浅谈在水环境治理中水生态修复工程技术的应用

浅谈在水环境治理中水生态修复工程技术的应用

胡作明

广西华都宇创环保科技有限公司

【摘要】水生态修复是一项系统化、长期性的功能，其工艺技术包括生态浮床、河道缓冲带、底质改良、砾间接触氧化工程、人工湿地等等，在进行方案的设计中要先掌握工艺的应用原理和实施步骤，了解其优点与劣势，综合进行选择，确保其应用具有可行性，才能真正发挥应用的价值与效果。本文结合笔者多年的研究实践，探讨水环境治理中水生态修复工程技术的应用，以供参考。

【关键词】水环境治理;水生态修复;工程技术;实践应用

水生态修复指的是在黑臭水体治理工作完成后再进行的生态修复工作，是为了改善水质与自然水文的过程，恢复水域形态、地貌特征等生物栖息地，也改善生物群落的多样性，确保生态更健康，促使其更好地发展。而在治理水环境所应用的技术中，主要包括河道缓冲带修复、湿地修复等等，前者是结合沿河生态景观打造而进行的修复，需要综合考虑到河面原污染隔离与削减的情况，后者则是以不同类型的湿地对入河的污染物进行削减，确保水环境质量进一步提升，再从生物系统的角度构建水体各类生物需要的能量、营养，形成原有的食物链。

1.水生态修复的基本处理工艺分析

1.1生态浮床

该工艺是根据生态系统学的相关原理，选取环境友好型的材料在水中搭建水生植物培养和成长的环境，集合生物动力学及无土栽培，把陆生或者高等水生植物，用高分子组成材料等作为载体，在受污染的水体中进行种植。生态浮床的功能主要体现在四个方面：净化水体；

提供鸟类休憩和鱼类产卵的场所；减少风浪，保护水域堤岸；美化水域景观^[1]。

1.2底质改良

河道底质改良是指通过添加具有物理活性、化学活性或者生物活性的药品，降低河涌水系中影响水生动植物生长繁殖的有害物质(如氨氮、亚硝酸盐、硫化物、悬浮物等)的量，从而使水体更适合生物生境构建的需要。底质改良也是缓解目前清淤后二次污染的有效途径

之一。河道底质改良通常以清淤及使用改良剂的覆盖来达到目标，在河道使用水质底质改良剂，既可以为水生动植物创造良好的生存环境，降低疾病的发病率，促进鱼类和水生植物的生长，提高生态环境质量，增加河涌生态景观效益^[2]。

1.3河道缓冲带

河道缓冲带是为保持河道生态环境健康而划定的，指河道陆域侧岸坡边线以外由树木 (乔、灌木)及其他植被组成的水生生态与陆地生态系统之间的过渡区域，范围是具有一定的宽度，为各种陆生生物在河道附近生态环境系统中提供栖息地，为河道提供主要的物质和能量，具有防止排放废水、地下和地表径流等引来的沉淀物、有机物质、养分、杀虫剂以及其他污染物流入河道的功能，直接影响整个河道的水质以及流域的生态景观价值。滨水河道缓冲带建设的总体思路和基本原则为：（1）对满足要求的缓冲带予以保留，并加强维护；（2）对宽度不足的缓冲带适当加宽，并严格控制河道管理范围内的农业耕作；（3）重建缺失的缓冲带；（4）对组成过于简单的缓冲带进行生态化改造；（5）对景观要求较高的地段，如村庄附近、道路沿线、路口等，在植物选择、配置模式等方面应考虑景观要求；（6）河道缓冲带建设应结合绿道一并考虑^[3]。

2.4人工湿地

湿地是一种具有使用价值和多种功能的生态系统，临介于水生环境和陆地之间的过渡地带。人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，而且可以人为控制监督的废水处理系统，是一种集合化学反应、生化反应、物理过程为一体化的废水处理技术；一般由人工类基质及生长在其上面的水生类植物组成，是一个微小生物、植物、土壤组成的独特综合生态系统。在实际设计的过程中，为了保证人工湿地生态环境系统的稳定性，提高湿地的处理能力和处理寿命，经常将湿地进行多层级组合或附加部分预处理、后处理设施构成比较完整的污水处理系统。人工湿地由砂石填料、砂石级配填

