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【摘要】:随着我国经济的快速发展,加速了城市化及工业化的进程,同时也使得河道面临着严重的污染问题。氮磷等营养物和有机物污染两方面是河道污染的主要原因,河道污染使得水体的整体功能和作用不断地被弱化。目前,人们对于河道污染问题越来越重视,而且近年来,我国开始利用生态修复技术来对河道污染进行治理。本文主要对河道生态修复的目标及原则进行了分析,同时对河道生态修复技术进行了详细地探究,展望了河道生态修复技术的研究和应用前景。
【关键词】:污染河道;生态修复;技术措施
1.引言
河堤、河床、护坡、水体及生物等共同构成了河道生态系统,河道生态系统是流域生态系统的一部分,具有防洪排涝、引水抗旱的功能,同时也是生态、景观、休闲和旅游的重要場所。随着社会经济的快速发展,城市化和工业化进程的不断加快,河道的生态环境状况越来越差,不仅影响了河道的景观,而且对人们的身体健康也产生了极其不利的影响。河道生态修复技术由于具有处理效果好、工程造价低、耗能低、运行成本低等优点,在污染河道的修复中,成为一种新的措施和发展方向。因此,对河道生态修复技术措施的研究具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对污染河道生态修复技术进行了初步探讨。
2.河道生态修复
2.1河道生态修复的目标
河道生态修复的目标,就是恢复河道原有生态系统的功能及其健康生命,在对河道进行生态修复时,应该按照河道健康的基本标准,并在遵循自然规律的前提下,尽可能地消除河道传统整治对生态环境造成的不利影响,同时对受损或者退化的河道生态系统进行重建;对河道泄洪、排沙的功能进行恢复;维持河道资源的可再生循环能力,促进河道生态系统的稳定,并使其形成良性的循环,从而实现人与水的和谐相处。
2.2河道生态修复的原则
第一,自然原则。在河道生态修复工程的建设中,遵循自然原则是关键。在运用河道生态修复材料方面,要在充分运用河道生态系统自我调节能力的基础上,应用自然材料,如使用木桩、抛石、沉石等进行护坡护岸,使河道系统沿着自然、健康的方向发展。河道生态修复要根据不同的情况因地制宜,在河堤上进行河道生态修复则可以采用乔、灌、草立体防护;
第二,整体景观原则。在河道生态修复中还应该遵循整体景观原则。由于河道生态系统具有一定的复杂性,因此使得河道生态修复工作也具有一定的特殊性。河道生态修复的整体景观原则,就是在河道生态修复工程的设计过程中,应从整体景观的宏观概念出发,对河道景观的现状进行整体的把握,并综合考虑上下游、左右岸的河道污染问题,对河道进行立体的修复。同时,要考虑景观美学的要求,对修复的方案进行合理地规划,突出景观设计,将生态修复与景观美化有机统一,从而实现生态环境与经济效益的最大化。
第三,生态原则。生态原则也是河道生态修复中应遵循的原则。在河道生态修复系统中,遵循生态原则,就是根据生物多样性的要求,对河道进行生态修复。河道生态修复系统遵循生态原则,在具体生态修复措施上,可采取因地制宜发展稳定塘、人工湿地及生物栅等处理技术;由此可见,依据景观生态学原理进行河道生态修复,可以改善生物多样性保护等生态功能。
第四,保护水源原则。河道生态系统健康的维持与河道水体的自然净化能力密切相关,目前对河道生态环境造成污染威胁的因素较多,主要来自农业污染、畜禽粪便污染、生活垃圾污染等,因此,保护水源原则是河道生态修复应遵循的原则之一。遵循保护水源原则,逐步实现面向生态的水源保护和水资源调控,可以减小河道生态整治工程对水质的影响,实现人与自然的和谐发展。
3.河道生态修复技术
3.1生态河堤修复技术
河堤具有缓冲带、廊道和保护植被等功能,不仅能够保障防洪安全,同时也构成了一道人水相亲的风景线。因此,对河堤而言,要对加固堤防的工作进行加强,同时要实施河堤的生态修复工作。河堤的生态修复主要是将过去人工混凝土建筑的河堤改造成水体和土体、水体和生物相互涵养且适合生物生存和繁衍的河堤,从而使河道水体的自净能力得以提高,并改善河堤的调节水量和滞洪补枯的功能。另外,通过实施河道沿线景观综合整治工程,使河道实现水清景美的目标。目前,国内外修复河堤的发展趋势就是修复生态河堤。
3.2生态护坡修复技术
传统的河道整治方法往往没有重视生态系统的保护,对护坡的整治通常会使用钢筋混凝土对其进行覆盖,或者建设直立式的护坡,从而对生物的生存环境造成了破坏。对护坡进行生态修复,可以在有条件的护坡上种植灌木或者草坪,从而使护坡的稳定性得以增强,同时在护坡上种植灌木或草坪还能够起到防止水土流失的作用。
