生态修复技术在城市污染河道治理中的应用研究论文_杨建军

生态修复技术在城市污染河道治理中的应用研究论文_杨建军

中国市政工程西北设计研究院有限公司 山东青岛 266000

摘要:环境日益变化的今天,河流面临着前所未有的破坏和污染,因河而异的城市河道生态治理十分迫切。城市污染河道治理中多采用生物修复技术,本文主要介绍了水生物基础修复技术,并着重分析了水生态修复技术在河道治理中的应用注意问题,以为其在实际工程中的应用提供理论性的指导和建议。

关键词:生态修复技术;城市污染河道;现状;治理;应用

一、我国城市河道污染现状

近几年我国的经济发展迅猛,随着城市规模的急剧扩展,河流受到过度开发。城市污水排放总量的不断飙升,污水处理率未能同步增长,使城市内河接纳污染的负荷越来越大,内河水质普遍低于其他水体的水质水平。水体富营养化引起的蓝藻水华泛滥,给居民身体健康带来了严重危害[1]。一般来说城区河道常年都没有疏浚,许多单位和居民向河内倾倒生产、生活、建筑垃圾,导致河道狭窄,河床普遍增高。另外,由于乱填、乱封城区水体,一些单位和居民在河道两侧违章乱搭,侵占蚕食,导致许多河道不再畅通,甚至断流,难以成网,并且缺乏必要的配套建筑物,与外河也无法连通起来。工业企业及生活污水未经处理,直接排入河道,严重超过现有河道的纳污能力,久而久之河水浑浊、渠水乌黑、细菌滋生,恶臭无比,使得原本体现城市“品味”的水系,变成了城市肌体的“毒瘤”,极大降低了城市的形象。因此疏浚城市河道、整治城市环境就成为提升城市品味、改善居民生活质量的途径。城市河道是城市的重要基础设施,发挥着城市防洪排涝及引水抗旱的作用,同时又是城市景观和市民休闲的场所。目前河道整治落后于其他基础设施建设,河道成了建设用地的侵占目标及生活工业纳污的容器。河道综合整治成为城市生态系统建设的当务之急。

二、生态修复技术治理城市河道污染

(一)生态修复技术原理

完整的水生态系统需要具备水生植物群落以及水生动物,还要有数目巨大的微生物以及原生动物等。水生态修复技术是运用栽培植物和培养微生物的方法转化水中的污染物,或者进行转移降解等方法,改善水生物的生存环境,达到净化水质的目的[2]。国际上也常用此方法治理水体污染。对河道水体的治理,就一定要从污染源开始进行控制,同时将水生态修复技术与之相结合,从而达到根本上进行治理,恢复水体生态。

(二)生态修复技术的分类

生态修复技术主要包括生物膜、生物栅、生物浮床以及生物浮岛等[3]。这些方法运用比较广泛,下面详细介绍。

1、生物膜。生物膜技术是指利用纤维等合成材料、辅以鹅卵石等为载体,在表面形成一种特殊的生物膜。利用生物膜自净的原理,把一些鹅卵石填在河里,然后改变单一的水环境生态链的结构,并对增强有机物和微污染水氨氮作用效果明显。具有操作简单,同时还具有对周边影响小,成本低,短时间内即可修复。

2、生物栅。是一种根据水质净化要求,按照生态学原理建立的一种接近自然型水环境治理与生态修复装置。利用水生动植物、微生物等生态要素的共同作用来完成生态修复,利用有限空间集聚的各类生物、微生物,实现快速、高效的修复。生物栅系统是由充填料和植物根系的组合,对固体物质,胶体和等进行沉降、截留,吸附等来实现目的。

