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【摘要】水生態修復是一項系統性工程，主要有生態浮床、底質改良、河道緩沖帶、礫間接觸氧化工程、人工濕地五項基本處理工藝，在設計水生態修復方案前首先掌握這些基本工藝的原理、步驟及優缺點，然后根據技術可行性、治理周期、土地規劃用途和處理經濟性等多種限制因素篩選基本處理工藝，按照“一河一策”的治理思路，結合流域的具體污染狀況、技術可行性和工程實施難度來確定具體技術方案。
【關鍵詞】水生態修復；生態系統；基本處理工藝
1引言
水生態修復是在黑臭水體治理完成基礎上進行的生態系統的恢復，主要為水質和自然水文過程的改善，水域形態及地貌特征等生物棲息地的恢復和改善，生物群落多樣性恢復。主要從兩個方面入手：河道緩沖帶修復，結合沿河生態景觀打造進行，并綜合考慮沿河面源污染的隔離和削減；濕地修復，通過不同類型的濕地，有效削減入河污染物，實現水環境的進一步提升，保障河流水質目標，并從生物系統角度出發，構建水體內各類生物需要的能量、營養和食物鏈結構[1]。
2基本處理工藝
2.1生態浮床
生態浮床是按照生態系統學的原理，選取環境友好型的材料在水中搭建水生植物培養和成長的環境，集合生物動力學及無土栽培，把陸生或者高等水生植物，用高分子組成材料等作為載體，在受污染的水體中進行種植。生態浮床的功能主要體現在四個方面：凈化水體；提供鳥類休憩和魚類產卵的場所；減少風浪，保護水域堤岸；美化水域景觀。
2.2底質改良
河道底質改良是指通過添加具有物理活性、化學活性或者生物活性的藥品，降低河涌水系中影響水生動植物生長繁殖的有害物質(如氨氮、亞硝酸鹽、硫化物、懸浮物等)的量，從而使水體更適合生物生境構建的需要。底質改良也是緩解目前清淤后二次污染的有效途徑之一。河道底質改良一般通過清淤和使用改良劑覆蓋來實現，在河道使用水質底質改良劑，既可以為水生動植物創造良好的生存環境，降低疾病的發病率，促進魚類和水生植物的生長，提高生態環境質量，增加河涌生態景觀效益。
2.3河道緩沖帶
河道緩沖帶是為保持河道生態環境健康而劃定的，指河道陸域側岸坡邊線以外由樹木(喬、灌木)及其他植被組成的水生生態與陸地生態系統之間的過渡區域，范圍是具有一定的寬度，為各種陸生生物在河道附近生態環境系統中提供棲息地，為河道提供主要的物質和能量，具有防止排放廢水、地下和地表徑流等引來的沉淀物、有機物質、養分、殺蟲劑以及其他污染物流入河道的功能，直接影響整個河道的水質以及流域的生態景觀價值。濱水河道緩沖帶建設的總體思路和基本原則為：①對滿足要求的緩沖帶予以保留，并加強維護；②對寬度不足的緩沖帶適當加寬，并嚴格控制河道管理范圍內的農業耕作；③重建缺失的緩沖帶；④對組成過于簡單的緩沖帶進行生態化改造；⑤對景觀要求較高的地段，如村莊附近、道路沿線、路口等，在植物選擇、配置模式等方面應考慮景觀要求；⑥河道緩沖帶建設應結合綠道一并考慮[2]。
2.4礫間接觸氧化工程
