河道水環境治理中多方位生態修復技術應用探討

喬雯雯，李旭方，張少棟，羅憶涵

（平頂山工業職業技術學院，河南 平頂山 467000）

我國工農業的發展勢頭正猛，但河道的水質惡化與景觀缺失及生態退化等問題愈發嚴重，河道水環境治理的必要性與重要性越發突出。隨著水生態綜合治理項目的不斷推進，多元化河道水環境治理技術的應用價值得以充分體現，可通過綜合環境治理技術長效治理與統籌管理水環境，以盡快達到水體治理的目的。

1 引起河道污染的因素分析

1.1 外源污染

在工農業規模化發展的背景下，我國的環境污染問題越發嚴重，對河道水環境的影響較大。城市污水排放與垃圾處理等方面的管理缺失，向河道排放未經處理的污水，會直接污染河道的生態環境。城市的垃圾分類工程落實不到位，白色垃圾在雨水沖刷下進入并污染河道，導致河道生態平衡的破壞，甚至產生刺激性氣味。水環境中的污染物不易溶解，促使河道的氧氣降低，從而進一步破壞水體。

1.2 內源污染

內源污染對河道生態平衡破壞的影響因素不能忽視。水體中的植物在自我分解中，會釋放出各種有機物，會破壞水環境的土壤。河道內的營養豐富，為水環境中藻類物質的大量繁殖提供了便利，藻類植物漂浮在水面上，會隔絕空氣與水環境，促使河道內部的污染加劇，甚至會釋放大量的腥臭氣體，對城市環境質量的影響較大。

2 多方位生態修復技術在河道治理中的意義

在河道水環境治理工程中運用到的多方位生態修復技術，屬于一種綜合水環境治理方式，在治理環節中運用各種措施手段，可發揮優勢協同效應，有效清除河道底部堆積的底泥和河道內的污染物質。生態修復技術可強化河道的自我凈化能力及水環境的自我修復能力，技術的應用價值較高，技術優勢也是傳統河道水環境治理方式不能比擬的。生態修復多方位技術的優勢，體現在以下幾方面：一是多方位生態修復技術立足于污染的根源，可有效規避外源污染物對河道水環境的侵入及破壞，可從源頭控制大型污染物質隨陰雨流向河道內部，減少污染物質的侵入數量。二是可及時清理河道底部累積的淤泥，在清理淤泥的同時，進一步凈化水體的水質，以此降低河道內的污染物質密度，促使國家倡導的環保和綠色發展等政策方針得以高效落地。三是生態修復多方位技術有短期凈化污染程度深的水環境的功效，初步改善水環境的質量，以此帶動河道自凈化和抗污染等能力的加強。四是生態修復多方位技術可提高水體生態環境的凈化功能，維持水環境生態鏈的穩定與平衡，隨著水生動植物群落的不斷優化，更利于構建出完善的生態景觀。