3、生物浮床。为提供水生动植物的生存环境,人工搭建生物浮床,利用自然界本身的规律,消除水体中的污染物质,最终达到净化水质的效果。城市河道断面一般比较小,一般采用局部搭配种植水生植物,利用根系的吸收、吸附作用,在水中吸收氮,磷等元素,然后通过植物收割的方式,将氮,磷等元素带离水体,以净化水质。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可利用其发达的根系固堤,提高堤岸抗冲刷能力;钢筋混凝土制成的深鱼巢,不仅能提高防洪能力可以生长成茂盛的绿色植被,适用生物的生存和繁殖,而且能改善水量的调节和水的自净能力。

4、生物浮岛。生物浮岛是借助人工搭建浮岛,然后再上面栽培水生植物,利用植物、植物根系上的微生物等的作用,直接从水体中吸收营养物质及吸附其他污染物,达到净化水质的目的。另外,它可以抑制了藻类等植物生长,从而减轻“水华”等发生的概率和危害。

(三)生态修复技术在城市河道治理中的应用需要注意的问题

城市河道治理中生态修复技术基本的技术思路为先消除水体争氧物质,维持一定的溶氧水平,随后根据水体溶氧和光照的变化特点,选用不同类型的微生物菌群,以快速培植优势好氧微生物,打造生态基础。并通过水生动、植物的定向培植,建立起人工生态,从而向自然生态演替,恢复水体生物多样性,并充分利用生态系统的循环再生、自我修复等特点,实现水生态系统的良性循环。生态修复技术在城市河道治理中的应用需要注意以下问题。

1、合理配置植物种类

将植物的种类进行有效合理的配置,选择适合该河道的植物种类对生态修复技术在河道治理中有着十分重要的作用。不同的植物对土质的适应性和选择性不同,这就要求在选择植物护岸时,就必须按照河道不同的水位来进行,并结合当地的具体情况来开展。

2、建设多样性河流

通过恢复河流横、纵向连通来实现建设河流的多样性,河流形态多样可以有效减少岸坡和河床材料硬质化。进行河流横向的连通,是为了恢复和维持河流蜿蜒、曲折、多变的形态;进行纵向的连续性,即将河流建设成有护坡地基主河槽的复合断面状态。如果是在用护岸的地段,就需要采用透水岸坡防护结构,与此同时,科学的运用植物护坡和天然材料,像木桩、水葱、芦荟、柳树和乱石等,以此避免河流护岸硬质化。

3、营造生物群落多样性

利用生态系统食物链来营造生物群落的多样性,达到生态净水的目的。运用与植物净化相同的原理来进行拓展,在具体的实施上,可以在水中建立起适合微生物生长的必要环境,让其栖息于河道中,与此同时,放入鱼、虾、河蚌等此类水生动物,从而利用食物链将水生植物、微生物、藻类、水生动物构建起来,形成一个完整的食物链,达到净化水体的作用。

4、布置人工湿地

根据不同地区的河道现状,顺着河道来布置人工湿地,有利于河道水、动植物系统的恢复,对水生态修复具有十分重要的作用。在具体实施上,可以在河道适当水位线上方建设自然生态湿地小岛,并在小岛上培植一些观赏效果佳、净化效果强的植物,与此同时,在岛内布置一些天然的石头,将小岛与陆地用木桥相连,形成水陆环绕,从而达到良好的视觉景观效果。

三、结论

城市河道生态修复技术能在较短的周期内,以较少的投入有效改善城市河道水体水质,改善了水质,提高了城市河道生态环境系统的稳定性,降低了河道下游的污染负担,对改善河道流域的水环境有重大意义。探索出一条河道治理的新途径、新方法。

参考文献:

[1]李晶,周自翔.延河流域景观格局与生态水文过程分析[J].地理学报,2014,(07):933-944.

[2]李颖,王康,周祖昊.基于SWAT模型的东北水稻灌区水文及面源污染过程模拟[J].农业工程学报,2014,(07):42-53.

[3]尹振良,肖洪浪,邹松兵,陆志翔,王蔚华.祁连山黑河干流山区水文模拟研究进展[J].冰川冻土,2013,(02):438-446.

论文作者:杨建军

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/20

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