料、特殊填料和水生植物组成，在填料和植物根系组成的载体上生长着大量的微生物，通过筛滤、吸附、沉积、微生物的降解、植物的根系吸收，来实现对污染物的高效率分解和净化，去除水中的有机物、悬浮物、N、P等污染物。清除SS的作用表现为湿地系统真正成熟后，植物根系和填料表面将由于大量微小生物的生长从而形成生物膜，当废水流动经过生物膜时，大量SS逐渐被植物根系和填料拦截停留；主要通过生物膜的吸收、同化及异化作用对有机物进行去除；对于P和N的去除主要通过湿地系统中由于植物根系对氧气的传递释放，使得好氧、缺氧、厌氧状态依次出现其周围的环境中，保证了废水中的P和N不仅能通过植物和微生物被作为营养吸收，而且还可以通过反硝、硝化作用将其去除，最后湿地系统收割栽种植物或更换填料来将污染物最终除去。人工湿地不仅可用于污水处理，还可以用于景观营造、恢复自然湿地等^[4]。

2.5砾间接触氧化工程

砾间接触氧化工程的实质就是模仿生态、强化生态自然净化水质过程的常规方法的有效组合。对生长在天然生态河床中的砾石表面的生物膜采用的一项人工增强技术，通过把大量砾石放置于反应池中，让生物膜在砾石表面形成，使生物膜与水接触的面积增大，水体中污染物体流经砾间处理单元时，通过吸附、过滤、生物降解、接触沉淀等多种机理实现净化。砾间的空隙能够有效的帮助水体中悬浮物的沉淀，同时砾石的粗糙微表面可以提供给很多微生物附着生长，其悬浮物质主要吸附在具有粘性的生物膜上，这些有机物本身整体基质为水中溶解性，在砾石微表面的生物膜流经时，被这些微生物利用或摄取后，形成固体和液体分离的效果，从而水质得以净化处理。从水中由于吸附、生物氧化及沉降而分离出来的污泥，会在砾石中被阻留而进行生物分解，通过此分解方式可将污泥的有机成分降至原来的1/4以下。在砾间处理池的滤床处理单元底部，进行曝气管铺设，如果进水水质比较低而且比较稳定时，可以不用启动曝气系统，当进水水质有些波动或者比较高时，立即启动曝气风机，通过在底部的河床砾石槽体中埋设的曝气管，通过稳定长期确定数量的曝气给微生物提供氧化分解所需的氧气，进而提升微生物分解有机性物质的处理机能，可以有效提升生态滤床处理的净化效率。

3.水环境治理中生生态修复工程应用的技术方案分析

结合上述的具体技术的优势与弱势，对可应用的技术方案做以下总结：（1）生态浮床优势为漂浮在污染水体上，不受水体深度、透光度和富营养化程度的限制，工艺可节省50%以上的建设费用，不需要动力，创造生物的栖息空间，改善景观；劣势为收获物难以处理。（2）底质改良优势为是一种快速、高效的处理污染水体的方法；劣势为对于水体存在二次污染风险。（3）人工湿地优势为利用自然技术净化水质，成本适中，处理效果好，维护容易，节约能源；劣势为需占用一定的陆地空间。（4）河道缓冲带优势为利用沿河植被稳固堤岸，

通过生物群落过滤、吸附、分解、吸收等作用减少污染物进入河道；劣势为后期需要管理维护。（5）砾间接触氧化工程优势为处理效果好，运行稳定，适用于生活污水和受污染的地表水；劣势为需要专人管理。

4.结束语

综上所述，在对水环境进行治理的过程中应用水生态修复工程，必须充分考虑到任一技术方案的可行性及治理周期等问题，结合实际情况进行选择，才能综合各项修复工程技术的优势，发挥最大的治理效果及应用价值。

【参考文献】

[1]张赛.湿地水生植物的净化作用分析[J].山西农经,2018,2(15):76.

[2]蔡火勤,黄国贤.利用水生植物多样性改善城乡河道水环境[J].浙江园林,2019,11(1):78-81.

[3]葛文宏,侯平.水生态修复技术在河道治理中的应用探索[J].现代园艺,2018,11(22):166.

[4]程卫帅.水生态修复工程的风险管理框架[J].华北水利水电大学学报：自然科学版,2017,6(15):90-91.