论文部分内容阅读
【摘 要】我国在城镇化和工业化的进程中取得的斐然成就值得所有国民自豪，但另一方面城镇化和工业化给河道水环境造成的不良影响也是有目共睹的。被污染的河道水环境阻碍了水资源可持续利用的发展，不利于生态城市的建设。近年来，多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中发挥了不小的作用。本文就多方位生态修复技术展开研究，介绍该技术的概念及国内外的研究现状，并探讨该技术在河道水环境治理工程中的应用。
【关键词】多方位生态修复技术;河道水环境治理工程;应用探讨
人类社会的生产生活用水大部分来自河道，河道水环境与人们的生活质量息息相关。[1]但历年来河道一直受到来自外界的污染，生活污水、工业废水和含有农药的灌溉水等有害物纷纷被排入河道，导致水体出现发绿、富营养化、剧毒化等多种变化，危及河道动植物生命，破坏河道生态环境，最终降低人们的生活质量。因此，治理河道水环境迫在眉睫，在这种情况下，多方位生态修复技术作为治理河道水环境的先进技术日益受到各方专家学者的关注。
一、多方位生态修复技术
1.多方位生态修复技术概述
多方位生态修复技术是一种多管齐下的先进的生态环境修复技术，在河道水环境治理方面，该技术秉持综合治疗、技术集成的一级统筹管理原则，主要通过外源污染控制、内源污染控制和人工模拟生态修复系统等手段完成水环境修复[2]。多方位生态修复技术有别于既往的单一的河道水环境治理举措，它的效果更好，其优势主要表现在以下几个方面：（1）它可以隔离污染源，拦截污染物，阻止其进入河道，从而减少河水中包含的氮磷等有害化学物质，使河道富營养化程度得到有效控制。（2）它可以定期清理河道中的淤泥，降低水体中污染物的浓度，减少河道内污染源。（3）它内置人工净化系统，可利用现代科技及技术设备净化水质，增强水体抗污能力。（4）它可以建立水体生态系统，为水生动植物繁衍生长营造良好环境，提高水体自净化能力，使河道景观更加优美。
2.多方位生态修复技术研究现状
河道污染问题由来已久，早在古代，动物的粪便或人类的生活污水等物质进入河道中，就会造成河道污染，但那时的污染程度并不严重。随着时代的发展，人类社会迎来了工业革命，社会工业化导致河道污染急剧恶化，据工业革命期间的报道记载：在轮船行驶的河面上飘满油污。为治理河道污染，20世纪30年代一位德国学者提出了独具创新性的生态修复法，但在当时没有广泛运用到河道治理实践中，更多是作为一种理论存在。40年后，欧洲许多国家在城市河道治理中采纳了这种生态修复的办法，且都收获了较好的成果。我国河道建设重心一直放在防洪等基础功能的完善巩固上，近些年河道污染程度加大，河道修复工作才逐渐引起人们的重视。由于河道修复工作起步较晚，理论和实践方面都还存在许多的不足，比如偏重于园林建设，而忽略了对生态全局性、植被生态、水质改善等方面的把控[3]。我国河道治理方面的学者在多方位生态修复技术治理河道水环境这一课题上还应进行更深入的研究钻探。
二、多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用
1.外源污染控制
外源污染控制，即控制来自外界的污染源，减少其对河水的污染。暴雨前期降水对河流造成的污染比生活污水更加严重，且暴雨一类的污染源与点污染源不同，其随机性、偶发性较强，不能通过控制点源的方式对暴雨污染进行防御。多方位生态修复中采用降雨原位自动膜滤系统对雨水进行工程化处理，这种系统以超低压膜过滤为技术支撑，集前处理和膜过滤两项功能于一体，可高效去除雨水中的污染物，从而达到净化河道水环境的目的。雨水通过管道网络排入河流，自动膜滤技术设备一般装置在雨水管道网络的末梢，在雨水即将进入河道的那一刻截住雨水，过滤其中的污染物后再将其排入河道，避免雨水直接排入河道带来的重大污染。对于不流经雨水管道网络的部分雨水，驳岸生态滞留系统将发挥功用，通过恢复河岸的可渗透性让雨水渗入地下，以减少雨水对河水的污染。
