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        生态修复技术在水环境治理的应用

        摘要:本文以河道水环境治理工程为研究对象,通过对多方位生态修复技术的应用研究,说明理论技术条件与实践技术措施的结合可行性。同时,通过理论内容的概述分析,引出多方位生态修复技术的实践内容,并结合具体操作案例,总结了其技术应用的执行措施,以期为相关技术研究提供参考材料。

        关键词:生态修复;河道;水环境治理;污染物

        1多方位生态修复技术概述

        1.1理论核心原则

        多方位生态修复技术是指综合应用多项河道修复技术理论,在形成综合化治理体系的同时,建立完整的统筹管理机制。在河道污染治理的过程中,要降低外源污染,控制内源污染,构建人工净化体系,增强水体自净功能,保证整体技术的执行效果。多方位生态修复技术可以形成综合技术体系,在整合多污染管理系统的过程中,可以对外污染源进行拦截,并对水体中的现有污染物进行原位清理。另外,多方位生态修复技术可以提高水系统的自主清理能力,增强河道污染物容纳能力,使得整体水系统可凭借更高的持有量,完成环境保护工作,并为水系统的自净创造更大的技术空间,保证整体技术体系的管理效果[1]。

        1.2技术特征优势

        单一河道污染治理技术可通过独立的技术内容,为污染治理提供具体的技术支撑,但综合效果明显不佳。多方位生态修复技术有效地补充了其缺陷,可以保证技术的整体合理性,表现出明显的特征。一是在污染源头的治理中,多方位生态修复技术可以有效降低外源污染物对河道的侵入污染,并降低河道内的氮磷含量,控制化学有害物的危害。二是河道定期进行淤积清理,可以消除水环境中的污染物,控制水环境的污染物水平,保障其周期性净化能力。三是应用现代水体净化系统,能够快速清除水体中的污染物,改善河道水体环境,同时多方位修复技术能强化河道的抗污染能力。四是通过综合化的技术体系,形成独立的水体生态系统,美化环境,构建生态景观。

        2生态修复技术组成内容

        2.1外源污染

        降雨原位自动膜滤波系统是一种雨水工程处理技术,能够防治外源污染,有效处理雨水,通过使用超低压过滤膜,过滤和除去雨水中的污染物。系统采用的过滤膜为折叠膜,在确保过水能力的基础上,可以有效过滤污染物。系统还设有蓄水池,从而实现对水体的过滤,雨季可以对滤芯进行自动反清洗,有效减少污染物的沉积量,延长滤芯的使用年限。同时,该系统将雨水管网安装在河道末端,以便控制水中的污染物。过滤后的水被排入管网中,避免出水对河道造成污染[2]。

        2.2内源污染

        如果没有及时处理外来污染物,积累时间过长,它会与河底淤泥结合,最终形成污泥,可以说,这类污泥是河道的重要污染源,会对城市河道造成极为严重的污染。这种底泥处理难度较高,其中含有的一些化学元素会在条件允许的情况下进入上层水源,容易对水体造成二次污染。目前,针对这类污染,最常用的方法为机械清淤技术和淤泥生物酶降解技术,二者具有处理速度快、效率高和可持续性的特点。机械清淤技术与淤泥生物酶降解技术都具有较强的清淤能力,但前者成本较高,故适用于高污染地区。淤泥生物酶降解技术可以对河道底部的微生物进行处理,适用于污染程度不严重且污染范围较大的区域。

        2.3人工净化

        当河道环境受到外界污染物影响后,其自身的生态平衡就会遭到破坏,难以通过自净作用消除污染物。在这种情况下,污染物的淤积量不会减少,反而越来越多。此时,就需要外界污染治理手段的介入,以清理水环境中的污染物。人工净化技术的应用,可以保证整体技术的执行效果,从而达到优化水环境的管理目标。例如,当前科技条件下,微米级、亚微米级的氧化气泡都可以在水环境净化中起到积极作用,控制氮磷含量与重金属含量,从而保证水体平衡状态。

