朱國(guó)棟
(甘肅省臨夏回族自治州河道管理站,甘肅臨夏731100)
水是生命之源,同樣也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的根源。但在工業(yè)發(fā)展過(guò)程中,廢水、廢物的排放造成河道水體大面積污染,水環(huán)境破壞情況嚴(yán)重,嚴(yán)重影響了河道水環(huán)境以及周邊自然環(huán)境的健康發(fā)展。臨夏州在多年河道水環(huán)境治理中總結(jié)了一定的治理經(jīng)驗(yàn),面對(duì)河道水環(huán)境的綜合污染,僅憑借化學(xué)技術(shù)、物理技術(shù)難以根治河道水環(huán)境問(wèn)題,因此近些年主要采取多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù),通過(guò)技術(shù)組合的方式改善河道水環(huán)境治理質(zhì)量。
多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)作為一種全面化、聯(lián)動(dòng)性的水環(huán)境治理措施,該項(xiàng)技術(shù)融合了綜合治理、統(tǒng)籌管理、技術(shù)集成、長(zhǎng)效運(yùn)行等理念,貫徹“外源截留、內(nèi)源控制、人工凈化、自?xún)魪?qiáng)化”等原則,從多個(gè)方面、多項(xiàng)手段實(shí)現(xiàn)河道水環(huán)境治理目標(biāo)。多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)涉及范圍廣,不僅僅局限于某個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,而是采取多方位技術(shù)[1]。因此,多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)相比傳統(tǒng)、單一的修復(fù)技術(shù)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是截污效果好。多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)的其中之一就是攔截污染,可以減少污染物進(jìn)入到河道當(dāng)中,緩解河道水體富養(yǎng)化度,在源頭上進(jìn)行污染控制。二是周期性清淤??汕宄拥肋\(yùn)行中長(zhǎng)期累計(jì)的雜質(zhì)、污泥、腐殖物等,緩解河道污染問(wèn)題。三是人工凈化。如果因?yàn)橥话l(fā)因素導(dǎo)致水體快速惡化,可以借助人工凈化技術(shù)快速治理,提高河道水體的潔凈度。四是水生態(tài)系統(tǒng)。為了避免水體污染問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn),提高凈化效果的穩(wěn)定性,通過(guò)建立自然水生態(tài)系統(tǒng),讓河道水生態(tài)自然循環(huán),同時(shí)起到河道景觀美化效果。
外源污染會(huì)加劇河道水環(huán)境污染程度,如果外源污染大于河道水環(huán)境自?xún)艋芰?,就?huì)造成河道污染加劇。因此,要加強(qiáng)外源污染控制,確保河道水體質(zhì)量。調(diào)查表明,暴雨沖落的泥沙要比生活污水更為嚴(yán)重,并且影響力大、污染范圍廣,只采用點(diǎn)源污染控制難以滿(mǎn)足河道水環(huán)境治理要求。而采用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù),如自動(dòng)膜濾設(shè)備主要是處理雨水污染問(wèn)題,設(shè)備內(nèi)部安裝了獨(dú)立過(guò)濾系統(tǒng),有助于緩解徑流污染情況[2]。自動(dòng)膜率設(shè)備使用了折疊式濾膜,具有截污效果強(qiáng)、截污面積大的特性,同時(shí)具備較強(qiáng)的過(guò)水性能,避免出現(xiàn)堵塞問(wèn)題。過(guò)濾系統(tǒng)中還配備了貯水池,暴雨后借助內(nèi)部自動(dòng)反復(fù)沖洗作用,可以避免污染物長(zhǎng)期累積,延長(zhǎng)過(guò)濾系統(tǒng)的使用壽命,控制運(yùn)維成本。該系統(tǒng)安裝在雨水管網(wǎng)入河道口末端,可以直接過(guò)濾污染物,減少對(duì)河道水環(huán)境的污染。
雨水管網(wǎng)外截污采用駁岸生態(tài)滯留技術(shù),由于河岸具有滲透性,可以減少進(jìn)入河道的雨水。很多老舊河道工程駁岸主要是用作水運(yùn)、防洪,而通過(guò)對(duì)駁岸系統(tǒng)創(chuàng)新,借助駁岸系統(tǒng)將雨水滲入到地面,植物吸收雨水和地表的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),水通過(guò)土壤滲透、過(guò)濾滲入到河流中。此外,還要建設(shè)生態(tài)駁岸,如建立健全生物走廊、動(dòng)物棲息地,進(jìn)一步強(qiáng)化駁岸系統(tǒng)的生態(tài)性、強(qiáng)化水體凈化能力。滯留系統(tǒng)憑借駁岸的滲透性能,將水、駁岸、陸地連接成一個(gè)整體,植被、孔洞起到了物質(zhì)與能量交換的載體作用,形成自然流速帶,更好地發(fā)揮水體凈化作用。