2.内源污染控制
外源污染排入河道后发生沉淀，淤积在河床上，造成二次污染，这种污染被称为底泥污染，是河道内部的污染源。外源污染被严密防控的情况下，河道底部淤泥中的磷氮化学物质和重金属等污染物仍有可能重新进入水体，破坏水体质量[4]。多方位生态修复中采用机械清淤技术与生物酶降解技术控制内污染源。机械清淤依据物理原理运作，能够清除河道底泥，改善水体理化性质，清淤成效显著，但成本费用较高，不能经常使用，适合于面积较小、底泥污染程度较高的河道水域。生物酶降解依据生物原理运作，在自然环境下生物酶进入河底淤泥，能够唤醒其中的微生物，通过微生物生命活动分解淤泥中可造成污染的有害物质。这种方法成本较低，波及范围广，适合使用于面积较大的、底泥污染程度较低的水域。
3.人工模拟生态修复系统
生态系统中包含三个主要角色：生产者、消费者、分解者，他们共同构成生态系统的整体，要想修复河道生态，实现水环境的净化治理，只通过单个物种或单个生态系统角色是无法完成这项任务的[5]。为攻克这一难题，学者研发出了人工模拟生态修复系统，即通过人工技术依照自然生态系统中包含的各元素仿照一个生态系统，在其中布置植物、动物和微生物，利用他们在自然界中承担的功能修复河道生态环境。这项技术的应用成果能实现经济效益、环境效益和生态效益的三效合一，对于河道水环境修复有重大意义，正被广泛应用于各地河道水环境治理工程中。
（1）生态草
生态草技术在西方国家普及度较高，它依靠生物膜载体高新技术在模拟的生物膜中加入土著菌群，以此发挥净化水体的功能。依据生态草性质的不同，该技术可细分为细绳状生态填料法和仿生学生态草法等多种方式。在科技进步的推动下，新型生态草材料不断涌现，新材料具备更强大的菌群承载能力，净化水体的功能得到强化。不同的菌种分别有各自适用的水质环境，因此针对不同程度的水质污染可以对症选择菌群种类，优化净水效果。
（2）人工浮岛
人工浮岛即人工打造的水中岛屿，可供动植物生长栖息，它可以净化水体、美化河道景观、保护河岸。在水位波动大或波浪威力大的水域，岸边的水生植物带由于受到水波的冲击难以存活，渐渐地这个植物带就会消失，自然河岸直接暴露于河水侵蚀之下，河道生态因此失去平衡。人工浮岛的设置缓解了水的波动情况，促进岸边植物带的复生，从而保护河岸。同时人工浮岛中的植物是严格按照自然规律筛选种植的净水绿植，植物根部扎入水中吸收氮磷等有机物作为自身生长的养料，降低了水中氮磷的含量，抑制了水体的富营养化，从而实现了水体净化。这种技术符合绿色生态理念，实施起来较为简便，净化效果好且没有副作用，但缺点在于只能处理水域中的有机污染物。
三、结束语
河道水环境是生态环境的重要组成部分，河道生态环境受损可能引发自然生态界的蝴蝶效应，同时也不利于建设生态城市，而这两者最终都会影响人类的生活质量。为贯彻落实科学发展观，建设环境友好型社会，河道水环境治理已成为水环境治理中的一个重点工程。多方位生态修复技术可以有效净化河道水体，恢复河道生态系统平衡。利用多方位生态修复技术治理受损河道水环境，还河道一片清澈澄明，这是自然的要求，也是人类生存发展的要求。
参考文献：
[1]秦伯强，朱广伟，杨宏伟，et al.新方法、新理论为太湖环境治理和生态修复提供科技支撑[J].中国科学院院刊，2017，32（6）：654-660.