3 多方位生態修復技術概述

3.1 外源污染控制

外源污染對河道水體環境生態破壞的影響較大，隨著外源污染物質不斷積累，當其超過河道水體自身的抗壓和凈化能力時，會促使河道的污染問題陷入惡性循環，使污染控制與河道治理的難度隨之增大。因此，需加強對控制外源污染工作的重視，實現河道水體及周圍環境質量的持續改進。相對于城市生活污水的排放，暴雨沖刷下去的泥沙污染程度更嚴重，有涉及范圍廣等特征，采取點源污染控制方法，無法滿足河道水環境治理的要求及標準，難以達到理想的控制效果。多方位生態修復技術的手段多樣化，適用于對各種外源污染的控制情況，如自動膜濾設備的應用，可有效防治雨水對環境的污染。自動膜濾設備依托成熟的過濾系統及折疊形式的過濾網膜，有控制大面積污染蔓延和一定的過水性能及解決水體堵塞問題等優勢特點，可促使污染控制工作得以順利進行，從而達到理想截斷污染的效果。過濾系統內的貯水池裝置，借助雨水實現設備內部的循環沖洗，以此減少污染物質的堆積，確保過濾系統的使用成效、功能及壽命，更利于實現設備運行維護成本的控制。通常在其雨水管網入河道口的末尾位置安裝雨水管網外截污過濾系統，有效利用駁岸生態滯留技術截斷污染物質進入河道，減少雨水沖刷垃圾對河道水環境的污染與破壞。河岸有較強的滲透能力，可阻止雨水進入河道內部。以往的河道工程駁岸建設，主要發揮防洪等功用，隨著駁岸系統的逐步優化，駁岸系統將雨水阻隔到地面的功用越來越突出，地表與雨水中的營養物被地面上的植物吸收，水經過多層的過濾與滲透進入河道內，尤其是生態駁岸的建設，構建出生物走廊及生物的棲息場所，更利于促進駁岸系統強化水體去污的凈化性能，以此恢復和維持并改善駁岸系統的生態性。滯留系統的運用，實現了駁岸與水和陸地的有機整合，將植被作為能源與物質轉化的媒介，由此構建自然循環地帶，促使水體凈化的作用得以充分發揮[1]。

3.2 內源污染控制

河道內污染物的長時間堆積，會在河道底部形成底泥，對水體及空氣和周圍環境的破壞較大，因此，需及時清除底泥。河道底泥中含有重金屬物質和氮磷元素等多種污染成分，逐步向水體釋放污染成分。依托多方位生態修復技術，發揮與物理治理等技術的聯動效應，可有效去除河道中的底泥污染，如通過機械設備挖掘河道底泥后，利用生物酶消化去除底泥中的污染物質。內源污染控制的意義突出，可減少污染程度，尤其是有效治理措施及技術的應用，更利于推動污染去除工作質量和效率的穩步提升，以此達到良好的河道凈化效果。通過機械設備挖掘與清除河道底泥，可減少河道底泥的存量，但機械清除底泥的成本高，更適用于小面積或污染程度高的河道污染治理。針對污染程度高和大面積的河道，可采取投放生物酶的生物治理技術，激活河道中微生物的活性，加快降解毒害性雜物。

3.3 水體自凈化

水體自凈化是指基于生物控制法，強化河道水體自然功能的技術手段，注重挺水植物和沉水植物及浮葉植物等水體植物凈化功能的發揮。隨著水體植物類型和數量的增多，可實現河道生態環境的有效改善，尤其是挺水植物與浮葉植物，借助其被大眾喜愛的外表特點，更利于強化河道環境的美觀度。但需注意對植物數量的把控，避免過多的植物會隔絕水體與外界空氣，促使河道水內出現缺氧等問題，以確保河道的水體質量為前提。沉水植物可改善河道中各種生物的多樣性，確保河道水環境的生態平衡。從水體自凈化的作用入手分析，主要是指優化與修復河道的自然生態，促使河道自我凈化能力得以充分發揮，并控制污染物超過河道水體自凈化的壓力及效率，實現河道水體中能源及資源的高效利用及良性循環。河道深水區域水下森林的構建、淺水區域水下草皮的放置，更利于改善河道的水環境及景觀美化。水體自凈化技術的應用價值較高，技術優勢體現在以下幾方面：一是沉水植物會吸收底泥中的影響物質。二是通過河道水體反硝化及硝化速度的加快，更利于降低水體中的氮元素密度。三是實現水面懸浮物質沉降率及底部物質懸浮和底泥中氮磷物質發散等方面的有效控制。四是有促進氧氣釋放和加速光合作用等優勢，可加快水體中的重金屬雜物和營養物質的沉積速度。五是可發生化學反應，使沉水植物在生長中會釋放酚類化合物，對藻類物質的生長有抑制作用。

