，共同去除水體中的污染物

2.2太陽(yáng)能曝氣機(jī)和生物浮島技術(shù)淺析

2.2.1太陽(yáng)能曝氣機(jī)

太陽(yáng)能曝氣機(jī)是一種漂浮式設(shè)備，主要由泵系統(tǒng)及太陽(yáng)能動(dòng)力系統(tǒng)組成。其特點(diǎn)主要有見(jiàn)效快、設(shè)備維護(hù)運(yùn)行成本低、治理模式對(duì)河道生態(tài)系統(tǒng)無(wú)副作用等。設(shè)備工作時(shí)， 泵系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)水體垂直向流動(dòng)，并在水氣交界面形成水平向平流層。經(jīng)過(guò)曝氣機(jī)的攪拌作用，可使表層與底部含氧量不平衡的現(xiàn)象得到有效緩解，促進(jìn)河道微生物快速繁殖，增強(qiáng)水體自凈功能。

2.2.2生態(tài)浮島與生物膜

生態(tài)浮島技術(shù)。生物浮島是一種針對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的水質(zhì)，利用生態(tài)工學(xué)原理，降解水中的 COD、氮、磷的含量的人工浮島。生態(tài)浮島對(duì)水質(zhì)凈化最主要的功效是利用植物的 根系吸收水中的富營(yíng)養(yǎng)化物質(zhì)，例如總磷、氨氮、有機(jī)物等，使得水體的營(yíng)養(yǎng)得到轉(zhuǎn)移，減輕水體由于封閉或自循環(huán)不足帶來(lái)的水體腥臭、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。

生物膜技術(shù)。生物膜法主要是對(duì)河床上附著的生物膜進(jìn)行凈化和過(guò)濾。借助人工填充填料或載體，供細(xì)菌絮凝生長(zhǎng)，形成生物膜。利用濾料與載體較大的比表面積，微生物可大量的附著與繁殖，使河流的自凈能力大大增強(qiáng)。

2.3其他技術(shù)

在新型技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐中，不斷而來(lái)衍生出的豐富內(nèi)容也給河道水域生態(tài)治理的全面性和復(fù)原的完整性提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。如有效減少微生物流失并使固液容易分離的高效微生物固定化技術(shù)；利用水體中污染物的沉淀、過(guò)濾、吸附、吸收、降解等作用的人工濕地技術(shù)；通過(guò)生物的新陳代謝，對(duì)有機(jī)污染物及氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同化作用，將低能度污染物進(jìn)行富集轉(zhuǎn)化的生物修復(fù)技術(shù)等。

結(jié)束語(yǔ)：

新型河道水域生態(tài)治理技術(shù)是以保護(hù)現(xiàn)有的河流生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能為出發(fā)點(diǎn)，利用合生原理，河流生態(tài)修復(fù)技術(shù)為指導(dǎo)，通過(guò)適度的人為干預(yù)，保護(hù)、修復(fù)和完善區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)。但生態(tài)修復(fù)不能改變和替代現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)，因此，還需要在河流修復(fù)實(shí)踐過(guò)程中不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，逐漸形成完善的河流生態(tài)修復(fù)體系，最終實(shí)現(xiàn)河流的生態(tài)化、自然化的可持續(xù)性發(fā)展。

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