上海宏波工程咨询管理有限公司 上海市 201707
摘要:随着我国重大区域发展战略的推进,优化开发区和重点开发区的环境问题日益凸显。为了保障社会的永续发展,河道水环境的治理、改善和维持显得尤为重要。通过运用相应的关键技术,进行多方位的生态修复,合理控制相应的环境需求,是当前及未来河道治理的主要发展方向。
关键词:河道;多方位生态修复技术;应用
引言
在新时代的社会环境中,环境保护工作逐渐受到了社会的广泛重视,而水资源,作为一种重要的能量载体支持生命的成长和社会的发展,其整体环境状况影响社会和经济发展。多方位生态修复技术通过内外污染源的控制、人工净化技术、提高水体自净能力等手段来改善河道水环境,相较于传统的河道治理技术,其成效更加显著。
1概述
近年来,随着技术的创新及设备的改进,河道整治方面的工作越来越专业,针对性也越来越强。现代河道整治工作会根据河道的具体情况,采用对应措施及技术,来恢复河道水质,改善水环境。通过对河道本底调查,研究其淤积情况,各项水质指标,沿线污染源分析,对突出问题采用对应技术措施,辅以其他修复技术可以在节省投资的同时又能达到较好的治理效果。本文介绍的多方位生态修复技术根据不同情况,主要有如下几种:针对外源污染控制,主要有沿河的截污纳管、雨水泵站回笼水治理、驳岸生态滞留系统等。内源污染控制方面,主要是河道底泥的治理。河道治理中的人工净化技术主要是通过物理方法、化学方法,增加河道中DO的浓度、降低河道水体内污染物的浓度。水体自净功能的强化主要是通过对水生态系统中优势种的构建和其他生物群落的干预来实现。
2多方位生态修复技术的应用
2.1外源污染控制
外源性污染是破坏河道水环境的重要诱因,随着截污纳管工作的推进和河长制的落实,河道外源污染已基本得到控制,主要的外源污染为降雨产生的地表径流带入的一些污染物、泵站雨天放江的回笼水等。可采用的技术有,如自动膜过滤设备、生态净化廊道、生态护岸等。
雨水管网入河口周边可采用自动膜过滤设备和生态净化廊道。自动膜过滤设备内部安装独立过滤系统,自动排膜设备采用折叠式滤膜,具有截流效果强,截流面积大的特点,同时具有较强的耐水性能,避免堵塞。过滤系统还配备了储水池,可在需要时通过设备进行滤膜的反冲洗,避免了污染物的长期积累,使得过滤系统的使用寿命得以延长,降低了设备的运行维护成本。该系统安装在雨水管网入河的末端,可直接过滤掉随雨水排入河道的颗粒污染物,减少对河流水环境的污染。生态净化廊道上部种植水生植物,吸收排入河道的有机质。廊道内部采用生物填料,一部分能减缓污染物在水体中的扩散速度,同时也为硝化细菌和降解细菌提供了生存繁殖的媒介和载体。生态净化廊道通过增加水力停留时间,能加强水体自净效能,降解处理通过雨水管网进入河道的氨氮污染物,并通过生物的富集效应,降低河道水体内污染物浓度,从而改善河道水环境。
雨水管网入河处以外区域可采用生态护岸、岸边种植植被、涵养林等防止地表径流携带污染物入河。生态护岸系统依靠护岸的渗透性,能保障河岸与河道中介质的双向交流,河岸能提供微生物繁殖的媒介和载体、水体能提供微生物繁殖所需能量及物质,河岸和水体交互部分形成一个较小的生态体系。有一定的自净能力,对改善河道生态环境有积极作用。
2.2控制河道内源污染,
污染物经过长年累月的沉积、慢慢与河道内物质混合形成河道内源污染。
