水生态修复在河道治理中的应用探究

辽宁省环保集团科源环境技术有限公司 徐睿枫，赵曦，孙博，李晓谦

河道具有航运、供水、发电等多种经济功能，而且是生态系统中的重要一环，而且河道生态环境的好坏与人类社会的发展有着密不可分的联系。随着城市化的发展，河道生态环境遭到了严重的破坏，人们对河道治理的工作也越来越重视，单凭借治理污染的手段已无法实现河道的修复。因此，当务之急就是进行改善河道生态。

一、水生态修复的含义

伴随着我国城镇化建设的加快，对周边生态环境产生了较为严重的负面影响。由于很多地区的给排水管网逐渐老化，污水处理排放等基础设施较为落后，以导致大量的生活污水和工业废水流入了地区周边的河道当中，促使生态环境质量急剧下降。再加之缺乏完善的管理手段，河道底部的积淤情况比较严重，水体自净能力严重下降，河道内部的生态系统受到极大的影响。整治河道生态环境，已成了当前不可忽视的问题。

一个健康完整的水生态系统，其中需要具备着比较丰富的水生动植物和完整的水生物群落，同时也要拥有一定数量的微生物。而水生态修复技术是指利用原有的水生植物和微生物，对水体污染物进行转化，重新塑造一个健康的水生生态系统，并且实现整体协调、自我调整的良性循环。

污染水体的因素不同，可利用水生态修复技术去选择最具有针对性的修复措施。首先，可进行优化水生植物种类，提升水生态环境中生物的多样性，但是所选植物不能单一化，而需要多种植物相辅相成，确保其良好生长，才可以实现水体净化；其次，可以布置人工湿地，合理的引进水生动物，在实现良好生态效益的同时还能带来一定的经济效益；最后，污染源必须要从源头上进行控制，能在一定程度上降低水体能耗[1]。

二、水生态修复技术的原理

水生态修复技术主要依靠的是生物学的原理，并将水生动植物和微生物等进行合理的科学配置，通过转化、降解、吸收、分解等一系列步骤使原本受到污染的水体得到净化，增强河道本身的自净能力，进而达到实现河道生态修复的目标。具有投资少，效益高，对环境影响小等诸多优点。

在进行水生态修复的时候，需要注意以下几点：第一，在配置相关水生植物的时候，要充分考虑到所选植物的特性，根据不同的水位应该要配置不同的植物，否则会影响到整体的整治效果；第二，要建立多样性的河道，横向与纵向互相连通，可起到有效保护坡地，以避免河道护岸硬质化的效果；第三，营造水生生物群落的多样化，为微生物创设出一个较为良好的生存环境，再放入鱼、虾、贝类等其他水生生物，构建出一个合理完整的生态食物链；第四，各地的政府对此也要加大扶植力度，给予一定的相关政策和资金上的支持，积极鼓励开展水生态修复工作的进行，共同打造出一个良好的生态环境；第五，在进行水生态修复的过程中，应该要因地制宜，根据当地所处的实际情况以及污染源的分布特征，再结合相应的修复技术手段才可以有效地实施，最终以实现对水生态环境的修复[2]。

三、水生态修复技术的方式

（一）植物修复技术

利用水生植物本身进行水生态修复是一种所需周期时间长，但效果相对比较好的处理方式。水生植物通过自身，可对受污染水体实现吸收、沉淀、降解、代谢等多种功能，其往往和水中的微生物互相联合，进而达到净化水体的效果。在进行水体净化的时候，也能在一定程度上促进水生植物自身的生长需求。

利用水生植物进行对污染水体的净化，还有以下几个好处：第一，对于水体环境中存在的一些有机化学物质，水生植物可以加速分解过程，并且能将其转化为氧气、二氧化碳等，对于水中过剩的营养物质也能进行吸收；第二，为生态水域系统构建出了多样化的生态环境，能够为鱼类、贝类、部分水生虫类等提供一个较为良好的栖息环境，让水域生态系统的稳定性得以增强；第三，针对河道内的浮游藻类，水生植物可以与它们形成一种互相竞争的关系，夺去浮游藻类存活所需要的氧气和一些营养物质。对于一些生命力比较旺盛的水生植物来说，例如香蒲，金鱼藻等，它们对于抑制水环境当中的浮游藻类生长，可以起到很显著的效果，不过需要注意一下外来物质入侵的问题，避免对原有的水生态系统造成破坏。

（二）曝气复氧技术

反应水体污染程度的一个重要指标就是河水中溶解氧的含量，当水中的溶解氧含量过低，会使水生态系统的平衡遭到破坏，水中有机物的分解就变成了无氧分解，水质也会逐渐恶化，甚至出现发黑发臭的情况。河同时水中溶解氧的主要来源是依靠大气复氧，也叫作天然曝气，但是天然曝气的效果对于河道生态治理并不是很理想。因此针对这种水质比较恶劣的水体，可采用人工曝气复氧的技术手段进行治理。在水体当中增加空气和氧气含量，增强水体中微生物的含量，促进上下层水体的混合，可以有效去除水体中的污染物，进而改善水体质量。在对河道进行水生态修复时，要对水体内增加曝气设备，来检测河水中的溶氧度。将曝气设备安装在河道的中间位置，增设大量的曝气管道。及时查看水体中的溶解氧含量是否有所增加。