礫間接觸氧化工程的實質就是模仿生態、強化生態自然凈化水質過程的常規方法的有效組合。對生長在天然生態河床中的礫石表面的生物膜采用的一項人工增強技術，通過把大量礫石放置于反應池中，讓生物膜在礫石表面形成，使生物膜與水接觸的面積增大，水體中污染物體流經礫間處理單元時，通過吸附、過濾、生物降解、接觸沉淀等多種機理實現凈化。礫間的空隙能夠有效的幫助水體中懸浮物的沉淀，同時礫石的粗糙微表面可以提供給很多微生物附著生長，其懸浮物質主要吸附在具有粘性的生物膜上，這些有機物本身整體基質為水中溶解性，在礫石微表面的生物膜流經時，被這些微生物利用或攝取后，形成固體和液體分離的效果，從而水質得以凈化處理。從水中由于吸附、生物氧化及沉降而分離出來的污泥，會在礫石中被阻留而進行生物分解，通過此分解方式可將污泥的有機成分降至原來的1/4以下。在礫間處理池的濾床處理單元底部，進行曝氣管鋪設，如果進水水質比較低而且比較穩定時，可以不用啟動曝氣系統，當進水水質有些波動或者比較高時，立即啟動曝氣風機，通過在底部的河床礫石槽體中埋設的曝氣管，通過穩定長期確定數量的曝氣給微生物提供氧化分解所需的氧氣，進而提升微生物分解有機性物質的處理機能，可以有效提升生態濾床處理的凈化效率。
2.5人工濕地
濕地是一種具有使用價值和多種功能的生態系統，臨介于水生環境和陸地之間的過渡地帶。人工濕地處理系統是由人工優化模擬濕地系統而建造的具有自然生態系統綜合降解凈化功能，而且可以人為控制監督的廢水處理系統，是一種集合化學反應、生化反應、物理過程為一體化的廢水處理技術；一般由人工類基質及生長在其上面的水生類植物組成，是一個微小生物、植物、土壤組成的獨特綜合生態系統。在實際設計的過程中，為了保證人工濕地生態環境系統的穩定性，提高濕地的處理能力和處理壽命，經常將濕地進行多層級組合或附加部分預處理、后處理設施構成比較完整的污水處理系統。人工濕地由砂石填料、砂石級配填料、特殊填料和水生植物組成，在填料和植物根系組成的載體上生長著大量的微生物，通過篩濾、吸附、沉積、微生物的降解、植物的根系吸收，來實現對污染物的高效率分解和凈化，去除水中的有機物、懸浮物、N、P等污染物。清除SS的作用表現為濕地系統真正成熟后，植物根系和填料表面將由于大量微小生物的生長從而形成生物膜，當廢水流動經過生物膜時，大量SS逐漸被植物根系和填料攔截停留；主要通過生物膜的吸收、同化及異化作用對有機物進行去除；對于P和N的去除主要通過濕地系統中由于植物根系對氧氣的傳遞釋放，使得好氧、缺氧、厭氧狀態依次出現其周圍的環境中，保證了廢水中的P和N不僅能通過植物和微生物被作為營養吸收，而且還可以通過反硝、硝化作用將其去除，最后濕地系統收割栽種植物或更換填料來將污染物最終除去。人工濕地不僅可用于污水處理，還可以用于景觀營造、恢復自然濕地等[3]。
3技術方案分析
以上五項基本處理工藝的優勢和弱勢分別為：①生態浮床優勢為漂浮在污染水體上，不受水體深度、透光度和富營養化程度的限制，工藝可節省50%以上的建設費用，不需要動力，創造生物的棲息空間，改善景觀；劣勢為收獲物難以處理。②底質改良優勢為是一種快速、高效的處理污染水體的方法；劣勢為對于水體存在二次污染風險。③河道緩沖帶優勢為利用沿河植被穩固堤岸，通過生物群落過濾、吸附、分解、吸收等作用減少污染物進入河道；劣勢為后期需要管理維護。④礫間接觸氧化工程優勢為處理效果好，運行穩定，適用于生活污水和受污染的地表水；劣勢為需要專人管理。⑤人工濕地優勢為利用自然技術凈化水質，成本適中，處理效果好，維護容易，節約能源；劣勢為需占用一定的陸地空間。
參考文獻
[1]葛文宏，侯平.水生態修復技術在河道治理中的應用探索[J].現代園藝，2018(22)：166.
[2]蔡火勤，黃國賢.利用水生植物多樣性改善城鄉河道水環境[J].浙江園林，2019(1)：78-81.
[3]張賽.濕地水生植物的凈化作用分析[J].山西農經，2018(15)：76.
作者:王曉梁 單位:中電建生態環境集團有限公司