城市河道生态修复技术研究曾鹏

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第7期   作者:曾鹏
[导读] 城市河道的水环境与人民的日常生活息息相关,同时也关系到城市的整体建设规划,对城市经济发展有着至关重要的作用。
        摘要:城市河道的水环境与人民的日常生活息息相关,同时也关系到城市的整体建设规划,对城市经济发展有着至关重要的作用。水不仅是人类得以生存的根本物质,也是生态环境的重要组成部分,同时也是水生生物赖以生存的基本环境。但是,水环境的生态平衡却常常因为外界的种种因素而遭到破坏,尤其是承受着人类生活及工业发展影响的城市河道污染情况更加严重。因此,加强城市河道水环境生态修复已是势在必行。
        关键词:河道生态修复;水下森林;食藻虫;微孔曝气;微生物;生态护岸
        城市河道是水环境的重要组成部分,对于我国经济建设和发展具有不可忽视价值。但在城镇化建设过程中不可避免的向水体中排放了大量污染物,《2015年环境统计年报》中指出:2015年全国废水排放总量735.3亿吨,其中工业废水排放量199.5亿吨、城镇生活污水排放量535.2亿吨,对我国河道造成了严重污染。目前,河道治理常用物理修复法,如控源截污、底泥清除、调水稀释等。但我国河道污染种类较多,污染现象较复杂,单纯的物理修复无法保证治理效果,需采用多方位的生态修复技术。
        1生态修复原则
        以功能修复为基本原则:保证河流的基本排水功能,合理调配生态用水。
        提高生物多样性:增加两岸绿地面积,丰富生物多样性,完善区域生态系统。
        增强自我修复能力:采取科学合理措施,提高生态水量,促进河水与地下水实现交换,改善城市水循环。
        2生态修复具体措施
        2.1水下森林
        沉水植物(水下森林)作为初级生产者,是水生态系统良好运行的物质基础。其可以有效发挥水体净化作用,长久稳定水环境的生态平衡。水下森林的建设是城市河道生态修复的有效措施,也是应用最为广泛的方法之一。如刘雪(2014年)通过构建以金鱼藻为主的水下森林结合不同基质,对河流的TN去除率达80%,对氨氮、TP和PO4-P的去除率为90%以上。吴建勇(2015年)通过沉水植物网床技术将芦潮港河道由V类-劣V类水体提升至III类-IV类水标准。沉水植物是水环境生态系统的核心,其生存状况直接关系着城市河道水生态的稳定运行。在实践中应结合河道具体特征,考虑河道内部悬浮物、温度、光照以及营养物质等因素,合理设计方案,加强沉水植物的培植与养护。
        2.2食藻虫
        河道中氮磷等营养物质含量急剧增加,导致了藻类疯长。尤其是有害藻类的大量繁殖,使河道原有生态系统被破坏,水体自身净化能力被大大削弱甚至丧失。同时,大量藻类也降低了水体透明度,使水生植物特别是沉水植物无法正常进行光合作用,长期将导致河道多样性锐减甚至生态系统崩溃。食藻虫是一种大型蚤,经过人为培养后主要以藻类及腐屑等为食,通常情况下一只食藻虫一天内可摄食其体重几十倍的藻类(陈晶晶,2015)。黄溢(2017年)通过大量的实验证明,在苏州东北街河水体生态修复中应用食藻虫可有效提升透明度。通过培养食藻虫可在短期内实现水体中藻类的清理,从而提升水体透明度,为构建水下森林打下坚实的基础。
        2.3微孔曝气
        微孔曝气增氧技术广泛应用于当前的河道修复,并具有良好的效果。特别是在水体透明度低的河道中,通过微孔曝气的方式给水体增加充足的溶解氧,为好氧微生物的生长和繁殖提供了良好的条件,进而通过好氧微生物群落的分解作用使水体中的有机物被分解成水、CO2以及无机盐,很大程度上削减了河道的污染程度(杨文静,2017)。微孔曝气也可以实现对城市河道中底质淤泥的净化,进一步的完成水体的生态修复进程(杨长明,2015)。其优点是简单便捷、无污染,是对于水生态没有负面影响的现代生态修复技术,也是现阶段城市河道水环境治理的重要手段。
        2.4微生物法
