城市河道水質提升及生態修復技術

張付爽

【摘? 要】隨著經濟法發展，城市河流污染嚴重，水質不斷惡化，針對河道水體生態系統現狀和治理目標，以生態學和生態修復學原理為指導，采用物理攔截技術、生態透水壩技術、點位復氧曝氣技術、活性生態凈化技術、生態浮島技術的綜合治理的工程技術進行水環境改善和生態系統修復技術有助于實現水質改善和河流生態修復的目標。

【關鍵詞】水體污染;水質提升;生態修復

引言

城市河流是城市景觀中一個開放的、與市民生活環境緊密聯系，且復雜、流動的生態系統。城市河流對外源污染具有一定的自我凈化恢復能力，由于經濟發展、人口增加，數量眾多的沿岸居民的生產生活對城市河流水質造成巨大影響，致使城市河網水體的水環境功能不斷退化和喪失，富營養化問題的突出，日益加劇的水污染，不僅喪失了作為城市景觀的功能，反而成為城市負擔，危害人民的生活質量以及水體生態系統，影響城市的可持續發展。因此防治城市水體富營養化、水體黑臭、去功能化已是城市社會經濟和生態環境建設的一項迫切需求。

1.河道水質提升及生態修復技術介紹

目前國內外對消除河流黑臭、水體水質治理與維護的方法大致可以歸類為物理法、化學法、生物-生態法等處理技術。

物理處理技術包括控源截污、內源清理、清淤疏浚等技術，因工程量和一次性投資較大，工程實施難度大，加之雨季疏浚要求等難以實施。

化學處理技術包括絮凝沉淀和化學氧化法，該方法可以一定程度的改善水體黑臭現象，但容易破壞水體本身生態系統，造成不可逆修復，同時藥劑投加量較大，成本較高，且該方法引入大量金屬離子，易引起水體二次污染。

生態修復是指利用特定的生物吸收、轉化、清除或降解環境污染物，從而使受污染環境能夠部分或完全地恢復到原初狀態的生物措施。但生物選擇性較強，需要成熟的菌劑及土著激活培養，而同時具備環境友好、生態節能的優點，是最具發展前景的主體修復技術。

針對河道水體生態系統現狀和治理目標，以生態學和生態修復學原理為指導，建立河道的水生態系統是長期維持水質的根本，采用綜合治理的工程技術進行水環境改善和生態系統修復已經得到越來越廣泛的共識，故治理的方案主要考慮采用物理攔截技術、生態透水壩技術、點位復氧曝氣技術、活性生態凈化技術、生態浮島技術的技術組合。

1.1物理攔截技術

物理攔截技術主要采用物理攔截帶攔截河面漂浮的垃圾、生物殘體以及水面的藍藻，人工定期清理攔截帶內的雜物，防治水生植物、岸帶植物和落葉等季節性的水體內源污染物，物理攔截帶可隨著水位漲落而自動升降，即可消除引起河道水體黑臭的一大部分污染物。

1.2生態透水壩

生態透水壩通過控制著水的滲流速度，在上游進行蓄水，使之水位上升到一定的程度，上游水由于水力停留時間增長，水中污染物在物理沉降、自然降解、水生生物吸收的作用下，得以降低，由此凈化了水質。除此之外，生態透水壩本身就可以凈化水質，其本身凈化水質的原理在于物理過濾、植物吸收和微生物降解。

1.3點位曝氣充氧技術

污染嚴重的河流水體由于耗氧量大于水體的自然復氧量，溶解氧很低，甚至處于缺氧（或厭氧）狀態。向處于缺氧（或厭氧）狀態的河道進行人工充氧（此過程稱為河道曝氣復氧），在氧的作用下，H2S、FeS、NH3 等物質被氧化成 Fe（OH）3、N2 等化學性質穩定的物質。可以增強河流的自凈能力、改善水質，改善或恢復河流的生態環境。因此，向處于缺氧（或厭氧）狀態的河流中進行曝氣復氧可以補充河流中過量消耗的溶解氧、增強水體的自凈能力，有助于加快黑臭、感官性差等狀態的河流恢復到正常的水生態系統。

1.4活性生態凈化技術

活性生態凈化技術的工作原理是投放微生物菌種，針對不同的有機物和腐殖質進行消除，淤泥被就地分解成為水和二氧化碳。達到水中無淤泥的效果，自動調節水中新陳代謝，無需額外養分補給和生化調整，不破壞環境，對魚蝦沒有副作用。在污水中不易發生“DNA”蛻變。最后的目標就是水變清，并且無毒無害，對人的身體健康沒有任何影響。

選育高效菌株制成為微生物復合制劑處理污染水體。其過程以酶促反應為基礎，通過生物體內產生的具有催化功能的特殊蛋白質作為催化劑，凈化污水、分解淤泥、消除惡臭。

活性生態凈化技術這種方法比較經濟，既減少清污費用，又縮短了工期，主要優點是能迅速提高污染介質中的微生物濃度，并可望在短期內提高污染物的生物降解速率，另外生物反應通常條件溫和，投資省、費用少、消耗低，而且效果好、過程穩定、操作簡便。其缺點是要保持良好的水體改善效果，需根據水體變化情況，不斷投加，可作為水體生態修復過程中的輔助措施。

1.5生態浮床技術

生態浮床技術是通過植物在生長過程中對水體中氮、磷等植物必需元素的吸收利用，及其植物根系和浮床基質等對水體中懸浮物的吸附作用，富集水體中的有害物質，與此同時，植物根系釋出大量能降解有機物的分泌物，從而加速有機污染物的分解，隨著部分水質指標的改善，尤其是溶解氧的大幅度增加，為好氧微生物的大量繁殖創造了條件，再通過微生物對有機污染物、營養物質的進一步分解，使水質得到進一步改善，最終通過收獲植物體的形式，將氮、磷等營養物質以及吸附積累在植物體內和根系表面的污染物搬離水體，使水體中的污染物大幅度減少，水質得到改善，從而為高等水生生物的生存、繁衍創造生態環境條件，為最終修復水生態系統提供可能。

2.結語

針對污染的城市河道，采用物理和生態修復綜合技術，修復被污染水體的生物鏈，重建水體生態系統，構建水體生態平衡，消除水體黑臭，長期保持河道清澈、潔凈。通過采用該組合技術，形成適合河道生態修復的適宜原位水質凈化處理技術，將有助于實現水質改善和河流生態修復的目標。

物理和生物修復綜合組合技術充分考慮河道特征、水文情勢、堤防布置、河道景觀等因素，結合河流水環境特征，突破河道斷面構建技術、河道生態水力模擬技術，河道形態和河床形態優化技術，形成適宜的河道水流形態和多樣化的生物棲息地環境，構建切實可行的生態河道構建關鍵技術，促進河流水環境整體改善和水生態系統恢復。

同時，該組合技術將有效性、適用性、經濟性和長效性相統一，提出納污河流生態修復技術體系，為形成河流水環境治理與生態修復的完整技術體系和整體解決方案提供技術支撐，生態水質凈化為主導，通過多級水質凈化程序實現河道內污水凈化，對納污河道水環境質量整體改善和城市河流生態系統修復有顯著效果。推動河流水生態恢復、水質改善，促進流域水環境保護和水生態系統建設。

中新瑞美（天津）環保科技有限公司? ? 天津? ? 300300