水生态修复技术在河道治理中的应用探讨

殷星

（中卫市生态环境监测站，宁夏 中卫 755000）

0 引言

在城市工业化发展的不断推进，对城市河道造成的污染现象越发严重。为了对生态环境提供有效的保护，水生态修复技术等河道污染治理技术受到广泛应用。水生态修复技术即指在自然状态下生存发展的生物状态，在完整的水生态系统中需要包括水生植物、水生生物、原生植物等，将生物、植物之间原本存在的生态循环进行充分的利用，降解、分离水中的污染物质，改善水环境，创造更好的生态环境。

1 宁夏中卫市水生态环境现状

中卫市地处宁夏回族地区的西部，下辖中宁，海原两县，沙坡头区和海兴开发区，被誉为“宁夏黄河，中卫最富有”。黄河从西到东穿过，全长182.00km，在宁夏境内黄河流经397.00km，是黄河“宠”，具有良好的灌溉条件和良好的农业条件。全市水资源总量1.200 亿m3，地表水1.024 亿m3，地下水3.732 亿m3，重复水量3.556亿m3，人均占有量1205.500m3，是西北可利用水资源最优越的城市。

2 水生态修复技术

2.1 水生态修复技术概述

水生态修复技术的原理即利用生态系统自身的特性，将生态系统中的污染物质进行重建，复原生态系统中的多样性，充分发挥水环境的净化、调节、维持功能。构建完整的水生态系统，能够为水中的动物、植物以及微生物提供能够相互依存、相互制约的生存环境，确保水下的生态食物链能够保持平衡的状态。同时，搭建完整的水生态系统还能利用其中的动植物以及微生物对水中的污染物质发挥作用，将其有效分解，还原并提升水体质量，增加其净化以及调节能力，使其保持稳定，并且还可以充作景观，发挥环境美化的作用。但是，运用水生态修复技术时要注意，在河道中引入合适类型的外来水生动植物或是微生物，若是引入种类不合理，可能会发生反向作用，对生态造成更加严重的破坏[1]。

2.2 水生态修复技术类型

（1）生物处理技术。通过水生植物发挥水生态的修复作用。这类植物还可以为鱼类提供居住场所，吸收水中的磷、氮等元素。由于水生动物一般会以河道内腐烂的动植物为食，能够发挥洁净水环境的作用。另外，微生物中的光合细菌以及好氧菌等，能够作为具有活性污泥，过滤水中的污染。

（2）微生物处理技术。通过人工挑选以及驯化微生物，在污染水体中加入性能较为适配的微生物，能够加强河道本身的净化能力。在实际应用中，需要先了解河道内微生物的种类，然后挑选合适的菌群进行培养，培养的菌群要求必须具备充分的分解作用；其次，将菌群放入河道中，在菌群生长的过程中，降解水中的污染物质[2]。

（3）修筑生态护坡。生态护坡能够充分发挥治理河道污染的作用，并且提升对环境的美观度。在现代科学技术的不断发展中，生态护坡出现了更多的形式。如今，生态护坡具备更加生态化以及安全化等特点，并且充分遵循自然环境的发展规律。在生态护坡的建设期间，必须以保护生态环境为前提，确保其工程竣工后能够充分发挥对环境的保护作用，应用于河道污染治理工程中，需要结合河道的实际情况，选择更加科学的建筑方式，贯彻落实生态保护理念，进行保护工程的建设。

（4）人工湿地技术。对比而言，人工湿地技术性对而言具有更高的综合性，能够将方资源联合运用，实现水污染的治理。人工湿地技术可以确保水环境中的多样性，还可以将水中的污染物质进行降解并有效净化；控制周边环境中的水分，将生态环境进行优化治理。

（5）生态浮岛技术。通过水生植物栽种技术，建筑植物生存体系，对水体中的污染物质进行控制。通过结合水体的污染现象以及特征，选用合适类型的植被，避免污染河道水体。利用水生植物，达成水体与营养生态之间的关系，人工搭建生态系统，将水体污染降解处理，提升水体质量。

3 城市河道水体污染现状分析

3.1 水体黑臭

如今，城市中的水体受工业化的侵蚀，存在污染。其中不仅包含大量的微生物，还出现水体黑臭的情况。主要是由于水体中好氧性较强的有机污染物质较多，使河道中水体的营养盐含量增多，在长期不经治理的状态下，使河道中凝聚大量的黑苔，并伴有黑臭的现象。通过对多个城市河道水体黑臭现象的研究，并与水质测量指标数据相结合，可以将水体划分为轻度黑臭以及重度黑臭的两个等级。在城市河道污染治理工程中，水体黑臭问题的治理难度较大。

3.2 河道水体中具备大量不同种类的微生物

在河道污染治理工程中，由于大部分河道中都会具备许多不同种类的微生物，因此，即使运用对生态系统保护效果较好的水生态修复技术，也会具备一定的难度。结合不同河道中的微生物进行分析可知，依据其不同的结构、形态等，可以将其划分为两大类：①原核细胞微生物；②非细胞性微生物。与真核细胞微生物相比而言，城市河道水体中的微生物具备较小的体系，可以河道环境中进行无性繁殖。水体黑臭，为其生长以及繁殖提供了便利的条件，使其发展异常迅速。在自然的生态系统中，大部分的微生物都不会对整体系统的平衡产生威胁，能够辅助系统的循环发展，只有少数微生物会对生态系统的正常循环产生较大的破坏作用。微生物中的原核细胞微生物数量一般占据较大的比例，并且其种类也相对较多，由于其不具有完整的内部细胞，因此也缺乏核仁、核膜等结构，主要由支原体、细胞等结构构成。总而言之，由于河道内的微生物种类过多，因此，难以快速有效展开治理工作。