解决河道内源污染,主要着眼于清理河道泥沙中的污染物,使其降解或反应生成其他无污染的物质。主要采取的措施有河道清淤疏浚、河道底泥置换、河道底泥改良等。对于河道淤泥层,可以采用绞吸式挖泥船进行清淤,虽然清淤疏浚时会扰动河泥,造成底泥污染物的释放,但相对而言,淤泥层的清除是改善河道水质最直接有效的办法。淤泥层的存在阻断了河底从水体中获得氧气,破环了对水环境有益的底栖生物和沉水植物的生态环境,淤泥层清理后,河底和水体介质的交流能得到很好的改善,有机质及营养盐含量也能降低。相关实验表明,营养盐和有机质含量较低的底泥更有利于提高生物多样性。河道底泥置换是在清除有害底泥的基础上,将有机质和营养盐含量较低的底泥置换到河道内。有害底泥中含有大量硫酸盐还原菌,该菌种能与有机质、硫酸盐、二价金属离子和氧化铁反应生产硫化物,部分硫化物有一定的毒性,能导致水生生物的死亡,加剧河道水质的恶化,因此遇到有害底泥时,为提高整治效果,往往对有害底泥先进行清除,在根据需要添置满足要求的河道底泥。污染底泥的处置和土方量会增加投资费用,故该方法适用于中小型的污染河道。对于大规模的污染河道,可采用河道底泥改良的方式来改善。改良剂中主要为生物复合酶,主要的作用有削减底泥中的有机质含量、消除底泥中的有毒有害物质,如硫化氢、重金属等、固化底泥防止其向水体中释放一些污染物、改善水体中微生物种群,从而改善河道水环境。底泥改良剂对修复富营养化的水体见效快,费用也相对较低。运用该方法时,分析河道土著微生物情况,确定好优势种能更长效的改善河道水环境,对原有生物的生境也影响相对较小。
2.3人工净化技术
人工净化技术主要是通过技术手段增加水体内的溶解氧、让水体中颗粒物能有效沉积,增加水体的透明度。现阶段技术能制造微纳米级气泡,该气泡直径小,气液传质的比表面积大、效率高。气泡上升速度慢,水中停留时间长,有利于增加水中溶解氧的含量,提高水体中微生物活性,对削减水体中的污染物含量有积极作用。增加水体透明度方面主要是添加一些药剂或者通过水体净化设备对水体进行过滤。添加的药剂主要是吸附水体中的颗粒物,让其沉淀,从而增加水体透明度。水体净化设备主要是通过滤膜来过滤掉水体中的固体杂质从而增加水体透明度。人工净化技术需要设备的投入和维护,短期内改善河道水体环境效果佳,且最好用于封闭水体。
2.4水体自净强化
水体自净强化是通过研究河道生态系统并分析河道水质指标后采取的对应措施。主要是扶持对水环境有利的本土物种,使其成为生态环境中的优势种,依靠其种群数量使河道水环境朝好的方向改善,最后趋于稳定,达到生态平衡。河道生态环境中,植物群落主要由沉水植物群落、浮水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落等组成[1]。沉水植物群落对河流生态系统的恢复起着关键作用。植物群落主要作用为吸收氮磷、增强水体硝化作用、释放酚类物质进行化感作用抑制藻类生长等。动物群落包括底栖动物群落、鱼类群落和浮游动物群落、两栖动物群落等。从改善水环境方面,主要强化浮游动物群落和底栖动物群落。浮游动物方面,近年来主要以投放食藻虫(驯化的大型溞)为主,其能摄食蓝、绿藻等浮游植物,提高水体透明度,改善水体富营养化。底栖动物方面主要采用蚌类螺类等生物来削减水体中的有机质及氮磷成分。
3结语
河流水环境治理工程使用多方位生态修复技术可以有效地改善水环境质量,通过外部污染和内部污染的控制,适当采取人工净化技术或强化水体自净能力,可实现水环境的改善,达到稳定河道水生态系统的目的。
参考文献:
[1]陈胨新.城市大园林—现代化城市发展的必由之路[J].中国园林,2001(5):7-10
[2]徐任璐.多方位生态修复技术在河道水环境治理工程的应用探析[J].环境与发展,2020(4):100,106
[3]洪文跃.河道水环境治理工程的多方位生态修复技术研究[J].装饰装修天地,2020(2):369