某河人工濕地生態(tài)修復(fù)工程措施

寇曉峰

（河南方正水利工程咨詢有限公司）

1 工程概況

某河人工濕地生態(tài)修復(fù)工程治理起點位于牧野大橋（30+980），終點位于小河口村（72+350），全長41.37 km。工程主要建設(shè)內(nèi)容有：建設(shè)人工濕地，生態(tài)護岸，生態(tài)步道等內(nèi)容。某河道人工濕地生態(tài)修復(fù)工程的實施可以有效改善沿河生態(tài)環(huán)境，切實增加和改善環(huán)境基本公共服務(wù)供給，加快某市百城建設(shè)提質(zhì)工程建設(shè)，改善投資環(huán)境，帶動周邊區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，社會環(huán)境效益顯著。

水環(huán)境綜合治理是通過修建蓄水建筑物抬高水面，利用現(xiàn)狀灘地建設(shè)人工濕地，通過生態(tài)方法對水體生態(tài)進行修復(fù)，達到提升水質(zhì)、重現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的目的；另外，采用生態(tài)護岸形式改造現(xiàn)狀岸坡，既能有效減小水流和波浪對岸坡的沖蝕和淘刷，又能美化造景、維護生態(tài)環(huán)境；同時，在具有生態(tài)旅游開發(fā)條件的某市區(qū)段河道灘地修建生態(tài)步道，增加游覽的趣味性，提升城市品位，發(fā)展周邊生態(tài)旅游經(jīng)濟。

2 生態(tài)修復(fù)治理思路

按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的水利工作方針，根據(jù)黨中央國務(wù)院和水利部部署的華北地下水超采區(qū)治理、鄉(xiāng)村振興、節(jié)水行動、水利現(xiàn)代化建設(shè)等一系列工作，以河南省委省政府提出的提高水資源綜合利用效益，修復(fù)水生態(tài)，改善水環(huán)境，降低水災(zāi)害損失，實施“四水同治”的要求，對某河流域進行生態(tài)治理。

按照“診斷精確、功能清晰、生態(tài)治理”的基本路線開展項目的推進工作。明確某河的水源及污染源情況、水環(huán)境及水生態(tài)狀況，并進行最嚴(yán)格的水環(huán)境綜合分析評價；將某河生態(tài)治理劃分為以恢復(fù)河流生態(tài)健康穩(wěn)定的生態(tài)功能和以達到人水和諧、環(huán)境友好的環(huán)境功能兩大功能主體；通過種植高密度的水生植物，利用水生植物對N、P的吸收作用，以及植物和微生物在根際系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)同凈化作用來凈化水質(zhì)。

3 水生植物修復(fù)技術(shù)

某河人工濕地生態(tài)修復(fù)工程中河岸大部分是硬化護岸和自然護坡，河岸多處植物稀疏、駁岸裸露，無法起到降解污染物的效果，破壞了河岸景觀，需進行生態(tài)護坡建設(shè)。因此可大范圍增加挺水植物面積，并對當(dāng)前已種植挺水植物的區(qū)域進行補種；針對藻類容易聚集的河灣地區(qū)，在河灣處種植部分挺水植物。

3.1 浮葉植物群落

浮葉植物在淺水水體里有很好的凈化水質(zhì)作用，容易種植，并有一定的經(jīng)濟和觀賞效果，在一定季節(jié)可以作為重要的支持系統(tǒng)。大型浮水植物在光照和營養(yǎng)鹽競爭上比浮游植物有優(yōu)勢，有些種群的耐污性很強，是良好的凈化水質(zhì)選擇。配置如水浮蓮、萍蓬草等景觀效果好、凈化能力強的浮水植物；根據(jù)漂浮載體分散，固定放置于水面、參考水體的水面大小比例、種植床的深淺等進行設(shè)計。其中睡蓮因具有花葉品種多：紅色、黃色，白色，藍色等，花期長：5-10 月均開花，凈化效果好：不僅具備普通水生植物對水質(zhì)的凈化效果，對重金屬也有吸附凈化的作用，因此成為水面綠化浮葉植物的主要品種。但在河流生態(tài)系統(tǒng)中，由于水流的影響，浮葉植物的生長容易受到限制，浮葉植物一般集中在河灣以及水流較緩地區(qū)。

3.2 原位修復(fù)技術(shù)

原位生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)是在遭受破壞的生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過在生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)內(nèi)激活水環(huán)境中土著的微生物，微生物被連續(xù)不斷的激活并且快速繁殖的技術(shù)，激活后水體中的PGPR 微生物總數(shù)約為原來的100 倍，其數(shù)量可達到105.00～108.00 cfu/ml。使其大量繁殖后再隨循環(huán)系統(tǒng)的水流進入水體，從而豐富水體的生物群落，促進生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)，并建立高效的食物鏈，改善水體的自凈功能。

3.3 生態(tài)修復(fù)劑

生態(tài)修復(fù)劑通過微包覆技術(shù)制成的均勻顆粒。它能夠把這些營養(yǎng)物質(zhì)持續(xù)提供給環(huán)境中的PGPR 微生物，從而使得PGPR 微生物被激活并且快速繁殖。生態(tài)修復(fù)劑可完全被微生物利用，無二次污染。比表面積約為900.00 m2/m3，為PGPR微生物提供了較大的附著空間，提高了激活效率。

3.4 生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)