3.3 妨碍河道中植物的生长

在城市中工业化污染现象不断加重的同时，使大量的有机物被排放入河道内部，使其水体污染现象严重。由于有机物通常较难被有效分解，使其长期沉在河底，经过长期的沉淀，水体中的有机物不断增多，以至于水体出现严重的厌氧现象，无法为河道内部植物的生长提供充分的能量，阻碍了植物的生长速度。

4 水生态修复技术在城市河道污染治理工程中的应用措施

4.1 微生物净化技术

通过运用微生物净化技术能够便捷、高效的展开对河道的治理工作。由于部分微生物中具备能够降解并分离河道水体中污染物质的作用，在生态系统的调节以及净化作用下，对河道中受污染的水质进行有效的治理。将其利用在实际的河道污染治理工程中能够为微生物的发展提供良好的生长环境，在水中投入适量的物生物，可以通过大量微生物对污染水体起到良好的治理作用。同时微生物还能够对河道中淤泥下的微生物进行刺激，使其新陈代谢加快，保证河道水体质量鞥能够充分受到净化作用。

4.2 合理选择植被类型

在河道污染治理工程中还可以通过种植大量的植物用以吸附污染物质。一方面，植物的根部、茎部等位置可以将河道中的氮、磷的污染物质进行有效利用，同时吸附重金属成分，减轻河道水体中的污染物质；另一方面，植物可以通过发挥光合作用将空气中的二氧化碳净化为氧气，对河道周边的空气环境进行治理。另外，由于不同种类的植物具有不同的生长需求，而且发挥的降解作用也有所差异，所以在城市河道污染治理工程中，选用种植植物的方式进行污染治理的话，则需充分结合工程中污染物成分、治理需求、周边土壤性质、水位、地形地貌等条件，进行植被类型的选择[3]。另外，季节性差异以及景观建设的需求也是植被类型选择时需要重点考虑的内容。

4.3 湿地处理技术

城市河道污染治理工程中，运用湿地处理技术能够有效达成治理目标。湿地处理技术的主要原理即指基于不同的气候环境，充分发挥水生态本身具备的净化能力将水中的污染物质进行处理[4]。通过使用湿地处理技术能够将地表的径流方式有效调节，将水系统中生物的多样性充分发挥，使其进行对水环境的治理以及净化。同时，通过运用湿地处理技术能够将河道周边环境中土壤的含水量进行提升，同时增加空气中的温度以及湿度，通过如此建设更加美观的生态环境，并且加快净化水体中污染物质的速度，切实减少水体中污染物质的含量，实现水体净化的目标。鉴于此，在进行湿地环境的建设过程中，需要依据相应的标准进行。例如在低洼位置填充土壤以及卵石等，搭建为床体，并在此种植如芦苇等净化作用较强的根植系植物，由于这类植物能够在流动性强的水环境中快速生长，因此能够充能发挥对水体的治理作用，确保控制河道水体的污染情况。湿地处理技术如图1 所示。

4.4 人工浮岛技术

这项技术的原理即指通过在可以漂浮的载体上种植水生植物实现净化水体的作用，人工浮岛技术在处理水体营养化问题中发挥的作用异常突出，并且可以使用最短的时间构建成为景观发挥对环境的绿化作用。人工浮岛技术被广泛应用于城市河道污染治理工作中，并能够冲锋发挥作用，其中以水位波动较大的水域、营养化过剩水域以及景观需求较大的水域中发挥的作用最为明显[5]。人工浮岛技术如图2 所示。

图2 人工浮岛技术

4.5 砾间接触氧化技术

砾土颗粒间接触与氧化和还原的工程方法的再研究的实质是也就是人们对通过模仿人工生态、强化人工生态等手段自然的净化土壤水质过程时采用过的对一些工程常规方法所进行研究的另一次的有效技术组合。对水体大量砾石生长表面附着在人工或天然的生态河床沉积物过程中产生形成的在砾石表面中附着形成的吸附生物膜技术是我国采用到得其中的一项生物人工吸附和增强功能的生物技术，通过生物人工反应器把污水中的大量的生长的砾石表面直接放置于生物反应池中，让该附着的生物膜可以迅速吸附在其生长的砾石表面过程中而形成，使该吸附生物膜表面直接吸附与被污染之水表面接触沉淀后导致的沉淀的面积的急剧的增大，水体径流中当被污染状物体在流经与砾石颗粒间形成的处理池单元时，通过吸附、过滤、生物氧化反应与降解、接触吸附后的沉淀处理等多种物理吸附分离机理作用而有效实现水质净化。

5 结语

如今，国内的工业化污水排放现象需要得到重视，若治理工作持续不能有效展开，将出现严重的生态环境问题，通过使用水生态修复技术对水体中的污染现象进行治理，控制河道中水体污染的现象。水生态修复技术是如今治理措施中最经济的形式，并且能够通过较少的投入实现有效的治理目标，将城市河道内的生态环境进行有效的治理。另外，水中营养物质的匮乏也会降低水中微生物的净化能力，因此，可以在水中投入适量的营养物质，提升水中微生物的修复能力，增加其净化效果，实现对污染水体的治理作用。