淺談大凌河義縣段河道水生態(tài)治理修復(fù)技術(shù)

于宏濱

(遼寧省朝陽(yáng)市雙塔區(qū)凌河保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

1 流域概況

大凌河屬遼西地區(qū)最大的河流，呈西東向徑流，流域內(nèi)植被較差，洪峰漲跌迅速，水土流失嚴(yán)重。大凌河義縣段66.4 km，流域面積2 262 km2，主槽寬300 m左右，水深0.2～1 m，坡度為1%，枯水季節(jié)有時(shí)斷流，多年平均徑流量1.57億 m3，年輸沙量1 370萬(wàn) t，年侵蝕模數(shù)1 340 t/km2。義縣屬于大陸性季風(fēng)性氣候，多年平均降水量為534.1mm，年蒸發(fā)量1 881.1 mm，平均濕度45%～81%，最大凍土深度1.30 m。

2 大凌河義縣段河道生態(tài)問(wèn)題

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，沿河村屯居民對(duì)河道進(jìn)行非法占地耕作，原寬闊的大凌河河灘地受到嚴(yán)重破壞；河道不合理的采石、挖沙、取土、向河道傾倒垃圾，違章建筑、河道侵占、河流萎縮等問(wèn)題日益突出，行洪能力逐步降低，河道生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)遭受到嚴(yán)重破壞。河道存在的一系列問(wèn)題使河道水面狹窄，枯水期水面寬度不足60 m，河道灘地絕大部分都已沙化，生活污水、工業(yè)廢水的大量排入河道也造成了河道水體的污染，對(duì)義縣大凌河河道開(kāi)展綜合整治工程非常重要[1-3]。

3 河道治理主要內(nèi)容

結(jié)合大凌河義縣段河道現(xiàn)狀地形地質(zhì)特征、植被分布情況及河道現(xiàn)狀利用情況，治理修復(fù)工程始點(diǎn)位于大凌河義縣段錦阜鐵路橋上游7km處，工程范圍河道長(zhǎng)度4.8km，整治內(nèi)容包括河道清淤疏浚、生態(tài)環(huán)境修復(fù)、主河槽重點(diǎn)段石籠防護(hù)工程等，對(duì)限制河槽擺動(dòng)、提高河道行洪能力、恢復(fù)河灘地生態(tài)系統(tǒng)、改善水生態(tài)環(huán)境具有積極意義。

4 治理工程中主要水生態(tài)修復(fù)技術(shù)分析

4.1 底質(zhì)改良技術(shù)

通過(guò)降低有害物質(zhì)含量、增加土壤中微量與常量元素以及改善底質(zhì)微環(huán)境，水體底質(zhì)改良技術(shù)能夠中和底泥內(nèi)的各種有機(jī)酸，在大凌河義縣段該治理工程中，可結(jié)合河道污染的實(shí)際情況，對(duì)河床底泥利用優(yōu)質(zhì)改良劑進(jìn)行拌合處理，底質(zhì)改良深度不低于20 cm。

4.2 清淤疏浚技術(shù)

對(duì)河道進(jìn)行河底清淤，清淤深度應(yīng)綜合考慮河道水生動(dòng)、植物生存需要、河道枯水期最大洪水過(guò)流、枯水期河道生態(tài)需水量以及地下水補(bǔ)給河水的補(bǔ)給量等因素。此外，清淤深度還應(yīng)考慮主河槽枯水期的行舟要求、最終確定該工程河道清淤深度為現(xiàn)狀河底高程以下0.6～1 m。

4.3 原位凈化屏障

為解決大凌河沿岸排口出現(xiàn)的少量溢流或污水混流的問(wèn)題，該生態(tài)示范段一期工程對(duì)直排入河點(diǎn)源污染利用原位凈化屏障實(shí)行有效攔截。通過(guò)將防污簾設(shè)置于點(diǎn)源污染排放口，在相對(duì)靜止水體中粉筆污染源。采用類似于生物接觸氧化床的填料和水生植物構(gòu)建立體浮島，充分利用填料數(shù)量大、附著生物種類多、比表面積大的特點(diǎn)，有效吸收污水內(nèi)的有機(jī)物與氮磷，增強(qiáng)水系統(tǒng)的自凈功能。針對(duì)河床與植物根系之間的空白區(qū)域放置水草填充，利用生物填料比表面積大、無(wú)需陽(yáng)光的特點(diǎn)，為河流生態(tài)系統(tǒng)中微生物的繁衍、生長(zhǎng)提供適宜場(chǎng)所。考慮河流具體情況可以設(shè)置曝氣系統(tǒng)，在填料上創(chuàng)設(shè)好氧、缺氧、厭氧交替的生境空間，水體中的有機(jī)物附著于填料上，經(jīng)外部好氧細(xì)菌、內(nèi)部厭氧細(xì)菌的分解實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化的目標(biāo)。

4.4 微生物降解技術(shù)