3.3生态河床修复技术
传统的对河道进行整治的方式中会在河床上铺设硬质的材料,而对河床进行生态修复时,要去除这些硬质的材料,使河床的自然泥沙状态得以恢复;要恢复河床的多孔质化,建设生态河床,为水生生物重建栖息地环境。此外,可以采用生物防护稳定河床,改善河床生态环境的方法,加强河道生态的自然修复功能,从而使河道的行洪能力得以有效地提高,改善河道生态环境。
3.4生态水体修复技术
水体水质的修复是生态水体修复的首要任务,可以从以下几个技术措施对河道水体进行修复:
第一,曝气增氧技术,耗氧有机污染物和营养物等在水体中会消耗掉大量溶解氧,致使水体复氧来不及补充,水体的溶解氧急剧下降,甚至消耗殆尽,有机物不完全分解和大量有毒物质的释放,使水生生态系统遭到严重破坏,水质恶化,出现水体黑臭现象,无法自行恢复,河流水体失去自净能力。利用人工曝气增氧,能够极大增加河流溶解氧,有助于河流微生物区系由厌氧向好氧转化,加速了好氧微生物的增殖,提高水体中的 COD、BOD、N、P 等污染物质的好氧降解;另一方面刺激河道藻类生长,并形成河流水体藻类自然复氧机制,消除水体黑臭。此外,对于黑臭河道,可以采取如下图1所示方法对其进行治理。
图1 黑臭河道治理措施
第二,微生物修复技术。当前河流微生物修复过程中使用较多的微生物制剂是利用微生物生命过程中的代谢机理,将污水中的有机物分解成为简单的无机物,从而去除有机污染的过程。微生物制剂是由几十种具备各种功能的微生物组成的一个良性循环的微生物生态系统,主要包括了光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌等,构成了功能强大的“菌团”。其作用原理是利用“菌团”含有的微生物唤醒或激活河道中、污水中原有存在的可以自净的,但被抑制而不能发挥其功效的微生物。
4.结语
综上所述,河道的生态修复技术使得那些生态系统遭到破坏的河道重新恢复原有的生态功能成为可能,对河道生态修复技术的研究和探讨具有十分重要的现实意义,而且在治理河道污染中,生态修复技术呈现出广阔的发展前景。在对污染河道进行生态修复的过程中,要遵循河道生态修复的原则,明确河道生态修复,并对河道景观进行优化,同时不断地对河道生态修复技术进行探索,从而提高河道的自净能力,改善河道的水质。
【参考文献】
[1].石玉琛,宋庆武.河道生态治理工程探讨[J].水利技术监督,2013(3):19-21.
[2].张乾铄.生物—生态措施修复治理河流污染综述[J].现代农业科技,2009(06).
[3].王春亚,徐剑.浅析河道生态修复技术措施[J].中国水运,2013(2):68-69.
【关键词】:污染河道;生态修复;技术措施
1.引言
河堤、河床、护坡、水体及生物等共同构成了河道生态系统,河道生态系统是流域生态系统的一部分,具有防洪排涝、引水抗旱的功能,同时也是生态、景观、休闲和旅游的重要場所。随着社会经济的快速发展,城市化和工业化进程的不断加快,河道的生态环境状况越来越差,不仅影响了河道的景观,而且对人们的身体健康也产生了极其不利的影响。河道生态修复技术由于具有处理效果好、工程造价低、耗能低、运行成本低等优点,在污染河道的修复中,成为一种新的措施和发展方向。因此,对河道生态修复技术措施的研究具有十分重要的现实意义。鉴于此,笔者对污染河道生态修复技术进行了初步探讨。
2.河道生态修复
2.1河道生态修复的目标
河道生态修复的目标,就是恢复河道原有生态系统的功能及其健康生命,在对河道进行生态修复时,应该按照河道健康的基本标准,并在遵循自然规律的前提下,尽可能地消除河道传统整治对生态环境造成的不利影响,同时对受损或者退化的河道生态系统进行重建;对河道泄洪、排沙的功能进行恢复;维持河道资源的可再生循环能力,促进河道生态系统的稳定,并使其形成良性的循环,从而实现人与水的和谐相处。
2.2河道生态修复的原则
第一,自然原则。在河道生态修复工程的建设中,遵循自然原则是关键。在运用河道生态修复材料方面,要在充分运用河道生态系统自我调节能力的基础上,应用自然材料,如使用木桩、抛石、沉石等进行护坡护岸,使河道系统沿着自然、健康的方向发展。河道生态修复要根据不同的情况因地制宜,在河堤上进行河道生态修复则可以采用乔、灌、草立体防护;
第二,整体景观原则。在河道生态修复中还应该遵循整体景观原则。由于河道生态系统具有一定的复杂性,因此使得河道生态修复工作也具有一定的特殊性。河道生态修复的整体景观原则,就是在河道生态修复工程的设计过程中,应从整体景观的宏观概念出发,对河道景观的现状进行整体的把握,并综合考虑上下游、左右岸的河道污染问题,对河道进行立体的修复。同时,要考虑景观美学的要求,对修复的方案进行合理地规划,突出景观设计,将生态修复与景观美化有机统一,从而实现生态环境与经济效益的最大化。