        3河道水环境治理项目实践分析

        3.1区域水环境治理条件

        在区域水环境治理过程中,首先要了解治理工程范围内的水环境基础状况。例如,河池市宜州区水环境治理工程的流域面积为41km2,长度跨越为17km,水体深度在15~22m。从目前的水环境状况来看,水体的透明度较低,局部已经出现发黑、发臭的现象,污染较为严重,水体生态系统受到较为严重的破坏。在制定生态修复方案前,首先对水体生态情况进行取样分析。从分析结果来看,水体中COD、NH3-N和TP等有害物质浓度均较高,其中,COD含量为325mg/L,NH3-N含量为12.6mg/L,TP含量为1.2mg/L,严重超出V类水质标准,说明水体中污染物含量严重超标。针对这种情况,只有采用多方位生态修复技术,才能实现对区域水环境的综合治理,从而改善水体质量,降低对周围环境的影响。在类似的区域水环境治理工程中,人们要重视治理工程水环境基础条件调查,采用多种水环境监测和取样分析方法,准确了解水体污染程度和主要污染物类型,从而为水环境治理方案的制定提供依据。在水环境调查工作中,人们要分析上下游河道可能引发的污染问题,全面掌握治理工程范围内的污染源,确保工程治理措施的全面性。因此,在实际工程开展过程中,要注意搜集历史水环境监测数据,结合工程调查结果,尽可能提高治理方案设计的合理性[3]。

        3.2河道水治理措施

        河道治理期间,需要对河道上游进行截流处理。其间可以利用土工膜、聚酯纤维膜对水体进行导流布置,即在距离河岸5m的位置设置隔膜。其中,隔膜的内层属于土工膜,外层则属于聚酯纤维膜。在这一前提下,可以利用导流技术,将污水排入下游,降低上游区域的污染程度。在多年的发展中,河道上游汇集大量未经处理的污水,水质受到污染,河底的淤泥也越积越多。对此,可以将大量生物酶投放在河道中,尽可能提高河底微生物的活性,使其能够吸附更多的淤泥,解决河道的水源恶臭问题。除此之外,还可以将大量水生动植物投入河道中,最大程度地调整水生动植物的空间,确保其具有较高的存活率,有效提高水生态系统的功能。实际上,确保水生动植物的存活率,可以为河道水环境治理奠定坚实的基础。因此,上游需要设置超微净化设备,从而实现对水环境的循环净化。该设备净水处理量为100m3/h,效果优异。其不仅可以改善河道水质,还能够为水生动植物营造良好的生态环境,实现水环境系统建设的目标。长此以往,河道水环境可以形成良性循环,改变以往河道的污染局面,降低TP、NH3-N、COD等物质的浓度,增强水资源的自净能力。

        3.3生态修复技术综合应用

        以某河道为例,该河道水体深度为15~22m,水体透明度比较低,污染现象严重,局部位置已经出现发黑发臭的问题。研究人员对水体取样后,分析水体中的各项有害物质,为改善水环境,降低污染物含量,采用生态修复技术体系下的综合治理模式。人们对上游河道进行外源截留处理,应用聚酯纤维膜与土工膜进行水体隔膜导流,以降低上游区域非溶解性污染物的排入量。将生态修复技术与人工净化技术相结合,可避免水环境持续受外界污染物的影响。人工净化可以提升河道的防污能力,气液界面应用超高压气水混合技术,可以得到微米级氧化气泡,从而降低水体中的氮磷含量,降低污染物浓度,提升水体溶氧量,提高水体透光能力。另外,可以将生态修复技术与水体自净功能相结合,利用水生植物与水生动物来构建自然生态链,通过降解与转移使水中污染物减少,并与水中生物达到平衡,最终实现水体净化效果。常见的水生植物群落主要有挺水植物、沉水植物与浮叶植物群落,挺水植物与浮叶植物能够保持水质平衡,强化水环境的生态美观作用,沉水植物可以提升水体生态修复能力。因此,可以在河道浅水区域种植绿矮型水下草皮,在中部区域种植常绿型水下森林,以此提高水体修复效果。

        4结论

        通过研究现有河道体系的治理措施,人们可以构建完整的生态化管理体系,保证生态建设效果,最终实现河道水环境治理的长效化。超微净化设备的应用,可以为河道水生环境创建更加和谐的生态空间,为河道治理技术开发提供基础性的动力条件。

        参考文献

        1李传扬,樊艳霞,赵江,等.流域水环境综合治理集成技术应用研究[J].中国市政工程,2019,(1):43-46.

        2简向阳,冯承婷,甘美娜,等.华南几种草本植物的水质净化能力研究[J].华北水利水电大学学报(自然科学版),2018,39(4):61-66.

        3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.

        作者:左文武 单位:中国轻工业广州工程有限公司

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