將產(chǎn)氣腸桿菌、光合菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌等多種菌群復(fù)合配置的微生物工程引入該生態(tài)示范段一期工程，可以有效降低水體中化學(xué)需氧量、總磷、總氮、亞硝酸鹽、氨氮等，提高水體的透明度與溶氧量，有效控制藍(lán)藻的生長(zhǎng)以及分解硫化氫造成的異味。工程菌投放后可以形成大量附著于岸坡的原生態(tài)生物膜，對(duì)于水體中的游離磷此生物膜具有較好的吸收作用，對(duì)提升河流的自凈功能具有積極作用。

4.5 微孔管增氧曝氣系統(tǒng)

曝氣系統(tǒng)對(duì)水的層化現(xiàn)象的消除、水中有機(jī)物的去除等具有明顯成效，通過(guò)使水體充分曝氧降低化學(xué)需氧量、生化需氧量值，以此達(dá)到脫氮除磷的功能，對(duì)于水體發(fā)黑、水質(zhì)發(fā)臭的非流動(dòng)性水體具有較強(qiáng)實(shí)用性。采用強(qiáng)大的動(dòng)力提供能夠覆蓋整個(gè)水域的水花，使整個(gè)水體可以充分的溶解氧氣，大大改善水環(huán)境以及維持水系統(tǒng)平衡。

4.6 生態(tài)浮床凈化技術(shù)

生態(tài)浮床是利用無(wú)土栽培的原理以能夠承受較大重量且可以漂浮于水面上的生態(tài)浮床為載體，將經(jīng)過(guò)改良后陸生草本、木本植物或具有觀賞、經(jīng)濟(jì)及凈水功能的高等水生植物栽植于富營(yíng)養(yǎng)化水面上。通過(guò)深入水中的水生植物根系，利用微生物的生化降解功能和根系截留、吸附功能，減少黑臭河流中有機(jī)物、氮磷等，并以植物體收獲的方式從水系統(tǒng)中搬離，以此實(shí)現(xiàn)水質(zhì)凈化的目標(biāo)，該原位生態(tài)修復(fù)技術(shù)在水環(huán)境治理中取得較好的成效。將西伯利亞鳶尾、水生美人蕉、水生菖蒲等不同品種植物配置于床體上，有利于打造生態(tài)示范段四季常綠、三季有花的景觀效果，對(duì)緩解大凌河硬質(zhì)、垂直、單調(diào)的駁岸具有明顯成效。

4.7 構(gòu)建沉水植物群落

通過(guò)光合作用沉水植物可以產(chǎn)生大量的原生氧，維持水體長(zhǎng)久的高溶氧狀態(tài)以及高效吸收氮磷等物質(zhì)，對(duì)促進(jìn)氮的硝化、磷的沉降、抑制氮磷釋放、減少底泥再懸浮以及優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)鹽循環(huán)模式發(fā)揮著顯著作用。此外，沉水植物能夠維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡、穩(wěn)定，增加水系統(tǒng)的復(fù)雜性與食物鏈長(zhǎng)度，為浮游動(dòng)物提供避難所，增強(qiáng)水系統(tǒng)的自凈能力以及對(duì)浮游植物的控制作用。結(jié)合不同河段水深，該工程在淺水區(qū)和深水區(qū)種植枯草、混種輪葉黑藻與金魚(yú)藻。

4.8 水生動(dòng)物調(diào)控

在水生態(tài)系統(tǒng)流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)中大型底棲生物發(fā)揮著特殊的功能作用，如青蝦、螺類等水生動(dòng)物能夠攝食水生植物殘?bào)w和底質(zhì)中的有機(jī)質(zhì)，顯著減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放及底質(zhì)中有機(jī)質(zhì)含量。此外，大型螺類等釋放的物質(zhì)能夠吸收氮磷和懸浮顆粒，發(fā)揮天然絮凝劑的作用。該工程選擇黑魚(yú)、蚌、環(huán)棱螺等水生動(dòng)物投放，從而生成健康合理的食物網(wǎng)絡(luò)和水生動(dòng)物群落機(jī)構(gòu)。

5 實(shí)施效果分析

工程實(shí)施后，將明顯改善河槽泄洪能力，治理區(qū)將初步形成生態(tài)聚集點(diǎn)集中連片、成帶連網(wǎng)的效果，河道兩岸植被品種將極大豐富，景觀層次感明顯增強(qiáng)，生態(tài)環(huán)境將極大改善，為構(gòu)建大凌河濕地景觀群奠定基礎(chǔ)，對(duì)開(kāi)發(fā)當(dāng)?shù)芈糜问聵I(yè)、發(fā)展特色旅游經(jīng)濟(jì)具有積極意義。

6 結(jié)語(yǔ)

城市河道整治工程設(shè)計(jì)應(yīng)以河流綜合治理為主，兼顧河流生態(tài)修復(fù)，采取生態(tài)修復(fù)措施，可改善水質(zhì)和水文條件，河流地貌特征和物種多樣性，使河道部分恢復(fù)生態(tài)功能。為充分發(fā)揮河道的功能效應(yīng)以及進(jìn)一步提升河流的自凈功能，必須結(jié)合河道功能定位實(shí)施適宜的水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，維持河流系統(tǒng)的良性循環(huán)和健康發(fā)展。