第三,生态原则。生态原则也是河道生态修复中应遵循的原则。在河道生态修复系统中,遵循生态原则,就是根据生物多样性的要求,对河道进行生态修复。河道生态修复系统遵循生态原则,在具体生态修复措施上,可采取因地制宜发展稳定塘、人工湿地及生物栅等处理技术;由此可见,依据景观生态学原理进行河道生态修复,可以改善生物多样性保护等生态功能。
第四,保护水源原则。河道生态系统健康的维持与河道水体的自然净化能力密切相关,目前对河道生态环境造成污染威胁的因素较多,主要来自农业污染、畜禽粪便污染、生活垃圾污染等,因此,保护水源原则是河道生态修复应遵循的原则之一。遵循保护水源原则,逐步实现面向生态的水源保护和水资源调控,可以减小河道生态整治工程对水质的影响,实现人与自然的和谐发展。
3.河道生态修复技术
3.1生态河堤修复技术
河堤具有缓冲带、廊道和保护植被等功能,不仅能够保障防洪安全,同时也构成了一道人水相亲的风景线。因此,对河堤而言,要对加固堤防的工作进行加强,同时要实施河堤的生态修复工作。河堤的生态修复主要是将过去人工混凝土建筑的河堤改造成水体和土体、水体和生物相互涵养且适合生物生存和繁衍的河堤,从而使河道水体的自净能力得以提高,并改善河堤的调节水量和滞洪补枯的功能。另外,通过实施河道沿线景观综合整治工程,使河道实现水清景美的目标。目前,国内外修复河堤的发展趋势就是修复生态河堤。
3.2生态护坡修复技术
传统的河道整治方法往往没有重视生态系统的保护,对护坡的整治通常会使用钢筋混凝土对其进行覆盖,或者建设直立式的护坡,从而对生物的生存环境造成了破坏。对护坡进行生态修复,可以在有条件的护坡上种植灌木或者草坪,从而使护坡的稳定性得以增强,同时在护坡上种植灌木或草坪还能够起到防止水土流失的作用。
3.3生态河床修复技术
传统的对河道进行整治的方式中会在河床上铺设硬质的材料,而对河床进行生态修复时,要去除这些硬质的材料,使河床的自然泥沙状态得以恢复;要恢复河床的多孔质化,建设生态河床,为水生生物重建栖息地环境。此外,可以采用生物防护稳定河床,改善河床生态环境的方法,加强河道生态的自然修复功能,从而使河道的行洪能力得以有效地提高,改善河道生态环境。
3.4生态水体修复技术
水体水质的修复是生态水体修复的首要任务,可以从以下几个技术措施对河道水体进行修复:
第一,曝气增氧技术,耗氧有机污染物和营养物等在水体中会消耗掉大量溶解氧,致使水体复氧来不及补充,水体的溶解氧急剧下降,甚至消耗殆尽,有机物不完全分解和大量有毒物质的释放,使水生生态系统遭到严重破坏,水质恶化,出现水体黑臭现象,无法自行恢复,河流水体失去自净能力。利用人工曝气增氧,能够极大增加河流溶解氧,有助于河流微生物区系由厌氧向好氧转化,加速了好氧微生物的增殖,提高水体中的 COD、BOD、N、P 等污染物质的好氧降解;另一方面刺激河道藻类生长,并形成河流水体藻类自然复氧机制,消除水体黑臭。此外,对于黑臭河道,可以采取如下图1所示方法对其进行治理。
图1 黑臭河道治理措施
第二,微生物修复技术。当前河流微生物修复过程中使用较多的微生物制剂是利用微生物生命过程中的代谢机理,将污水中的有机物分解成为简单的无机物,从而去除有机污染的过程。微生物制剂是由几十种具备各种功能的微生物组成的一个良性循环的微生物生态系统,主要包括了光合菌、乳酸菌、放线菌、酵母菌等,构成了功能强大的“菌团”。其作用原理是利用“菌团”含有的微生物唤醒或激活河道中、污水中原有存在的可以自净的,但被抑制而不能发挥其功效的微生物。
4.结语
综上所述,河道的生态修复技术使得那些生态系统遭到破坏的河道重新恢复原有的生态功能成为可能,对河道生态修复技术的研究和探讨具有十分重要的现实意义,而且在治理河道污染中,生态修复技术呈现出广阔的发展前景。在对污染河道进行生态修复的过程中,要遵循河道生态修复的原则,明确河道生态修复,并对河道景观进行优化,同时不断地对河道生态修复技术进行探索,从而提高河道的自净能力,改善河道的水质。
【参考文献】
[1].石玉琛,宋庆武.河道生态治理工程探讨[J].水利技术监督,2013(3):19-21.
[2].张乾铄.生物—生态措施修复治理河流污染综述[J].现代农业科技,2009(06).
[3].王春亚,徐剑.浅析河道生态修复技术措施[J].中国水运,2013(2):68-69.