[2]刘兵，张兰英.河道水环境治理工程中多方位生态修复技术的应用[J].化工设计通讯，2018，44（4）：198-198.
（作者单位：南宁市环境保护科学研究所）
【关键词】多方位生态修复技术;河道水环境治理工程;应用探讨
人类社会的生产生活用水大部分来自河道，河道水环境与人们的生活质量息息相关。[1]但历年来河道一直受到来自外界的污染，生活污水、工业废水和含有农药的灌溉水等有害物纷纷被排入河道，导致水体出现发绿、富营养化、剧毒化等多种变化，危及河道动植物生命，破坏河道生态环境，最终降低人们的生活质量。因此，治理河道水环境迫在眉睫，在这种情况下，多方位生态修复技术作为治理河道水环境的先进技术日益受到各方专家学者的关注。
一、多方位生态修复技术
1.多方位生态修复技术概述
多方位生态修复技术是一种多管齐下的先进的生态环境修复技术，在河道水环境治理方面，该技术秉持综合治疗、技术集成的一级统筹管理原则，主要通过外源污染控制、内源污染控制和人工模拟生态修复系统等手段完成水环境修复[2]。多方位生态修复技术有别于既往的单一的河道水环境治理举措，它的效果更好，其优势主要表现在以下几个方面：（1）它可以隔离污染源，拦截污染物，阻止其进入河道，从而减少河水中包含的氮磷等有害化学物质，使河道富營养化程度得到有效控制。（2）它可以定期清理河道中的淤泥，降低水体中污染物的浓度，减少河道内污染源。（3）它内置人工净化系统，可利用现代科技及技术设备净化水质，增强水体抗污能力。（4）它可以建立水体生态系统，为水生动植物繁衍生长营造良好环境，提高水体自净化能力，使河道景观更加优美。
2.多方位生态修复技术研究现状
河道污染问题由来已久，早在古代，动物的粪便或人类的生活污水等物质进入河道中，就会造成河道污染，但那时的污染程度并不严重。随着时代的发展，人类社会迎来了工业革命，社会工业化导致河道污染急剧恶化，据工业革命期间的报道记载：在轮船行驶的河面上飘满油污。为治理河道污染，20世纪30年代一位德国学者提出了独具创新性的生态修复法，但在当时没有广泛运用到河道治理实践中，更多是作为一种理论存在。40年后，欧洲许多国家在城市河道治理中采纳了这种生态修复的办法，且都收获了较好的成果。我国河道建设重心一直放在防洪等基础功能的完善巩固上，近些年河道污染程度加大，河道修复工作才逐渐引起人们的重视。由于河道修复工作起步较晚，理论和实践方面都还存在许多的不足，比如偏重于园林建设，而忽略了对生态全局性、植被生态、水质改善等方面的把控[3]。我国河道治理方面的学者在多方位生态修复技术治理河道水环境这一课题上还应进行更深入的研究钻探。
二、多方位生态修复技术在河道水环境治理工程中的应用
1.外源污染控制
外源污染控制，即控制来自外界的污染源，减少其对河水的污染。暴雨前期降水对河流造成的污染比生活污水更加严重，且暴雨一类的污染源与点污染源不同，其随机性、偶发性较强，不能通过控制点源的方式对暴雨污染进行防御。多方位生态修复中采用降雨原位自动膜滤系统对雨水进行工程化处理，这种系统以超低压膜过滤为技术支撑，集前处理和膜过滤两项功能于一体，可高效去除雨水中的污染物，从而达到净化河道水环境的目的。雨水通过管道网络排入河流，自动膜滤技术设备一般装置在雨水管道网络的末梢，在雨水即将进入河道的那一刻截住雨水，过滤其中的污染物后再将其排入河道，避免雨水直接排入河道带来的重大污染。对于不流经雨水管道网络的部分雨水，驳岸生态滞留系统将发挥功用，通过恢复河岸的可渗透性让雨水渗入地下，以减少雨水对河水的污染。