3.4 人工凈化技術

雜質污染河道水環境后，水環境生態平衡隨之被打破，如果不及時采取污染控制的有效措施進行干預，會逐步擴大污染范圍。而利用人工凈化措施手段，可快速深度凈化河道的水環境，強化河道水質抵抗污染物質影響的能力。如超微凈化處理的人工凈化手段，發揮了與液界面技術及大面積氣界面技術的優勢協同效應，可利用高壓混合氣水的通過形成微米氣泡，達到水體氧化和激活河道微生物活性的作用，從而可以深度降解河道水體中的藻類與氮磷元素及重金屬雜質等，充分發揮水體生物的作用價值，使河道水體的潔凈度隨之提升。在河道水質污染控制中運用微米氧氣泡措施，可實現河道水體中重金屬元素的深度處理，有效改善水體的能見度。因此，治理重金屬含量過高的河道水體的污染，更適合采用超微凈化處理方式處理水環境中的污染物，解決水體的發綠污染等問題[2]。

3.5 復合微生物菌劑

復合微生物菌劑可降解河道水體中的有機物，維持水質的正常曝氣，從而實現水體中污染物質的有效治理，降低河道水體的污染程度。復合微生物菌劑由光合細菌和放線菌等多種類型與不同特性的微生物組成，在水體中可快速形成具有強大優勢和快速發育繁衍的菌類群體，加速降解與吸收水體中的營養類物質，從而減少水體中的污染物質。復合微生物菌劑污染治理措施具有成本低和凈化效果理想等優點，因而應用價值較高。

3.6 植物修復

可采取栽培特殊植物的方式治理河道水體污染。植物修復的用途包括以下幾方面：一是植物轉換。發揮植物自身的新陳代謝功能，通過分解、吸收、合成等方式處理水體中的污染物質，使其轉化成為植物機體結構或生長所需的物質，從而實現治理水體污染的目的。如通過特殊基因突變的植物株型，還原、吸收并轉化處理水體中的三硝基甲苯等污染物質。植物修復的能力及壓力，直接受河道水體中污染物濃度等因素的影響，需回收超過植物處理負荷及耐受性的植物，再通過種植與換品種等措施，不斷維持對水體的修復能力。在生物基因技術不斷優化的帶動下，逐步改進特殊耐受性植物的性能，使其在河道水體污染治理領域的價值發揮的空間更廣。二是根系過濾。主要是發揮羽狀根系植物在水體中強烈吸收污染物的效用，達到水中污染物富集沉淀的目的。尤其含有放射性及重金屬和有機物等污染物的河道水體更適合運用根系過濾治理措施，能夠達到預期的水環境污染治理效果。影響植物根系過濾作用發揮的因素較多，其中水體流動性的影響因素不能忽視。因此，根系過濾治理措施更適用于河道局部水環境和較淺的湖泊及濕地系統等方面。半水生植物與水生植物有通過根系過濾原理凈化水質的作用，如印度芥菜和寬葉香蒲等植物，水環境的凈化效果相對理想。三是植物萃取。主要是借助植物的根系吸收河道水體中的污染物質，發揮植物機能的作用，并將吸收的污染物質轉移到植物的地上部分，再通過處理的植物地上部分去除富集的污染物。在含重金屬污染的水環境治理中，更適合采取植物萃取措施，但對植物種類的要求較高，需選用生長速度快和吸收富集能力強、污染物耐受力強以及抗病蟲害能力強的植物。但目前對超富集植物篩選方面的研究相對淺顯，需著重考慮以下幾方面問題：一是豐富富集能力強植物的種類；二是選用生長速度快且生長適應性強的富集植物，以達到理想的水體污染治理的效果，充分發揮植物萃取技術的效用。

3.7 動物修復

該方式是借助以食浮游水生植物和草為主的魚等水生動物，起到修復與凈化河道水體的作用。如以浮游植物和浮游動物為食的普通魚類，可有效地清除水體中的浮游植物或浮游動物。棲息在海底的動物可清除水中的碎片，以此達到清潔水質的作用。因此，需根據當地的氣候與水質污染治理需求等情況，合理選擇養殖魚類等水生動物，可達到改善水質并提高觀賞價值及拓展生態綜合利用等效果。