生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)具有以下共同特性：①能夠提供半封閉的內(nèi)部環(huán)境，可以放置生態(tài)修復(fù)劑，建立起PGPR激活平臺；②能夠?qū)崿F(xiàn)水流從外部環(huán)境到生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)內(nèi)部再到外部環(huán)境的自循環(huán)過程，從而實現(xiàn)水體中PGPR持續(xù)不斷的送入生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)內(nèi)進行激活，同時源源不斷地將激活后的PGPR投放到水體中的目的。原位修復(fù)技術(shù)主要操作方式為向受污染水體中投加微生物菌劑或微生物生長促進劑，或固化微生物令其緩慢釋放。投放復(fù)合微生物菌可以迅速降解底質(zhì)中營養(yǎng)物質(zhì)，見效也較快，且易于操作目標(biāo)可達性分析。

3.5 各生態(tài)修復(fù)措施

某河人工濕地項目根據(jù)各生態(tài)措施基本原理，從環(huán)境影響、安裝難度、成本、后期維護、水體凈化效果和生態(tài)恢復(fù)能力等幾個方面進行生態(tài)修復(fù)措施。

3.5.1 沿河道均勻布置曝氣機

溶解氧含量的提高是降解污染物，改善水質(zhì)的重要前提條件，通過曝氣充氧具有見效快，投資省，基本不占地的優(yōu)點，因此本方案設(shè)計在河道中均勻布置曝氣設(shè)施，維持水體溶解氧水平，同時擾動河面，提高水體紊流程度，抑制藻類生長。在保證溶解氧充足，曝氣機工作范圍覆蓋河道水域的前提下，根據(jù)河道景觀選擇合適的曝氣裝置。本次設(shè)計在河道中均勻布置曝氣設(shè)施，共100套。

3.5.2 水生植物群落構(gòu)建技術(shù)

水生植物群落是由生長在水體淺水區(qū)和灘地的挺水植物、浮水植物和沉水植物構(gòu)成。挺水植物分布的水深在1 m左右，可短期耐受3 m 以上的水深；浮葉根生植物分布在挺水植物遠岸一側(cè)，水深＜5.00 m 的亞沿岸帶；沉水植物全部莖葉沉沒在水下，對水深適應(yīng)性最強，通常可在水深6.00 m 以內(nèi)的范圍內(nèi)生長。

依據(jù)水質(zhì)檢測結(jié)果，在植物選型和配置上考慮總氮、總磷去除率較高的植物種類。國內(nèi)外學(xué)者已篩選出多種能有效去除水體中氮磷的植物，如：蘆葦、香蒲、菖蒲、再力花、梭魚草和千屈菜等。香蒲對污水中氨氮、總氮、總磷去除率分別可達到87.40%、78.30%、88.00%。水蔥和菖蒲對污水中總氮的去除率超過85.00%，對水體中總磷的去除率超過70.00%。另外，茭白、千屈菜、菖蒲對氨氮去除效果較好；再力花、千屈菜、梭魚草對總磷凈化效果較好。同時，根據(jù)水位變化較大的特征，選擇再力花、黃花鳶尾、水蔥等適應(yīng)水深范圍比較廣的植物種類。

這些植物種類不僅有較強的水質(zhì)凈化能力，而且栽植后適應(yīng)環(huán)境快，花、葉觀景效果佳，因此在景觀區(qū)設(shè)計也大量使用。荷花和睡蓮的花、葉都有極佳的觀賞效果，適宜靜水環(huán)境，在設(shè)計中考慮水位變化比較小的池塘成片種植，以達到突出的景觀效果。沉水植物的選型上，狐尾藻對水位適應(yīng)性廣，在濕生地可以地被形式生長，在淺水區(qū)以半沉水半挺水形式生長，在深水區(qū)既可漂浮生長又能沉水生長；而且它耐寒性強，水體凈化效果良好，在長江流域冬季呈半綠狀態(tài)，能夠填補冬季景觀空白，在景觀區(qū)設(shè)計中與挺水植物搭配使用。

某河道人工濕地生態(tài)修復(fù)工程設(shè)計河道及灘地內(nèi)共種植水生植物24.94 萬m2，主要為蘆葦、香蒲、菖蒲、再力花、梭魚草、千屈菜、黃花鳶尾、水蔥、狐尾藻、苦草等。

3.5.3 水生動物群落的構(gòu)建

某河人工濕地生態(tài)修復(fù)工程根據(jù)能量塔原理和食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)的物質(zhì)流動原理，結(jié)合水體中的植物類型與植物結(jié)構(gòu)，搭配腐食性、草食性、植食性、肉食性魚類及其他水生動物，充分利用動植物之間的交互作用，促進生物多樣性恢復(fù)，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，抑制藻類爆發(fā)。水生動物的修復(fù)應(yīng)當(dāng)遵循從低等到高等的進化縮影修復(fù)原則開展，避免系統(tǒng)不穩(wěn)定性。

當(dāng)植物生態(tài)修復(fù)和多樣性恢復(fù)后，開展水系現(xiàn)存物種調(diào)查，根據(jù)情況選擇開展修復(fù)工程，首先修復(fù)螺類、雜食性蝦類，待群落穩(wěn)定后，引入本地肉食性魚類。本項目通過污染源頭治理、河道清理、生態(tài)修復(fù)等措施，保障某河水質(zhì)，以期能持續(xù)性實現(xiàn)近期污染物消減目標(biāo)及中遠期河道水質(zhì)提升和水環(huán)境改善，打造水清、水美、水活、水樂的生態(tài)水域。

4 結(jié)語

某河人工濕地生態(tài)修復(fù)工程在控源截污的基礎(chǔ)上，根據(jù)具體河道水質(zhì)及周邊環(huán)境現(xiàn)狀，在河道均勻布置曝氣機、構(gòu)建水生動植物群落，增強河道對環(huán)境的免疫和生態(tài)恢復(fù)功能。提高河道的水質(zhì)自凈能力，恢復(fù)河道自然本源，恢復(fù)生境多樣性、生態(tài)連續(xù)性和系統(tǒng)相對穩(wěn)定性。