河道底部多年存積的雜物逐漸形成底泥,底泥如果長(zhǎng)期不清理會(huì)產(chǎn)生二次污染問(wèn)題。河道底泥中含有大量氮磷元素、重金屬等污染物,會(huì)不斷向水體中釋放。
借助多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù),將物理治理技術(shù)和生物治理技術(shù)結(jié)合,如通過(guò)機(jī)械挖掘減少河道底泥量,采用生物酶消化底泥污染物,從而起到良好的治理效果??刂苾?nèi)源污染措施可以避免污染問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大,并且技術(shù)組合治理措施具有見(jiàn)效快、效果好、持續(xù)凈化的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械清淤能夠減少河道底泥量,但使用成本也較高,所以多數(shù)是在高污染、面積小的河道局部清除底泥。對(duì)于大面積、污染較輕的河道段,依然是以生物治理技術(shù)為主,通過(guò)生物酶激發(fā)底泥中微生物活性,加強(qiáng)有毒有害物質(zhì)降解,且生物酶是一種河道水系統(tǒng)長(zhǎng)期修復(fù)方法,有助于改善底泥理化性,從而起到底泥凈化效果[3]。也可以采用人工凈化方法,如采用超微凈化處理技術(shù),配合大面積氣界面技術(shù)、液界面技術(shù),通過(guò)高壓混合氣水生成微米、亞微米氣泡,起到水體氧化作用,增強(qiáng)微生物活性,從而將重金屬、氮磷元素、藻類(lèi)等降解吸收,發(fā)揮水體生物作用,保證河道水體清澈度。
水體自?xún)艋夹g(shù)主要是用作強(qiáng)化河道水環(huán)境自然性能,其中的核心技術(shù)是生物控制法,如沉水植物、挺水植物、浮葉植物等。通過(guò)增加水體植物改善河道生態(tài)環(huán)境,挺水植物、浮葉植物可以起到河道美化效果,維護(hù)河道水質(zhì);沉水植物可保持河道生物多樣性,保證生態(tài)穩(wěn)定性。水體自?xún)艋暮诵氖切迯?fù)河道自然生態(tài),發(fā)揮河道的自?xún)艋芰?,并保證污染增量低于自?xún)艋?,加?qiáng)河道能量、資源的良性循環(huán)。河道潛水區(qū)域可以設(shè)置一些水下草皮,而滲水區(qū)域設(shè)置水下森林。其主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):一是沉水植物根系扎入到底泥中,用于吸收底泥中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);二是提升河道水體硝化、反硝化速度,降低水體中的氮含量;三是提升水面懸浮物沉降率,抑制底部物質(zhì)懸浮,控制底泥中氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向水體中釋放;四是光合放氧,加速河道水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、重金屬快速沉積;五是化學(xué)感應(yīng),沉水植物在水體生長(zhǎng)中會(huì)生成一些酚類(lèi)化合物,可以起到抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)的作用。
除了上述的植物凈化措施,還要搭配水生動(dòng)物凈化措施,如魚(yú)類(lèi)、底棲動(dòng)物、浮游生物等。通過(guò)提高水體生物多樣性可以進(jìn)一步完善生態(tài)鏈,其中底棲動(dòng)物可起到過(guò)濾、沉淀作用,將河道底部的殘?jiān)?、腐蝕物清理,減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放量,而螺類(lèi)、蝦類(lèi)、浮游生物可以食用腐殖物、綠藻等,提升水體的清澈度[4]。浮游生物以綠藻為食;魚(yú)類(lèi)以浮游生物、螺類(lèi)小蝦為食;小蝦螺類(lèi)以魚(yú)卵、腐蝕物為食,這樣就形成了較為合理的生態(tài)鏈,強(qiáng)化水體自?xún)艋芰Α?/p>
河道水環(huán)境治理工程采用多方位生態(tài)修復(fù)技術(shù)可以有效改善河道水環(huán)境質(zhì)量,通過(guò)采取外源污染控制、內(nèi)源污染控制、水體自?xún)艋却胧?,多方面改善河道水環(huán)境質(zhì)量,特別是加強(qiáng)河道水體自?xún)艋芰?,有助于維持河道水環(huán)境的長(zhǎng)時(shí)間平衡,減少人、財(cái)、物的投入,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。