4 恢復河道水環境的對策

4.1 構建生態岸線

城市生態岸線的合理構建，具有治理城市黑臭水等環境問題的作用。在河道水環境治理工程中，河道護岸施工需根據施工圖的要求展開標準測量，記錄施工中的測量數據，并在施工中定期復核檢查測量數據，確保施工作業的順利進行。在河道工程施工測量前，需充分把握與工程相關的測量資料，檢查建設方提交的水準基點和樁位等指標參數，并核對測量資料。同時，要測定并設置指定數量的位移及沉降的觀測點和永久控制點，便于定期展開檢測。

4.2 利用新治理技術

河道水體污染的影響因素較多，污染程度多有不同，需要根據污染成因和集水區域，靈活運用有效的污染治理技術。根據河道水體的污染程度，設置污排放截流閥與回收處理系統，并在河道周圍設置污水過濾網，進一步從源頭上治理黑臭水等水體污染問題。這不僅需要合理建設污水排污處理管道，還需加大城市污水排放的監管力度。在河道水體污染治理方面，要加強實踐經驗的總結，本著引進來、走出去的原則，通過借鑒國內外河道水體污染治理在方法和政策等方面的優秀經驗，引入先進的治理技術和觀念及手段等，不斷提高污染治理成效，如利用城市黑臭生態水體綜合治理技術，控制黑臭水體污染情況的惡化，積極推動綠色城市建設的進程。

4.3 合理運用生態修復技術

多方位生態修復技術在河道水環境治理中的應用價值突出，在修復水環境的生態平衡及改善水質等方面的作用理想，可調節水體中的動植物生長，控制水體中微生物的不正常分解。在完善黑臭水治理體系的同時，根據污染治理的需要，合理運用多方位生態修復技術，定期監測水環境的污染情況，以確保水體質量能夠達標。

4.4 強化政府職能

河道水環境治理及水資源的高效利用，是城市健康發展的基本保障，而政府需加強對河道水體污染治理工作展開的重視，加大監督管理的力度，積極助力水環境生態的改善。要合理制定并執行黑臭水的統籌計劃，發揮國土和水利及環保等部門的聯動效應，使其能夠積極承擔自身的管理職責，高效落實治理黑臭水問題的責任。還要加強黑臭水問題等環境治理監管工作的落實，并拓展投資渠道、籌資通道，有序展開黑臭水的治理工作。如施行“河長制”的治水政策，能夠積極推動污染治理計劃的落地，為河道水體污染治理工作的展開提供政策保障。各部門需積極響應治水政策的號召，細化分配河道資源管理的責任與任務，并采取河道水體污染問題專人負責管理的模式。根據治水政策的改革情況，盡快完善環境監管及多生態修復技術研究等方面的配套制度，確保河道水體污染治理工作的科學合理性，從而可以及時解決水體污染問題，并在此基礎上，加大城市環境保護的宣傳力度，通過公益宣傳等活動，強化居民愛護轄區河道水環境的意識，形成全員支持并配合轄區河道水環境污染治理工作展開的良好氛圍，避免河道水體受外來水源的污染。同時，要廣泛收集群眾等社會各界力量對河道水環境治理工程推進的意見和想法，靈活運用多方位生態修復技術和政策保障措施進行防治，不斷改善河道水環境的生態性，實現河道水體污染問題的有效控制，進一步促進環保工作的有效落實[3]。

5 結語

生態修復多方位技術是指在修復工作中利用綜合體系的治理觀念及手段，發揮多種技術的協同作用，推動水環境治理水平的穩步提升。河道水環境的治理工作復雜繁瑣，水環境治理的目標較高，需靈活運用多方位環境修復技術，加強對河道水體污染影響因素的有效把控。因此，要根據河道的生態特征等，合理設置河道修復方案，同時政府需加強政策支持，并引用先進的修復方法和技術手段，以達到理想的水環境治理效果。