        利用微生物菌剂修复严重污染水体当前较好的河道修复方法之一。此法适用于底泥较浅和清淤不彻底的河道,治理效果优异,利于水生态系统构建和成长稳定。在水系生态系统中,底泥和微生物数量、微生物酶活性直接关系到河道生态系统的自净能力(赵博等,2019)。

通过向河道及底泥中投加微生物菌剂,激活河道水体和底泥微生物活性,提高其呼吸强度和新陈代谢能力。在水中有充足溶解氧的情况下,能强化微生物对污染物的分解,最终消减和氧化底泥,实现河道底泥的原位修复。庄旭超(2012年)通过实验表明投菌增氧对降解有机污染,改善河道水质有较好的作用。
        2.5生态护岸
        建设生态护岸是河道治理的重要手段之一(夏继红,2004)。生态护岸建设成本较低,能有效降低入河径流污染,治理效果长久,还能保证河流两岸的安全性和美观性。生态护岸可改善城市河道环境,维持城市生物多样性,营造美丽的城市生态景观,满足人们的生活环境需求。在实际工程中,需结合当地环境和植物生长情况,合理选择护岸植物,充分发挥植物的生态效应和对环境的维护作用。王菁菁(2016年)采用AHP+FCE综合分析法,构建了生态护岸景观的量化评价体系。目前,主要的生态护岸形式包括堤岸绿化带、水中绿化带以及防浪林绿化带等。在选择绿化植物时,尽可能选择本地物种,避免发生外来物种入侵现象。
        3结语
        一直以来,城市河道污染是影响城市环境的重要因素,直接关系到城市经济发展与人民居住环境。因此,我们需要加强对城市河道污染的控制和对生态修复对策的研究,采取行之有效的方法,改善城市水环境,提高城市河道自净能力,恢复城市河道水体的生态平衡,促进城市的全面稳定发展。
        参考文献
        [1]李言亮,郭丹萍,徐鹏飞,沈芝莹,王海波.城市河道水环境生态修复研究[J].水利科学与寒区工程,2019,2(05):102-104.
        [2]刘鹏.探讨城市区河道水环境生态综合治理策略[J].海峡科技与产业,2019(04):117-118.
        [3]曾锦辉.城市河道水环境生态治理方案分析[J].中国水运,2019(02):12.
        [4]中华人民共和国生态环境部.2015年环境统计年报.[DB/OL].[2017-02-23]
        http://www.mee.gov.cn/hjzl/sthjzk/sthjtjnb/201702/P020170223595802837498.pdf
        [5]刘雪.景观河流雨季污染特征及沉水植物净化效果研究[D].2014.
        [6]吴建勇.富营养化河道沉水植物网床生态修复工程研究[D].2015.
        [7]陈晶晶.以“食藻虫”为引导生态修复富营养化水体技术介绍及工程应用[J].资源节约与环保,2015,000(006):158-159.
        [8]黄溢.苏州东北街河水体生态修复试验效果研究[D].苏州科技大学.
        [9]杨文静.微孔曝气与生物膜法处理农村受污染水体实验分析[J].南方农业,2017(30):121+123.
        [10]杨长明,荆亚超,沈烁,et al.微孔曝气与覆盖对城市重污染河道底泥磷形态分布及释放过程的影响[J].环境化学,2015(06):132-139.
        [11]赵博,杜宪正.城市黑臭水体治理中水生植物及微生物对水体净化作用的试验[J].中国资源综合利用,2019(2):30-32.
        [12]庄旭超.微生物原位强化修复技术在城市污染河道治理中的应用[D].华中农业大学,2012.
        [13]夏继红,严忠民.国内外城市河道生态型护岸研究现状及发展趋势[J].中国水土保持,2004(03):24-25.
        [14]王菁菁.杭州市城市河道生态护岸景观营造及评价研究[D].2016.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: