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水体生态修复技术要点及其在河道整治工程中的应用

2022-03-27仇佳音

科学与生活 2022年2期
关键词:修复技术

仇佳音

摘要:本文的主旨为深入探究水体生态修复技术要点及其在河道整治工程中的应用,以期能够弥补传统河道整治工程中的不足,对已经被破坏的河道生态环境进行修复。以文献探究为理论基础,通过本文分析可知,应从河道整治的前期工程、布置水体生态修复系统、构建水体生态系统等几方面入手,有助于提升水体生态修复技术在河道整治工程中的有效性。

关键词:水体生态;修复技术;河道整治工程;

一、水体生态修复技术要点

(一)水体生态修复技术应遵守的原则

首先,地域性原则。水体受污染的因素受不同区域的生态环境所影响,因此,在修复受污染水体的生态环境时,必须要充分遵守水体生态的地域性原则。在河道整治工程中,制定适合当地河道的生物修复方案,有助于恢复当地河道的生物群落以及环境条件等生态系统,或者构建新型的生态系统[1]。其次,生态性的原则。充分尊重生态学原理与自然规律,如生态演替、生态位以及食物链等,从而在对河道的生态系统进行恢复、重建或者改建的过程中,能够依照生态学原理,采用科学合理的生态修复策略[2]。最后,可行性原则。如有关部门的经济条件是否可行、能否满足社会效益需求以及水体生态修复技术能否满足河道整治需求等,综合考虑,才能确保水体生态修复技术的切实可行,进而将河道整治方案落到实处[3]。

(二)水体生态修复技术要点

现阶段,我国对水体生态修复技术已经进行了大量的试验研究,且获得了一定的理论依据与试验参数,但在实际运行方面,尚且缺乏足够的经验,需要对水体生态修复技术的要点进行严格把控,以提高水体生态修复技术的有效性。首先,针对生态浮岛技术。在应用生态浮岛技术时,通常采用的材料为泡沫板、塑料块等,这些材料的抗风浪性能力不足,且不够牢固,缺乏一定的耐腐蚀性。因此,如何研发质地轻便但牢固性强,且抗腐蚀能力强的新型浮岛材料,是生态浮岛技术的应用要点。其次,水生动物是水体生态修复技术的重要构成部分,能够起到净化水生态系统的作用。但在投放水生动物时,应充分考虑河道水体中的生物种群关系,避免因盲目投放而破坏水体食物链,进而影响水体生态系统的运行与发展。最后,虽然投放微生物来修复水体已经被广泛应用于水体生态修复技术中,但由于微生物本身会随着环境的变化而产生变异,因此有一定的不稳定性。在投放微生物时,应重视对微生物的筛选与驯化。

二、水体生态修复技术在河道整治工程中的应用策略

(一)河道整治的前期工程

首先,河道除杂作业。河道除杂作业的主要内容是清理掉或者转移掉河道中的各种鱼类、杂草以及垃圾等。河道除杂作业的主要作用是对河道中的有害垃圾与物种进行全面清除,从而为河道营造良好的生态环境。

其次,基地改良作业。基地改良作业的主要内容是结合河道的实际情况,将河道内的底泥进行消毒处理,同时,还要将这些底泥进行活性淤泥化,以达到杀灭病原体的目的,如福寿螺剂。具体措施为利用石灰乳改善河道底质酸碱度、利用多元化的有益微生物菌种对河道底质进行活化等。其中,多种有益微生物菌种可由相关的技术工程进行培育与调配,一般可分为两类:一类是光合细菌、有益芽孢杆菌以及有益放线菌等混合系统微生物群体,能够分解河道中的含碳有机物、含硫物质以及含磷物质等;另一类是反硝化细菌与氨氧化细菌的混合系统微生物群体,能够分解河道中的尿素、氨基酸、氨氮、尿酸以及硝态氮等。

(二)布置水体生态修复系统

首先,布置水体生态修复预处理系统。由于河道上游经常会出现污水排入的情况,因此,为了降低污水排入对河道整治工程带来的影响,应利用生态浮岛技术联合挂膜共同构建生态浮岛型预处理挂膜系统。

其次,布置水体生态修复水循环系统。在生态修复工程过程中,利用强力微曝气除了能够帮助河道复氧,还有助于提升河道的氧化还原电位,减少河道中的耗氧物质,进而使河道自身的净化功能得以强化,提升河道对污染物的荷载能力,有利于加快河道生态恢复的进程,为河道的生态修复提供可靠保障。在水体生态修复技术中,曝气增氧系统是重要的组成部分,能够为河道中的微生物提供激活、繁殖以及挂靠等生存条件。曝气增氧系统的主要工作原理是为河道提供充足的溶解氧,从而修复河道中被破坏的生物链,并结合实际情况使河道的生态系统更加健全。此外,曝气增氧系统的功能还包括降低河道底泥营养盐的释放、清除河道有害气体以及改善河道环境等,更利于水生动物的存活[4]。

(三)构建水体生态系统

首先,投放沉水植物。植株大部分或者全部沉没于水下的植物被称作沉水植物。沉水植物能够为水体生物的多样化奠定基础,因此,恢复沉水植物已经成为了水体生态修复的重要一环。此外,由投放沉水植物所形成的环境效应,能够为改善河道环境以及维护河道生态系统的稳定提供可靠参考。

沉水植物主要從五个方面入手对水质进行净化:第一,沉水植物能够吸收河道中导致水污染的氮元素、磷元素以及重金属;第二,沉水植物的体表上通常会附着一些微生物,这些微生物能够自行建立生物膜体系,对河道水质能够起到净化作用;第三,沉水植物在生态位竞争过程中有生物因子释放出来,这些生物因子对藻类生物的生长能够起到抑制作用;第四,沉水植物在光合作用的影响下能够产生杀灭有害菌的次生氧;第五,沉水植物在强光合作用的影响下,可以将河道中的有机絮转变为凝体状态,从而通过气浮作用将这些有机絮凝体进行氧化分解,有助于降低河道中的生化需氧量与化学需氧量。

其次,投放食藻虫。在构建水体生态系统的初级阶段,也就是投放沉水植物后,需要通过投放食藻虫来对河道中的蓝绿藻进行控制,以便使水体的透明度增加,有助于光合作用功能的更好发挥。食藻虫除了能够摄食蓝绿藻,还可以将河道中的有害细菌、腐泄以及悬浮物一同摄食,并分泌出有助于沉水植物生长的营养物质,有利于加快水体生态系统的构建进程[5]。

最后,投放水生动物。鱼虾类、滤食性浮游动物以及底栖动物都属于水生动物,其中,滤食性浮游动物主要起到控制蓝绿藻的作用,有助于河道水质的净化。在构建水体生态系统的过程中投放水生动物,并不是为了提高观赏效果,也不是为了提升鱼的产量,而是需要达到帮助河道净化水质的目的。因此,需要根据河道的实际情况对水生动物的物种、数量、生活习性、个体大小、雌雄比例、食性、投放顺序以及投放季节进行合理控制[5]。

总结:

通过本文的分析与研究,在河道整治工程中应用水体生态修复技术,有助于改善河道水质,营造良好的河道环境。基于此,本文提出了几点相应的应用策略:河道整治的前期工程、布置水体生态修复系统、构建水体生态系统等。文中所提的几点应用策略,对于推动河道整治工程的进一步发展,具有积极的促进意义。

参考文献:

[1] 苗伟波, 邹剑, 刘国庆,等. 多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用[J]. 水电能源科学, 2016, 34(7):4.

[2] 钱伟, 王丽俊. 水体生态修复技术在河道整治工程中的应用研究[J]. 科技创新导报, 2021, 18(6):3.

[3] 钟佳芸. 水体生态修复技术在河道整治工程中的运用[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(023):3130.

[4] 王红雪, 王凯. 水生态修复技术在河道治理中的应用与研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(014):5181-5181.

[5] 王睿, 谭映宇, 王震,等. 水生态修复技术在城市河道污染治理工程中的应用[J]. 环境与可持续发展, 2020, 45(3):5.

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