河道曝气复氧一般采用固定式充氧站和移动式充气平台两种形式。固定式充氧站需要在河段上安装固定装置，采用不同的曝气形式。当该段河段有航运需求或者观赏需求时，可以采用鼓风曝气或者纯氧曝气的形式，通过管道将空气或氧气导入进河底的曝气扩散系统，增加水中溶解氧的含量，满足了水体的需氧要求。而当河段没有航运要求或观赏要求，可采用机械曝气，将曝气设备直接安装在河道中进行曝气。移动式充氧平台一般采用曝气船的形式，曝气船的使用不会影响到航运功能，可以根据水体的修复进度随时调整，运行方式更加机动灵活。

（三）生态浮床技术

生态浮床，也称作人工浮床。它是利用生态工程学的原理，主要结合无土栽培技术，将高分子材料作为浮床的载体，以人工的形式构建出一个去除水污染物的小型生态系统，可以水体中的污染物进行有效去除，例如氮、磷等，降低水体COD，从而实现修复净化，也有助于美化周边环境。

生态浮床的技术原理主要有以下几点：第一，利用根系发达的水生植物。因其表面积较大，可以直接将氮、磷和其他的有机污染物进行吸收，再利用植物本身的光合作用，通过自身根系向水中释放氧气，提高水中的溶氧量，加速污染净化的进程；第二，在将水中的污染物吸收之后，也可以利用植物本身具有的新陈代谢功能实现水域净化；第三，人工浮床所选择的植物。在其根系中会附带一定量的脱氮除磷微生物，这类微生物对水体净化起到的效果也很显著；第四，人工浮床中的植物具有遮蔽功能，能够很好地抑制污水中的藻类繁殖，对水体起到净化效果。此外，还能为鸟类和水生动植物、浮游生物提供一个比较良好地栖息环境，增强生物多样性，完善生态系统。

但是，人工浮床在进行水生态修复的时候，也会受到一些外在因素限制。在自然环境下，人工浮床的净化效果会受到温度的影响，随着温度不断升高，对水中总氮量去除率影响较大。水温在30℃左右时，氮量去除率可以达到44%左右；水温达到35℃左右时，氮量去除率反而有所下降，约为38%左右。

（四）生物膜修复技术

生物膜修复技术是指将水中原有的微生物聚集成膜状，再对水中的污染物进行吸收和氧化降解的过程，从而实现水体净化。水中的微生物可依赖水生植物生存，进而为水中微生物营造出更适合其生活的环境，提高水中微生物的活性。在采用生物膜修复技术的时候，不能只在水体中添加微生物菌剂或者生物促进剂，二者都有着很大的局限性，对于污染情况较为严重的水域，难以起到净化的作用，而且容易导致水中原有动植物的死亡。

生物膜修复技术最大的特点就是受水体限制因素小，且技术相对成熟，已经得到了较为广泛的应用。目前采取使用的生物膜修复技术主要包括生物膜反应器和组合式浮床等。利用生物膜反应器修复污染水体，主要是将一些比较适用于在污染水体中挂膜的材料充当生物载体，再把已经被污染的水体抽入到生物反应器当中。当受污染的水体在通过生物膜时，会与在生物膜上聚集的微生物产生反应，再将反应器中已经得到净化的水体重新稀释回去，对地表中的水体进行分区域净化。组合式浮床对传统的生物浮床进行了改良优化，集成滤料吸附的净化基质。不仅能提高浮床中蕴含的微生物量，更加有利于提高浮床的生物链结构，在实用性和美观性等方面均得到了非常的提升[3]。

四、总结

总而言之，人类社会的发展不能以破坏环境为代价，进行水生态修复工作已然迫在眉睫。而有效使用水生态修复技术进行河道治理，对于水生态环境的改善尤为重要。应采取最科学合理的技术手段进行整治，从而提高水环境的质量，以此促进水资源的可持续发展。

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水生态是指环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。生命起源于水中，水又是一切生物的重要组分。生物体不断地与环境进行水分交换，环境中水的质（盐度）和量是决定生物分布、种的组成和数量，以及生活方式的重要因素。

环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。生命起源于水中，水又是一切生物的重要组分。生物体内必须保持足够的水分：在细胞水平要保证生化过程的顺利进行，在整体水平要保证体内物质循环的正常运转。生物体不断地与环境进行水分交换，环境中水的质（盐度）和量是决定生物分布、种的组成和数量以及生活方式的重要因素。