2.内源污染控制
外源污染排入河道后发生沉淀，淤积在河床上，造成二次污染，这种污染被称为底泥污染，是河道内部的污染源。外源污染被严密防控的情况下，河道底部淤泥中的磷氮化学物质和重金属等污染物仍有可能重新进入水体，破坏水体质量[4]。多方位生态修复中采用机械清淤技术与生物酶降解技术控制内污染源。机械清淤依据物理原理运作，能够清除河道底泥，改善水体理化性质，清淤成效显著，但成本费用较高，不能经常使用，适合于面积较小、底泥污染程度较高的河道水域。生物酶降解依据生物原理运作，在自然环境下生物酶进入河底淤泥，能够唤醒其中的微生物，通过微生物生命活动分解淤泥中可造成污染的有害物质。这种方法成本较低，波及范围广，适合使用于面积较大的、底泥污染程度较低的水域。
3.人工模拟生态修复系统
生态系统中包含三个主要角色：生产者、消费者、分解者，他们共同构成生态系统的整体，要想修复河道生态，实现水环境的净化治理，只通过单个物种或单个生态系统角色是无法完成这项任务的[5]。为攻克这一难题，学者研发出了人工模拟生态修复系统，即通过人工技术依照自然生态系统中包含的各元素仿照一个生态系统，在其中布置植物、动物和微生物，利用他们在自然界中承担的功能修复河道生态环境。这项技术的应用成果能实现经济效益、环境效益和生态效益的三效合一，对于河道水环境修复有重大意义，正被广泛应用于各地河道水环境治理工程中。
（1）生态草
生态草技术在西方国家普及度较高，它依靠生物膜载体高新技术在模拟的生物膜中加入土著菌群，以此发挥净化水体的功能。依据生态草性质的不同，该技术可细分为细绳状生态填料法和仿生学生态草法等多种方式。在科技进步的推动下，新型生态草材料不断涌现，新材料具备更强大的菌群承载能力，净化水体的功能得到强化。不同的菌种分别有各自适用的水质环境，因此针对不同程度的水质污染可以对症选择菌群种类，优化净水效果。
（2）人工浮岛
人工浮岛即人工打造的水中岛屿，可供动植物生长栖息，它可以净化水体、美化河道景观、保护河岸。在水位波动大或波浪威力大的水域，岸边的水生植物带由于受到水波的冲击难以存活，渐渐地这个植物带就会消失，自然河岸直接暴露于河水侵蚀之下，河道生态因此失去平衡。人工浮岛的设置缓解了水的波动情况，促进岸边植物带的复生，从而保护河岸。同时人工浮岛中的植物是严格按照自然规律筛选种植的净水绿植，植物根部扎入水中吸收氮磷等有机物作为自身生长的养料，降低了水中氮磷的含量，抑制了水体的富营养化，从而实现了水体净化。这种技术符合绿色生态理念，实施起来较为简便，净化效果好且没有副作用，但缺点在于只能处理水域中的有机污染物。
三、结束语
河道水环境是生态环境的重要组成部分，河道生态环境受损可能引发自然生态界的蝴蝶效应，同时也不利于建设生态城市，而这两者最终都会影响人类的生活质量。为贯彻落实科学发展观，建设环境友好型社会，河道水环境治理已成为水环境治理中的一个重点工程。多方位生态修复技术可以有效净化河道水体，恢复河道生态系统平衡。利用多方位生态修复技术治理受损河道水环境，还河道一片清澈澄明，这是自然的要求，也是人类生存发展的要求。
参考文献：
[1]秦伯强，朱广伟，杨宏伟，et al.新方法、新理论为太湖环境治理和生态修复提供科技支撑[J].中国科学院院刊，2017，32（6）：654-660.
[2]刘兵，张兰英.河道水环境治理工程中多方位生态修复技术的应用[J].化工设计通讯，2018，44（4）：198-198.
（作者单位：南宁市环境保护科学研究所）